Характеристика экосистем и экологических факторов

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Понятие экосистемы. Структура экосистемы. Экологические факторы

Экосистема - сообщество организмов биоценоза и окружающей их неживой природы, образующее устойчивую и динамическую систему. Другими словами, совокупность биоценоза и биотопа. В некоторых источниках экосистема не считается синонимом биогеоценоза. Эти авторы считают, что экосистема может не включать растительные сообщества, в то время, как в состав биогеоценоза они входят обязательно.

Живущие на Земле организмы можно изучать на разных уровнях организации, начиная с молекулярного и заканчивая экосистемным. Раньше экологи изучали преимущественно отношения отдельных организмов к окружающей среде. Теперь их внимание сосредоточено на изучении организмов на уровнях популяции, сообщества и экосистемы. Понятие экосистемы отсутствует в действующем законодательстве. В экологическом словаре дано следующее определение экосистемы: "Любое сообщество живых существ и его среда обитания, объединенные в единое функциональное целое, возникающее на основе взаимозависимости и причинно-следственных связей, существующих между отдельными экологическими компонентами".

Ученые дифференцируют экосистемы на микроэкосистемы (например ствол гниющего дерева), мезоэкосистемы (лес, пруд) и макроэкосистемы (океан, континент). Глобальной экосистемой стала биосфера, существуют свойства-признаки, которые позволяют определить понятие экосистемы, выступающей в качестве объекта правового регулирования. К ним относятся:

1. Замкнутость экосистемы. Ее самостоятельное функционирование. Можно сказать, что, например, капля воды, лес, море и т.д. являются экосистемами, поскольку в каждом из этих объектов функционирует

собственная устойчивая система организмов (инфузорий в капле, рыб в море и т.п.). Замкнутость экологических систем обязывает всех природопользователей учитывать экологические последствия своих действий даже в том случае, если нет видимых проявлений воздействия на природу. Так, прокладка дороги на открытой местности, на первый взгляд, не влияет на окружающую природную среду. Но при определенных условиях дорога может стать источником экологического бедствия, например если она будет проложена без учета стока паводковых вод, которые, накапливаясь, могут разрушить земляной покров.

2. Взаимосвязь экосистем. Этот признак обусловливает необходимость комплексного подхода при использовании природных объектов, который на практике получил название ландшафтного. Например, при отводе земель под пахотные угодья или проведении мелиорации необходимо учитывать миграционные пути представителей дикой фауны, сохранять нетронутыми отдельные кустарники, болота, перелески и т.д., то есть не нарушать сложившийся в данной местности ландшафт. Ландшафтный подход позволяет обеспечить общий экологический приоритет в природопользовании, в соответствии с которым все виды использования природных объектов должны быть подчинены требованиям экологического благополучия окружающей природной среды.

3. Биопродуктивность. Данный признак способствует самовоспроизводству экосистемы, выполнению той или иной функции, что определяет в результате различный правовой статус природного объекта. Так, земли повышенного плодородия нужно отводить для нужд сельского хозяйства, а для других целей - малопродуктивные. Продуктивность также учитывают при установлении платы за пользование природным объектом, при налогообложении, в случае возмещения ущерба или наступления страхового события.

Специалисты в области экологии определяют экологическую систему как закрытую функционально единую совокупность организмов (растений, животных, микроорганизмов), населяющих общую территорию и способных к длительному существованию при полностью замкнутом круговороте веществ (то есть при отсутствии материального обмена через ее границы). Примерами природных экосистем являются озеро, лес, пустыня, тундра, суша, океан, биосфера.

Структура экосистем

Экосистемы состоят из живого и неживого компонентов, называемых биотическим и абиотическим. Совокупность живых организмов биотического компонента называется сообществом. Исследование экосистем включает, в частности, выяснение и описание тесных взаимосвязей, существующих между сообществом и абиотическим компонентом.

Биотический компонент полезно подразделить на автотрофные и гетеротрофные организмы. Автотрофы синтезируют необходимые им органические вещества из простых неорганических и делают, за исключением хемотрофных бактерий, с помощью фотосинтеза, используя свет как источник энергии. Гетеротрофы нуждаются в источнике органического вещества и (за исключением некоторых бактерий) используют химическую энергию, содержащуюся в потребляемой пище.

Гетеротрофы в своем существовании зависят от автотрофов, и понимание этой зависимости необходимо для понимания экосистем.

Организмы в экосистеме связаны общностью энергии и питательных веществ. Всю экосистему можно уподобить единому механизму, потребляющему энергию и питательные вещества для совершения работы.

Питательные вещества первоначально происходят из абиотического компонента системы, в который, в конце концов, и возвращаются либо в качестве отходов жизнедеятельности, либо после гибели и разрушения организмов. Таким образом, в экосистеме происходит круговорот питательных веществ, в котором участвуют и живой и неживой компоненты. Такие круговороты называются биогеохимическими циклами. Движущей силой этих круговоротов служит энергия Солнца. Фотосинтезирующие организмы непосредственно используют энергию солнечного света и затем передают ее другим представителям биотического компонента. В итоге создается поток энергии и питательных веществ через экосистему. Таким образом, все живые организмы - это преобразователи энергии, и каждый раз, когда происходит превращение энергии, часть ее теряется в виде тепла. В конце концов, вся энергия, поступающая в биотический компонент экосистемы, рассеивается в виде тепла. Изучение потока энергии через экосистемы называется энергетикой экосистемы. Фактически живые организмы не используют тепло, как источник энергии для совершения работы - они используют свет и химическую энергию. Изучение потока энергии через экосистемы называется энергетикой экосистем.

Кроме того, различают видовую, пространственную и трофическую структуры экосистем.

Трофическая структура. Виды, входящие в состав экосистемы, связаны между собой пищевыми связями, так как служат объектами питания друг для друга.

Последовательность питающихся друг другом организмов называют пищевой, или трофической, цепью. Отдельные звенья трофической цепи называют трофическими уровнями. Пищевые цепи состоят, как правило, из трех - пяти звеньев.

Различают два типа трофических (пищевых) цепей. Пищевые цепи, которые начинаются с растений, идут через растительноядных животных к другим потребителям, называют пастбищными или цепями выедания. Пищевые цепи другого типа начинаются с отмерших растений, трупов или помета животных и идут к мелким животным и микроорганизмам. Эти цепи называют детритными, или цепями разложения.

Линейные пищевые цепи - большая редкость в природе. Как правило, пищевые цепи в экосистеме тесно переплетаются. Совокупность пищевых связей в экосистеме образует пищевые сети, в которых многие консументы служат пищей нескольким членам экосистемы. В то же время некоторые животные могут принадлежать сразу к нескольким трофическим уровням, так как питаются и растительной, и животной пищей, то есть являются всеядными (например, медведь).

Видовая структура экосистемы - это разнообразие видов, взаимосвязь и соотношение их численности. Различные сообщества, входящие в состав экосистемы, состоят из разного числа видов - видового разнообразия. Видовое разнообразие зависит от соотношения численности видов в экосистеме. Уменьшение видового разнообразия угрожает самому существованию вида в силу сокращения генетического разнообразия - запаса рецессивных аллелей, обеспечивающего приспособленность популяций к меняющимся условиям среды обитания.

В свою очередь, видовое разнообразие служит основой экологического разнообразия - разнообразия экосистем. Совокупность генетического, видового и экологического разнообразия составляет биологическое разнообразие планеты.

Деятельность человека по влиянию на биологическое разнообразие планеты превосходит все известные в прошлом геологические катастрофы.

Очень важно не допустить такого снижения биоразнообразия, которое привело бы к снижению устойчивости экосистем, перешло бы границы их самовосстановительных возможностей.

Пространственная структура экосистемы. Популяции разных видов в экосистеме распределены определенным образом - образуют пространственную структуру. Различают вертикальную и горизонтальную структуры экосистемы.

Основу вертикальной структуры формирует растительность.

Растительное сообщество определяет, как правило, облик экосистемы. Растения в значительной мере влияют на условия существования остальных видов. В лесу это крупные деревья, на лугах и в степях - многолетние травы, а в тундрах господствуют мхи и кустарнички.

Обитая совместно, растения одинаковой высоты создают своего рода этажи - ярусы. Имеется и подземная ярусность, что связано с разной глубиной проникновения в почву корневых систем растений. Благодаря ярусному расположению растения наиболее эффективно используют световой поток, при этом снижается конкуренция: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые развиваются под их пологом.

Животные тоже приспособлены к жизни в том или ином растительном ярусе.

Вследствие неоднородности рельефа, свойств почвы, различных биологических особенностей растения и в горизонтальном направлении располагаются микрогруппами, различными по видовому составу. Это явление носит название мозаичности. Мозаичность растительности - это своего рода "орнамент", образованный скоплениями растений разных видов.

Благодаря вертикальной и горизонтальной структурам обитающие в экосистеме организмы более эффективно используют минеральные вещества почвы, влагу, световой поток.

2. Гидросфера. Роль океана в жизни биосферы. Живые организмы океана

Гидросфера (в перев. с греч. hydro -- вода и sphaira -- шар) -- водная оболочка Земли. Свыше 96% гидросферы составляют моря и океаны; около 2% -- подземные воды, около 2% -- ледники, 0,02% -- воды суши (реки, озера, болота). Общий объем гидросферы Земли -- свыше 1 миллиарда 500 миллионов км3. Из них в океанах и морях -- 1370 миллионов км3, в подземных водах -- около 60 миллионов км3 в виде льда и снега -- около 30 миллионов км3, во внутренних водах -- 0,75 миллиона км3, а в атмосфере -- 0,015 миллиона км3.

Объем гидросферы постоянно меняется. По расчетам ученых, 4 миллиарда лет назад ее объем составлял всего 20 миллионов км3, то есть был почти в 7 тысяч раз меньше современного. В будущем количество воды на Земле, по-видимому, также будет возрастать, если учесть, что объем воды в мантии Земли оценивается в 20 миллиардов км3 -- это в 15 раз больше современного объема гидросферы. Полагают, что поступление воды в гидросферу будет осуществляться из глубинных слоев Земли и при вулканических извержениях.

По данным, учитывающим только разведанные запасы подземной воды, на пресную воду на всей планете приходится только 2,8%; из них 2,15% находится в ледниках и только 0,65% в реках, озерах, подземных водах. Главная масса воды (97,2%) -- соленая. Гидросфера -- единая оболочка, так как все воды взаимосвязаны и находятся в постоянных больших или малых круговоротах. Полное обновление вод происходит по-разному. Воды в полярных ледниках возобновляются за 8 тысяч лет, подземные воды -- за 5 тысяч лет, озера -- за 300 дней, реки -- за 12 дней, водяной пар в атмосфере -- за 9 дней, а воды Мирового океана -- за 3 тысячи лет.

Гидросфера играет очень большую роль в жизни планеты: она накапливает солнечное тепло и перераспределяет его на Земле; с Мирового океана на сушу поступают атмосферные осадки.

За геологическую историю в гидросфере происходили значительные изменения, однако известно о них мало. Подсчитано, что в ледниковые периоды резко возрастало количество льда, и за счет этого происходило уменьшение объема и понижение уровня Мирового океана на десятки метров. В настоящее время гидросфера охвачена невиданными по скорости и размерам преобразованиями, связанными с технической деятельностью человека. Ежегодно используется около 5 тысяч км3 воды, а загрязняется в 10 раз больше. Некоторые страны начали испытывать нехватку пресной воды. Это не означает, что ее на Земле мало: просто человек еще не научился ее рационально использовать.

Гидросфера взаимодействует с литосферой. Об этом свидетельствуют эрозионные и аккумулятивные процессы, связанные с работой воды. Взаимодействует гидросфера и с атмосферой: облака состоят из паров воды, испарившихся с поверхности морей и океанов. Гидросфера также взаимодействует и с биосферой, так как живые существа, населяющие биосферу, не могут жить без воды. Взаимодействуя с различным оболочками планеты, гидросфера выступает, в свою очередь, как часть целостной природы земной поверхности.

Океан (греч. Okeanos) (Мировой океан), непрерывная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова и отличающаяся общностью солевого состава. По существу Земля -- это водная планета, так как Мировой океан занимает 70,8% ее территории. В Северном полушарии на долю водной поверхности приходится 60,6%, а в Южном -- 81%.

Мировой океан делится материками на четыре океана. Самый крупный и глубокий из них -- Тихий океан. По площади -- 178,62 млн. км2-- он занимает половину всей водной поверхности Земли. Средняя его глубина (3980 м) больше средней глубины Мирового океана (3700 м). В его пределах находится и самая глубоководная впадина -- Марианская (11022 м). В Тихом океане сосредоточено более половины объема воды Мирового океана (710,4 из 1341 млн. км3).

Второй по размерам -- Атлантический океан. Его площадь 91,6 млн. км2, средняя глубина 3600 м, наибольшая -- 8742 м (возле Пуэрто-Рико), объем 329,7 млн. км3. Далее по размерам идет Индийский океан, который имеет площадь 76,2 млн. км2, среднюю глубину 3710 м, наибольшую -- 7729 м (возле Зондских островов), объем воды 282,6 млн. км3. Самый маленький и самый холодный -- Северный Ледовитый океан, с площадью всего 14,8 млн. км2 (4% Мирового океана), средней глубиной 1220 м (наибольшая -- 5527 м), объемом воды 18,1 млн. км3. Иногда выделяют Южный океан -- условное название южных частей Атлантического, Индийского и Тихого океанов, прилегающих к Антарктическому материку. В составе океанов выделяются моря.

Особенности строения океана. По геоморфологическим и геологическим признакам в океанах выделяют: подводную окраину материков (шельф, материковый склон и материковое подножие), переходные зоны от океана к материку, в частности системы островных дуг со свойственным им интенсивным вулканизмом и сейсмичностью; ложе океана и срединно-океанические хребты. Дно океана образует земная кора океанического типа с малой мощностью (8-10 км) и отсутствием гранитно-метаморфического слоя. Ложе океана сложено базальтами; на них залегает чехол глубоководных осадков, мощность которых уменьшается, а подошва омолаживается по направлению к срединно-океаническим хребтам.

Сколько соли в океане. Морская вода--это раствор 44 химических элементов. Важную роль играют соли. Общее количество солей в Мировом океане измеряется астрономической цифрой 49,2·1015 т. Если всю морскую соль в сухом виде распределить по поверхности суши, то ее слой составит почти 150м.

Средняя соленость воды Мирового океана 35 промилле (то есть в каждом килограмме воды содержится 35 г соли), в тропических морях соленость может достигать 42 промилле. Сильно распреснены воды в устьях крупных рек. Например, при сравнительно небольшом объеме вод Северного Ледовитого океана в него впадает несколько крупных рек -- Енисей, Обь, Лена, Макензи и другие. Он наиболее распреснен, особенно у поверхности, где средняя годовая температура чуть выше -1 °С (при средней для всего Мирового океана 17,5 °С). Зимой 9/10 площади Северного Ледовитого океана покрыто дрейфующими льдами толщиной до 4,5 м. От Гренландского ледникового щита постоянно откалываются айсберги , один из которых стал причиной крупнейшей морской катастрофы и гибели в 1912 пассажирского судна "Титаник". Но гораздо более крупные айсберги встречаются близ Антарктиды (см. Ледники).

Океан -- регулятор тепла. Самая высокая температура у поверхности воды в Тихом океане -- 19,4 °С; Индийский океан имеет 17,3 °С; Атлантический -- 16,5 °С. При таких средних температурах вода в Персидском заливе регулярно нагревается до 35 °С. С глубиной температура воды, как правило, падает. Хотя бывают исключения, обусловленные поднятием глубинных теплых вод. Примером может служить западная часть Ледовитого океана, куда вторгается Гольфстрим. На глубине 2 км на всей акватории Мирового океана обычно температура не превышает 2-3 °С; в Северном Ледовитом океане она еще ниже.

Мировой океан -- мощный накопитель тепла и регулятор теплового режима Земли. Если бы океана не было, средняя температура поверхности Земли составила бы -21 °С, то есть была бы на 36° ниже той, которая имеется в действительности.

Течения Мирового океана. Воды океана находятся в постоянном движении под воздействием различных сил: космических, атмосферных, тектонических и др. Наиболее выражены поверхностные морские течения, преимущественно ветрового происхождения. Но весьма распространены 3 течения, возникающие из-за разной плотности масс. Течения в Мировом океане подразделяются по преобладающему в них направлению на зональные (идущие на запад и восток) и меридиональные (несущие воды на север и юг). Течения, идущие навстречу соседним, более мощным течениям, называются противотечениями. Специально выделяют экваториальные течения (вдоль экватора). Течения, изменяющие свою силу от сезона к сезону, в зависимости от направления прибрежных муссонов, называются муссонными.

Самое мощное во всем Мировом океане -- Циркумполярное, или Антарктическое, круговое течение, обусловленное сильными и устойчивыми западными ветрами. Оно охватывает зону в 2500 км по ширине и километровые толщи по глубине, пронося каждую секунду около 200 млн. т воды. Для сравнения -- крупнейшая река мира Амазонка несет лишь около 220 тыс. т воды в секунду.

Бентоносные животные - это животные, населяющие дно или внедряющиеся в верхние слои донных отложений.

Пища морских животных концентрируется преимущественно в поверхностном слое вод и на дне. В поверхностном слое в результате фотосинтеза постоянно пополняются запасы органического вещества. Некоторая часть отмершего органического вещества погружается на дно и поедается бентоносными животными - трупоедами, а также разлагается бактериями.

Добываемая бентетическими животными так называемая «микроскопическая» пища бывает самой разнообразной. Она может представлять собой как неживые органические частицы, так и живые, то есть бактерии, простейшие растения или животные: диатомеи, жгутиковые, ресничные инфузории, крошечные беспозвоночные, различные личинки и т.д.

Донные животные относительно малоподвижны, а некоторые из них и вовсе проводят всю свою жизнь на одном месте. Живут они довольно долго: от нескольких месяцев до нескольких лет, или десятилетий.

В соответствии с характером потребляемой пищи жителей океанской бездны можно разделить на три группы. В первую объединяют сестонофагов, питающихся взвешенными в воде частичками органического вещества и находящимися в них микробами. Вторая группа - зоофаги, то есть хищники, поедающие отмершее органическое вещество, добытое в придонном слое океана, на дне или извлеченное из грунта. В третью группу объединяют бентофагов, питающихся детритом донных отложений.

К бентофагам главным образом относят специальные организмы - детритофаги, которые питаются мертвым органическим веществом - детритом. Детрит (от латинского detritus - истертый) - различные остатки растительного, животного и минерального происхождения, оседающие на дно из водной толщи. На глубине 4 километра в них может быть сосредоточено до 99 процентов всего органического вещества. Четыре процента их общей массы падает на живущих в детрите микробов. Кроме того, пользуется устойчивым спросом «морской снег» - частички фекального детрита величиной в несколько миллиметров, опускающиеся на дно с большой скоростью, до 50 - 100 метров в сутки.

Детрит играет важную роль в круговороте органического вещества (детритная пищевая цепь) и служит пищей многим донным животным. Детритом (триптоном) называют все взвешенные в толще воды органические и неорганические частицы. Детритофаги подразделяются на редуцентов, или деструкторов (это главным образом бактерии и грибы), превращающих органические остатки в неорганические вещества, и детритофаги в узком смысле -- животных, которые питаются мертвыми тканями растений и животных или экскрементами.

Среди детритофагов водных экосистем по способу добывания и переработки пищи различают размельчителей, собирателей, соскребателей, фильтраторов. Специальная экологическая группа детритофагов -- копрофаги, питающиеся экскрементами.

В океане они обитают на алеврите и более крупнозернистых песках, либо собирают пищевые частицы с поверхности грунта, либо добывают пищу, заглатывая донный осадок и пропуская его через кишечник.

Донные осадки содержат мало питательных веществ. Чтобы не умереть с голоду, у этих морских животных имеется длинный кишечник.

Если у хищных рыб его длина меньше длины рыбы, то у детриторастительноядных рыб он в 3, у детритоядных голотурий в 2,7, у морских ежей в 4,7, а у сипункулид - в 6 - 7 раз длиннее тела. Детритофаги способны безостановочно есть, и кишечник у них всегда забит пищей не меньше чем на Ѕ, а его содержание обычно составляет около 1/3, веса животного.

Раньше полагали, что детритофаги просто собирают с поверхности дна находящийся там осадок. Сейчас ученые склонны считать, что всеядных существ практически нет. Даже детритофаги производят какой - то отбор отправляемых в рот компонентов. Если в донных отложениях океана им попадаются крохотные трупы местных животных, детритофаги от них отказываются. Отсутствие необходимых пищеварительных ферментов не позволяет им воспользоваться богатой находкой.

В желудках всех обитателей дна, кроме детрита, встречаются раковины диатомей. Почти у всех можно найти минеральные частички и фораминифер. Половина детритофагов поедает фекальные комочки донных животных. Иногда в кишечник попадают спикулы губок, а у морских звезд, голотурий и некоторых других животных споры и пыльца растений. Неясно, каким образом они этого добиваются, но в кишечнике спор и пыльцы бывает в 5 - 10 раз больше, чем их содержит грунт. Размер зерен и спор колеблется от 6 до300 микрон, так что поштучно отбирать их, видимо, невозможно. Споры и зерна без их наружных оболочек, тоже представляющих немалую ценность, состоят из 13 - 28 процентов белков, 2 - 17 - жира, 13 - 37 - углеводов, содержат все 10 незаменимых аминокислот, все витамины, микроэлементы, некоторые гормоны и ферменты.

Потребление поверхностной пленки, покрывающей осадки, в которой содержатся органические остатки растительного и животного происхождения, осуществляется детритофагами по-разному. Иногда это простое соскабливание верхнего слоя осадка: морские бокоплавы рода Corophium, например, высовывая из своей норки переднюю часть тела, антеннами очищают пространство вокруг входа. Различные десятиногие ракообразные, особенно раки-отшельники, скребут осадок ногочелюстями третьей пар, а затем, выбрав из него при помощи ногочелюстей второй пары подходящую пищу, отправляют ее в рот.

Морское животное может собирать всю пленку при помощи тока воды, или непосредственно ее всасывая.

Систему прокачивания воды используют, например, многощетинковые черви Arenicola (пескожилы). Эти черви живут в U - образной трубке, движениями тела животное создает в трубке направленный ток воды, который вызывает оползание поверхностного слоя илистого песка с покрывающей его пленкой; все это пескожил заглатывает целиком. Аналогичным способом питаются пектинарии (многощетинковые черви), живущие в просто склеенных из песчинок трубках, которые они перетаскивают с собой; однако в этом случае частицы грунта и детрита, опустившиеся к входному отверстию трубки, сортируются и захватываются щупальцами.

Процентное содержание илистых частиц в грунте увеличивается на рисунке слева направо.

Многие двустворчатые моллюски обитают, зарывшись в ил, и питаются, фильтруя морскую воду, однако некоторые виды прикрепляются к скалам или деревянному субстрату. Двустворчатые - животные фильтраторы. Они обволакивают частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воде, тонкой пленкой слизи. Затем частицы направляются к ротовым щупальцам, где пищевые частицы отфильтровываются.

Приспособленность моллюсков к добыванию пищи проявляется в чрезвычайной длине сифонов и в их разделении. Вводный сифон благодаря своей длине и подвижности ощупывает поверхность осадка вокруг того места, где закопался моллюск, а выводной сифон выбрасывает вверх воду, прошедшую через жаберную решетку.

Из брюхоногих моллюсков детритом, содержащимся в поверхностной пленке, питаются Turritella, Aporrhais и различные другие близкие их формы; эти животные, обитающие внутри грунта, собирают частицы, создавая направленный спереди назад ток воды.

Офиуры с полужесткими лучами тоже детритофаги. Они способны двигаться только в плоскости диска, кроме того, офиуры не передвигаются с помощью амбулакральных ножек, а плавают благодаря энергичным взмахам лучей. Офиуры не имеют ни внутренних органов, ни ануса. Двумя из пяти лучей животное прикрепляется к грунту или ко дну, а три остальные, поднятых перпендикулярно, задерживают живые и неживые частицы, несомые течениями в непосредственной близости от дна.

В некоторых случаях выбор добычи из поверхностной пленки оказывается чрезвычайно тонким. Морские ежи Echinocardium, обитающие глубоко в грунте, через выходной канал своей норки выдвигают наружу амбулаторные ножки передней части тела и при помощи их хватают мелких беспозвоночных.

Голотурии (морские огурцы) - продолговатые животные, их организм защищен эпидермисом, поддерживаемым микроскопическими известковыми пластиночками и амбулакральными ножками. Голотурии обитают на морском дне, некоторые из них питаются отмершими органическими остатками, которые они с помощью щупалец извлекают из морских осадков.

Питаясь, перемещаясь по поверхности грунта, детритофаги постоянно воздействуют на поверхностные слои осадков, изменяя их физические и геохимические свойства.

3. Контроль загрязнений атмосферы

ПДК - такие концентрации, которые на человека и его потомство прямого или косвенного воздействия, не ухудшают их работоспособности, самочувствия, а также санитарно-бытовых условий жизни людей.

Обобщение всей информации по ПДК, получаемой всеми ведомствами, осуществляется в ГГО - Главной Геофизической Обсерватории. Чтобы по результатам наблюдений определить значения воздуха, измеренные значения концентраций сравнивают с максимальной разовой предельно допустимой концентрацией и определяют число случаев, когда были превышены ПДК, а также во сколько раз наибольшее значение было выше ПДК. Среднее значение концентрации за месяц или за год сравнивается с ПДК длительного действия - среднеустойчивой ПДК. Состояние загрязнение воздуха несколькими веществами, наблюдаемые в атмосфере города, оценивается с помощью комплексного показателя - индекса загрязнения атмосферы (ИЗА). Для этого нормированные на соответствующее значения ПДК и средние концентрации различных веществ с помощью несложных расчетов приводят к величине концентраций сернистого ангидрида, а затем суммируют. Максимальные разовые концентрации основных загрязняющих веществ были наибольшими в Норильске (оксиды азота и серы), Фрунзе (пыль), Омске (угарный газ). Степень загрязнения воздуха основными загрязняющими веществами находится в прямой зависимости от промышленного развития города. Наибольшие максимальные концентрации характерны для городов с численностью населения 1 более 500 тыс. жителей. Загрязнение воздуха специфическими веществами зависит от вида промышленности, развитой в городе. Если в крупном городе размещены предприятия нескольких отраслей промышленности, то создается очень высокий уровень загрязнения воздуха, однако проблема снижения выбросов многих специфических веществ до сих пор остается нерешенной.

Для обеспечения объективной информацией процессов создания, реализации и оценки экологической политики необходима система экологического мониторинга. Более того, в некоторых странах, например в Японии, в каждом регулирующем законе содержится требование к административным органам осуществлять постоянный надзор загрязнения.

Экологический мониторинг может быть задействован на следующих этапах экологической политики:

1) Оценка стратегии с целью проверки возможности возникновения нежелательных последствий в перспективе.

2) Деятельность по уменьшению загрязнения окружающей среды, например:

- краткосрочный мониторинг при катастрофическом загрязнении в целях охраны здоровья людей;

- мониторинг соблюдения стандартов выбросов и качества окружающей среды;

- мониторинг при комплексной оценке экологического воздействия.

3) Выявление новых проблем и создание политики по их решению.

Распределение ролей в экологическом мониторинге между национальным правительством, штатными (региональными) и местными властями зависит от структуры институтов в каждой конкретной стране. Обычно мониторинг проводится местными властями. Они должны контролировать выбросы предприятий и реагировать на превышение лимитов и других разрешающих условий, а также, если деятельность предприятия осуществляется при отсутствии требуемого разрешения. Если разрешение не предусмотрено, местные власти должны проверять, ведется ли деятельность в соответствии со специальными требованиями законодательства в этой области.

4. Земельные ресурсы. Классификация ресурсов по степени истощаемости

Неправильное и неконтролируемое землепользование является основной причиной деградации и истощения земельных ресурсов. При практикуемом в настоящее время землепользовании часто не принимаются в учет фактические потенциальные возможности, продуктивность и факторы, ограничивающие использование земельных ресурсов, а также их пространственное разнообразие.

Ожидается, что население мира, составляющее сейчас 5,4 млрд. человек, к концу века достигнет 6,25 млрд. человек. Необходимость увеличения производства продовольствия в целях удовлетворения растущих потребностей обусловливает огромную нагрузку на природные ресурсы, включая земельные ресурсы.

Во многих регионах нищета и недоедание уже превратились в хроническую проблему. Одной из основных опасностей является разрушение и деградация сельскохозяйственных и экологических ресурсов.

Хотя методы наращивания производства и сохранения земельных и водных ресурсов уже разработаны, они не находят широкого или систематического применения.

Необходим систематический подход к определению таких форм землепользования и производственных систем, которые были бы устойчивыми для каждого конкретного типа почвы и климатической зоны, включая создание экономических, социальных и организационных механизмов их осуществления.

Обеспеченность человечества земельными ресурсами определяется мировым земельным фондом, который составляет 13,4 млрд. га. Из отдельных крупных регионов наибольшим земельным фондом обладают Африка (30 млн. км2) и Азия (27,7 млн. км2), а самым маленьким--Европа (5,1 млн. км2) и Австралия с Океанией (8,5 млн. км2).

Однако если рассматривать обеспеченность регионов земельными ресурсами из расчета на душу населения, то результат будет противоположным: на каждого жителя малонаселенной Австралии приходится 37 га земли (максимальный показатель), а на жителя Азии -- только 1,1 га, приблизительно столько же и в Европе.

Структура земельного фонда показывает, каким образом используются земельные ресурсы. В ней выделяются сельскохозяйственные земли (обрабатываемые -- пашня, сады, засеянные луга и естественные луга и пастбища), лесные земли, земли, занятые населенными пунктами, промышленностью и транспортом, малопродуктивные и непродуктивные земли.

Наиболее ценные обрабатываемые земли занимают всего 11% мирового земельного фонда. Такой же показатель характерен для СНГ, Африки, Северной Америки. Для зарубежной Европы этот показатель более высок (29%), а для Австралии и Южной Америки -- менее высок (5% и 7%). Страны мира с наибольшими размерами обрабатываемых земель -- США,

Индия, Россия, Китай, Канада. Обрабатываемые земли сосредоточены в основном в лесных, лесостепных и степных природных зонах. Естественные луга и пастбища преобладают над обрабатываемыми землями везде (в Австралии более чем в 10 раз), кроме зарубежной Европы. Во всем мире в среднем 23% земли используется под пастбища.

Структура земельного фонда планеты постоянно изменяется под влиянием двух противоположных процессов. Один -- борьба человечества за расширение земель, пригодных для обитания и сельскохозяйственного использования (освоение залежных земель, мелиорация, осушение, орошение, освоение прибрежных участков морей); другой -- ухудшение земель, изъятие их из сельскохозяйственного оборота в результате эрозии, опустынивания, промышленной и транспортной застройки, открытой разработки полезных ископаемых, заболачивания, засоления.

Второй процесс идет более быстрыми темпами. Поэтому главная проблема мирового земельного фонда -- деградация сельскохозяйственных земель, в результате которой происходит заметное сокращение обрабатываемых земель, приходящихся на душу населения, а «нагрузка» на них все время возрастает. Страны с наименьшей обеспеченностью пашней на душу населения -- Китай (0,09 га), Египет (0,05 га).

Во многих странах предпринимаются усилия по сохранению земельного фонда и улучшению его структуры. В региональном и глобальном аспекте они все более координируются специализированными органами ООН -- ЮНЕСКО, ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН) и др.

экосистема гидросфера биосфера земельный

Список использованной литературы

1. Арустамов Э.А. «Природопользование» учебник М.: 2000 г. -289 с.

2. Коробкин В.И. Экология 2000г, М.: Просвещение, 2000. - 185с.

3. Небел Б. Наука об окружающей среде: Как устроен мир: В 2 т. - М.:Мир, 2005. - 300с.

4. Никитин Д.П. Окружающая среда и человек, М.: Высш. шк., 2000.

5. Николайкин Н.И. Экология: учеб. для вузов/ Н.И. Николайкин, Н.Е. Николайкина, О.П. Мелехова.- 5-е изд., испр. И доп. - М.: Дрофа, 2006.- 375с.

6. Реймерс Н. Ф. Охрана природы и окружающей человека Среды: Словарь-справочник. - М.:Просвещение, 2005. - 320 с.

7. Стадницкий Г. В., Родионов А. И. Экология. М.: Высш. шк.,2007. - 272 с.

8. .Трушина Т.П. Экологические основы природопользования. Ростов н/Д: «Феникс», 2001.- 384 с.

19. Шимова О.С., Соколовский Н.К. Основы экологии и экономики природопользования: Учеб. 2-е изд., перераб. И доп. Мн.: ЮНИТИ-ДАНА, Единство, 2002. - 329с.

Размещено на Allbest.ru