Оглавление
1 Образование среды жизни
2 Основные статьи ЗаконаРФ об охране окружающей среды связанные сельхоз производством и строительством
3 Экосистемы
Литература
1Образование среды жизни
БиографияЗемли и возникновение среды жизни
По современным представлениямЗемля образовалась 4, 5-5 млрд. лет назад. Геологи определяют возраст самыхдревних горных пород, обнаруженных в разных участках Земли в 4-4, 5 млрд. лет.В частности и на территории России в Карелии есть такие древние горные породы.На основе геологических и других исследований составлена «Летопись историиЗемли». Астрономы считают, что нашей звезде – Солнцу не более 10 млрд. лет. Онарасположилась на краю одной из галактик, а всем известным ныне галактикам – 10млрд. лет. Солнечная система образовалась после Большого взрыва. Галактикиустремились в стороны от взрыва, на одной из них и образовалась наша звезда –Солнце. Вскоре вокруг Солнца по земной орбите стало вращаться облако из газов ипыли. Похожие скопления «строительного» материала вращались и по орбитам другихпланет нашей Солнечной системы. Сейчас об этом первозданном месиве, из которогои была создана вся Солнечная Система, нам напоминают метеориты, постояннопадающие на Землю, и блуждающие среди планет кометы. В метеоритах обнаружены нетолько сложные органические соединения, но и следы присутствия микроскопическихорганизмов – бактерий. В связи с этим существуют две точки зрения навозникновение жизни на Земле: космическая и земная. В настоящее время (наданном уровне развития науки) считается, что взаимное сочетание деятельностипривнесённых и земных объектов могло обеспечить развитие жизни при возникшейсреде обитания на Земле. Сказанное вполне согласуется с экологическиммировоззрением. В частности, отмеченное подтверждается следующим примером.Размер бактериальной клетки невелик, в неё входит только самое необходимое, нозато в благоприятных условиях среды она делится каждые полчаса, быстро заполняяокружающее пространство своими потомками. Первоначально жизнь была представленапрокариотной клеткой, затем эукариотной – ядерной клеткой. Каждый видмикроскопических бактерий работает как специализированная химическаямастерская. Именно работа этих невидимых глазу существ сделала поверхностьЗемли, её воду и воздух пригодными для расселения животных и растений. Плёнкиживого бактериального студня покрывали влажные поверхности камней на суше. Надне водоёмов плёнки превращались в плотные ковры. Окаменелые «скелеты» — строматолиты попали на страницы геологической Летописи Земли.
В то же время выявлено,что в жизнедеятельности бактериальных сообществ случались катастрофы имеханизмы нормального удаления «отбросов из жилья» бактерий нарушались. В нашевремя эти «отвалы отбросов» именуются полезными ископаемыми: железной имарганцевой рудами, залежами серы и т. д. Стало ясно, что земная кора сравнимас книгой, в которой условными знаками написана «Летопись истории Земли».
Образованиеатмосферы, гидросферы и биосферы
Краткую историю развития атмосферы,как ценнейшего образования, следовало бы довести до каждого гражданина икаждого школьника, так как она ярко показывает абсолютную зависимость человекаот других организмов, населяющих среду, в которой он обитает. Данные словапринадлежат знаменитому экологу Ю. Одуму. Мы попробуем раскрыть смысл сказанного.
Живые организмы возниклив водной среде. Онаявлялась наиболее теплоёмкой системой. Именно в водной среде равномернопротекали колебания температур, в то время как на земной поверхноститемпературы могли изменяться широко, то есть условия для жизни были хуже.Появление многоклеточных организмов было связано с постепенным увеличениемкислорода в атмосфере и гидросфере. Переход от брожения к кислородному дыханиюу многоклеточных сопровождался выигрышем энергии в 15 раз и более. Благодаряжизнедеятельности бактерий и сине-зелёных водорослей стали возникатьорганогенные породы. Фотосинтезирующая деятельность водорослей способствовалапоявлению в атмосфере и гидросфере свободного кислорода. Критическим уровнемсодержания свободного кислорода в экологическом отношении является точкаПастера, когда количество кислорода в атмосфере составляло одну сотую отсовременной, и организмы взамен анаэробного брожения стали пользоваться болееэффективным потреблением энергии – окислением при дыхании. Данный уровень был достигнутоколо 600 млн. лет назад. В это время произошёл экологический взрыв – массовоераспространение почти всех известных в настоящее время животных. С изменениемсодержания кислорода в древней атмосфере тесно связано количество углекислоты.Углекислый газ – продукт дегазации мантии, выделяющийся при вулканическихизвержениях. В настоящее время атмосфера содержит 5,3x10³ триллионов тонн воздуха – около одной миллионнойдоли массы всей Земли. С высотой плотность воздуха убывает. Сухой воздухсостоит из 78,03 % азота, 20,95 % кислорода, 0,93 % аргона, около 0,03 %углекислого газа и др. газов, в том числе водорода. Общеизвестно, что еслиповышается концентрация углекислого газа, то повышается продуктивностьотдельных растений, однако мало кто знает, что снижение концентрации кислородатоже может приводить к увеличению фотосинтеза. Долгое время эволюционносложившееся соотношение О2/СО2 оставалось в относительностабильном состоянии. Хозяйственная деятельность человека – фактор,способствующий увеличению концентраций СО2. В начале ХХ в.концентрация СО2 в атмосфере составляла 0,029 %, в настоящее время –0,033 %. И это произошло несмотря на всё возрастающую вырубку лесов исуществование активных поглотителей углекислоты – морей и океанов.
Первоначально почти весь водянойпар вулканических газов конденсировался, превращаясь в воду и тем самымформируя гидросферу. Это определило одну из специфических особенностей Земли –постоянное наличие гидросферы. Её масса 1,46х10³*² триллионов тоннводы и льда, то есть в 275 раз больше массы атмосферы. Около 94 % массыгидросферы составляют солёные воды океанов. Из оставшихся 6 %, три четвертиприходится на подземные воды и четверть на ледники, на озёра и реки приходитсяочень малая доля массы гидросферы. В процессе фотосинтеза с участиемуглекислоты и воды выделялся свободный кислород. От такой взаимосвязилитосферы, атмосферы и гидросферы образовалась сфера жизненного пространства –биосфера (рис.1).
/>
Рис 1
Многовековое состояниесистемы гидросфера (океан) – литосфера (суша) – атмосфера называется погодой.Она характеризуется набором глобальных полей, распределений по земному шаруряда характеристик морской воды, воздуха, температуры поверхности Земли, почвыи т. д. Яркость Солнца, угол наклона земной оси, форма земной орбиты, скоростьвращения Земли, циркуляция воздушных и морских течений, положение и дрейфматериков изменяли климат Земли. В совокупности сказанное в конкретнойместности формирует климат, в итоге – условия жизненной среды. Однако одной изглавных причин непредвиденного возрастания средних глобальных температур ссередины ХХ в. является запыленность атмосферы и резкое возрастание СО2в результате хозяйственной деятельности человека, т. е. изменяющего условиясреды существования всех живы организмов.
2Основные статьи Закона РФ об охране окружающей среды связанные сельхозпроизводством и строительством/>ТРЕБОВАНИЯВ ОБЛАСТИ ОХРАНЫ/> ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИХОЗЯЙСТВЕННОЙ/> И ИНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
/>Статья 34. Общие требования в областиохраны окружающей среды при размещении, проектировании, строительстве,реконструкции, вводе в эксплуатацию, эксплуатации, консервации и ликвидациизданий, строений, сооружений и иных объектов
/>1. Размещение, проектирование,строительство, реконструкция, ввод в эксплуатацию, эксплуатация, консервация иликвидация зданий, строений, сооружений и иных объектов, оказывающих прямое иликосвенное негативное воздействие на окружающую среду, осуществляются всоответствии с требованиями в области охраны окружающей среды. При этом должныпредусматриваться мероприятия по охране окружающей среды, восстановлениюприродной среды, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов,обеспечению экологической безопасности.
/>2. Нарушение требований в областиохраны окружающей среды влечет за собой приостановление по решению сударазмещения, проектирования, строительства, реконструкции, ввода в эксплуатацию,эксплуатации, консервации и ликвидации зданий, строений, сооружений и иныхобъектов.
/>/>3. Прекращение вполном объеме размещения, проектирования, строительства, реконструкции, ввода вэксплуатацию, эксплуатации, консервации и ликвидации зданий, строений, сооруженийи иных объектов при нарушении требований в области охраны окружающей средыосуществляется на основании решения суда и (или) арбитражного суда.
/>Статья 35. Требования в областиохраны окружающей среды при размещении зданий, строений, сооружений и иныхобъектов
/>1. При размещении зданий, строений,сооружений и иных объектов должно быть обеспечено выполнение требований вобласти охраны окружающей среды, восстановления природной среды, рациональногоиспользования и воспроизводства природных ресурсов, обеспечения экологическойбезопасности с учетом ближайших и отдаленных экологических, экономических,демографических и иных последствий эксплуатации указанных объектов исоблюдением приоритета сохранения благоприятной окружающей среды, биологическогоразнообразия, рационального использования и воспроизводства природных ресурсов.
/>/>Статья 36.Требования в области охраны окружающей среды при проектировании зданий,строений, сооружений и иных объектов
/>1. При проектировании зданий,строений, сооружений и иных объектов должны учитываться нормативы допустимойантропогенной нагрузки на окружающую среду, предусматриваться мероприятия попредупреждению и устранению загрязнения окружающей среды, а также способыразмещения отходов производства и потребления, применяться ресурсосберегающие,малоотходные, безотходные и иные наилучшие существующие технологии,способствующие охране окружающей среды, восстановлению природной среды,рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов.
/>2. Запрещается изменение стоимостипроектных работ и утвержденных проектов за счет исключения из таких работ ипроектов планируемых мероприятий по охране окружающей среды при проектированиистроительства, реконструкции, технического перевооружения, консервации иликвидации зданий, строений, сооружений и иных объектов.
/>/>Статья 37.Требования в области охраны окружающей среды при строительстве и реконструкциизданий, строений, сооружений и иных объектов
/>1. Строительство и реконструкциязданий, строений, сооружений и иных объектов должны осуществляться поутвержденным проектам с соблюдением требований технических регламентов вобласти охраны окружающей среды.
/>/>2. Запрещаютсястроительство и реконструкция зданий, строений, сооружений и иных объектов доутверждения проектов и до установления границ земельных участков на местности,а также изменение утвержденных проектов в ущерб требованиям в области охраныокружающей среды.
/>/>3. Приосуществлении строительства и реконструкции зданий, строений, сооружений и иныхобъектов принимаются меры по охране окружающей среды, восстановлению природнойсреды, рекультивации земель, благоустройству территорий в соответствии сзаконодательством Российской Федерации.
/>Статья 38. Требования в областиохраны окружающей среды при вводе в эксплуатацию зданий, строений, сооружений ииных объектов
/>1. Ввод в эксплуатацию зданий,строений, сооружений и иных объектов осуществляется при условии выполнения вполном объеме предусмотренных проектной документацией мероприятий по охранеокружающей среды.
/>/>2. Запрещаетсяввод в эксплуатацию зданий, строений, сооружений и иных объектов, не оснащенныхтехническими средствами и технологиями обезвреживания и безопасного размещенияотходов производства и потребления, обезвреживания выбросов и сбросовзагрязняющих веществ, обеспечивающими выполнение установленных требований вобласти охраны окружающей среды.
Запрещается также ввод в эксплуатацию объектов, неоснащенных средствами контроля за загрязнением окружающей среды, без завершенияпредусмотренных проектами работ по охране окружающей среды, восстановлениюприродной среды, рекультивации земель, благоустройству территорий всоответствии с законодательством Российской Федерации.
/>/>Статья 39.Требования в области охраны окружающей среды при эксплуатации и выводе изэксплуатации зданий, строений, сооружений и иных объектов
/>1. Юридические и физические лица,осуществляющие эксплуатацию зданий, строений, сооружений и иных объектов,обязаны соблюдать утвержденные технологии и требования в области охраныокружающей среды, восстановления природной среды, рационального использования ивоспроизводства природных ресурсов.
/>2. Юридические и физические лица,осуществляющие эксплуатацию зданий, строений, сооружений и иных объектов,обеспечивают соблюдение нормативов качества окружающей среды на основеприменения технических средств и технологий обезвреживания и безопасногоразмещения отходов производства и потребления, обезвреживания выбросов исбросов загрязняющих веществ, а также иных наилучших существующих технологий,обеспечивающих выполнение требований в области охраны окружающей среды,проводят мероприятия по восстановлению природной среды, рекультивации земель,благоустройству территорий в соответствии с законодательством.
/>3. Вывод из эксплуатации зданий,строений, сооружений и иных объектов осуществляется в соответствии сзаконодательством в области охраны окружающей среды и при наличии утвержденнойв установленном порядке проектной документации.
/>4. При выводе из эксплуатации зданий,строений, сооружений и иных объектов должны быть разработаны и реализованымероприятия по восстановлению природной среды, в том числе воспроизводствукомпонентов природной среды, в целях обеспечения благоприятной окружающейсреды.
/>5. Перепрофилирование функций зданий,строений, сооружений и иных объектов осуществляется в соответствии с законодательствомо градостроительной деятельности, жилищным законодательством.
/>/>/>Статья42. Требования в области охраны окружающей среды при эксплуатации объектовсельскохозяйственного назначения
/>1. При эксплуатации объектовсельскохозяйственного назначения должны соблюдаться требования в области охраныокружающей среды, проводиться мероприятия по охране земель, почв, водныхобъектов, растений, животных и других организмов от негативного воздействияхозяйственной и иной деятельности на окружающую среду.
/>2. Сельскохозяйственные организации,осуществляющие производство, заготовку и переработку сельскохозяйственнойпродукции, иные сельскохозяйственные организации при осуществлении своейдеятельности должны соблюдать требования в области охраны окружающей среды.
/>3. Объекты сельскохозяйственногоназначения должны иметь необходимые санитарно-защитные зоны и очистныесооружения, исключающие загрязнение почв, поверхностных и подземных вод,водосборных площадей и атмосферного воздуха.
/>Статья 43. Требования в областиохраны окружающей среды при мелиорации земель, проектировании, строительстве,реконструкции, вводе в эксплуатацию и эксплуатации мелиоративных систем иотдельно расположенных гидротехнических сооружений
/>/>При осуществлениимелиорации земель, проектировании, строительстве, реконструкции, вводе вэксплуатацию и эксплуатации мелиоративных систем и отдельно расположенныхгидротехнических сооружений должны приниматься меры по охране водных объектов,земель, почв, лесов и иной растительности, животных и других организмов, атакже предупреждению другого негативного воздействия на окружающую среду приосуществлении мелиоративных мероприятий.
Мелиорация земель не должна приводить к ухудшениюсостояния окружающей среды, нарушать устойчивое функционирование естественныхэкологических систем.
/>/>Статья 44.Требования в области охраны окружающей среды при размещении, проектировании,строительстве, реконструкции городских и сельских поселений
/>1. При размещении, проектировании,строительстве, реконструкции городских и сельских поселений должны соблюдатьсятребования в области охраны окружающей среды, обеспечивающие благоприятноесостояние окружающей среды для жизнедеятельности человека, а также для обитаниярастений, животных и других организмов, устойчивого функционированияестественных экологических систем.
/>Здания, строения, сооружения и иныеобъекты должны размещаться с учетом требований в области охраны окружающейсреды, санитарно-гигиенических норм и градостроительных требований.
/>2. При планировании и застройкегородских и сельских поселений должны соблюдаться требования в области охраныокружающей среды, приниматься меры по санитарной очистке, обезвреживаниюи безопасному размещению отходов производства и потребления,соблюдению нормативов допустимых выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов,а также по восстановлению природной среды, рекультивации земель,благоустройству территорий и иные меры по обеспечению охраны окружающей среды иэкологической безопасности в соответствии с законодательством.
/>3. В целях охраны окружающей средыгородских и сельских поселений создаются защитные и охранные зоны, в том числесанитарно-защитные зоны, озелененные территории, зеленые зоны, лесопарковыезоны и иные изъятые из интенсивного хозяйственного использования защитные иохранные зоны с ограниченным режимом природопользования.
/>/>образование жизнь охрана экосистема
3.Экосистемы
Законыорганизации экосистем
В биоценозах живыеорганизмы теснейшим образом связаны не только друг с другом, но и с неживойприродой. Связь эта выражается через вещество и энергию. Обмен веществ, какизвестно, одно из главных проявлений жизни. Говоря современным языком,организмы представляют собой открытые биологические системы, так как онисвязаны с окружающей средой постоянным потоком вещества и энергии, проходящимчерез их тела. Поступление пищи, воды, кислорода в живые организмы — это потокивещества из окружающей среды. Пища содержит энергию, необходимую для работыклеток и органов. Растения напрямую усваивают энергию солнечного света,запасают ее в химических связях органических соединений, а затем онаперераспределяется через пищевые отношения в биоценозах. Потоки вещества иэнергии через живые организмы в процессах обмена веществ чрезвычайно велики.Человек, например, за свою жизнь потребляет десятки тонн еды и питья, а черезлегкие многие миллионы литров воздуха!
При такой интенсивностипотоков вещества из неорганической природы в живые тела запасы необходимых дляжизни соединений — биогенных элементов — давно были бы исчерпаны на Земле.Однако жизнь не прекращается, потому что биогенные элементы постоянновозвращаются в окружающую организмы среду. Так возникает биологическийкруговорот веществ.
Таким образом, биоценозявляется частью еще более сложной системы, в которую, кроме живых организмов,входит и их неживое окружение, содержащее вещество и энергию, необходимые дляжизни. Биоценоз не может существовать без вещественно-энергетических связей сосредой. В итоге биоценоз представляет с ней некое природное единство. Любуюсовокупность организмов и неорганических компонентов, в которой можетподдерживаться круговорот вещества, называют экологической системой илибиогеоценозом (БГЦ). Основоположником концепции о биогеоценозах в 1942 г., далее биогеоценологии, был академик В. Н. Сукачев (1880-1967). Наука о биогеоценозах вырослаиз геоботаники. В. Н. Сукачёв предложил схему образования БГЦ:биотоп+биоценоз=биогеоценоз. Сопряжённые (соседствующие) БГЦ объединенывектором стока и образуют комплексный БГЦ или геохимический ландшафт.Практически БГЦ как система вещественно-энергетического потока можетфункционировать только во взаимодействии со смеженными БГЦ. Вещественно-энергетическийпоток является одним из главных признаков БГЦ. Движение химических элементовпроисходит по гидрологическому стоку (от входа, транзитные участки, каккумуляту). Границами геохимического ландшафта и комплексного БГЦ являютсябассейновые водотоки от малых ручьёв, речек до больших рек. Можно такжевыделять границы БГЦ и на типологической основе. Однако с практической точкизрения первый путь подскажет источники и масштабы загрязнений среды точнее. Особенностиобменных процессов обуславливаются и прослеживаются в связи с природнымрайонированием, предложенным Ф. Н. Мильковым в работе «Природные зоны СССР»(1977).
Поэтомубиогеоценология рассматривает поверхность земли как сеть иерархическисоседствующих биогеоценозов (БГЦ), связанных между собой через миграциювеществ. БГЦ, так же как и ландшафт, имеет пространственно-территориальныеестественные границы. Термин «экосистема» был предложен в 1935 г. английскимботаником А. Тенсли (1871 — 1955), который рассматривал экосистемы как основныеединицы природы на поверхности Земли, хотя они, в отличие от БГЦ, не имеютопределенного объема территориального размера. В современной ситуации, когдатребуется принимать ответственные решения, знание площади БГЦ имеет большиеперспективы в природоохранной деятельности.
Природныеэкосистемы могут быть разного объема и протяженности: небольшая лужа с ееобитателями, пруд, океан, луг, роща, тайга, степь — все это примерыразномасштабных экосистем. Любая экосистема включает живую часть — биоценоз иего физическое окружение — экотоп. Более мелкие экосистемы входят в состав всеболее крупных, вплоть до общей экосистемы Земли — биосферы. Общий биологическийкруговорот вещества на нашей планете также складывается из взаимодействиямножества более частных круговоротов. Экосистема может обеспечить круговоротвещества только в том случае, если включает необходимые для этого четыресоставные части: запасы биогенных элементов, продуценты, консументы и редуценты.
/>
Продуценты — это зеленые растения, создающие избиогенных элементов органическое вещество, т. е. биологическую продукцию,используя потоки солнечной энергии.
Консументы — потребители этого органическоговещества, перерабатывающие его в новые формы. В роли консументов выступаютобычно животные. Различают консументы первого порядка — растительноядные виды ивторого порядка — плотоядных животных.
Редуценты — организмы, окончательно разрушающиеорганические соединения до минеральных. Роль редуцентов выполняют вбиогеоценозах в основном грибы и бактерии, а также другие мелкие организмы,перерабатывающие мертвые остатки растений и животных.
Жизнь на Земле продолжаетсяуже около 4 млрд. лет, не прерываясь именно потому, что она протекает в системебиологических круговоротов вещества. Основу этого составляет фотосинтезрастений и пищевые связи организмов в биогеоценозах. Однако биологическийкруговорот вещества требует постоянных затрат энергии. В отличие от химическихэлементов, многократно вовлекаемых в живые тела, энергия солнечных лучей,задержанная зелеными растениями, не может использоваться организмамибесконечно.
По первому законутермодинамики энергия не исчезает бесследно, она сохраняется в окружающем насмире, но переходит из одной формы в другую. По второму закону термодинамикилюбые превращения энергии сопровождаются переходом части ее в такое состояние,когда она уже не может быть использована для работы. В клетках живых существэнергия, обеспечивающая химические реакции, при каждой реакции частичнопревращается в тепловую, а тепло рассеивается организмом в окружающемпространстве. Сложная работа клеток и органов сопровождается, таким образом,потерями энергии из организма. Каждый цикл круговорота веществ, зависящий отактивности членов биоценоза, требует все новых поступлений энергии.
Таким образом, жизнь нанашей планете осуществляется как постоянный круговорот веществ, поддерживаемый потокомсолнечной энергии. Жизнь организуется не только в биогеоценозы, но и вэкосистемы, в которых осуществляется тесная связь между живыми и неживымикомпонентами природы.
Разнообразие экосистем наЗемле связано как с разнообразием живых организмов, так и условий физической,географической среды. Тундровые, лесные, степные, пустынные или тропическиесообщества имеют свои особенности биологических круговоротов и связей сокружающей средой. Водные экосистемы также чрезвычайно различны. Экосистемыотличаются по скорости биологических круговоротов и по общему количествувовлекаемого в эти циклы вещества.
Основной принципустойчивости экосистем — круговорот вещества, поддерживаемый потоком энергии, —по сути дела обеспечивает бесконечное существование жизни на Земле. По этомупринципу могут быть организованы и устойчивые искусственные экосистемы, ипроизводственные технологии, в которых сберегается вода или другие ресурсы.Нарушение согласованной деятельности организмов в биоценозах обычно влечет засобой серьезные изменения круговоротов вещества в экосистемах. Это главнаяпричина таких экологических катастроф, как падение почвенного плодородия,снижение урожая растений, роста и продуктивности животных, постепенноеразрушение природной среды.
Законыбиологической продуктивности связывают в ходе фотосинтеза в среднем лишь около1% энергии света. Животное, съевшее растение, получает запасенную им энергию неполностью. Часть пищи не переваривается и выделяется в виде экскрементов.Обычно усваивается от 20 до 60% растительного корма. Усвоенная энергия идет наподдержание жизнедеятельности значительная доля энергии пищи вскорерассеивается в окружающее пространство.
Лишь небольшая частьусвоенной пищи идет на рост, т. е. на построение новых тканей, на запасы в видеотложения жиров. У молодых эта доля несколько больше, чем у взрослых.Следовательно, уже на первом этапе происходит значительная потеря энергии изпищевой цепи.
Хищник, съевшийрастительноядное животное, представляет третий трофический уровень. Он получаеттолько ту Сети питания в биоценозах на самом деле состоят из множества короткихрядов, в которых организмы передают друг другу вещество и энергию,сконцентрированные зелеными растениями. Такие ряды, в которых каждый предыдущийвид служит пищей последующему, называют цепями питания. Отдельные звенья цепейпитания называют трофическими уровнями. Цепи питания всегда начинаются срастений или их остатков, прошедших через кишечники животных. Это первыйтрофический уровень. Их потребители представляют второй трофический уровень ит. д. Примерами цепей питания могут служить ряды: растения — гусеницы —насекомоядные птицы — хищные птицы; растительный опад — дождевые черви —землеройки — горностаи; коровий помет — личинки мух — скворцы —ястребы-перепелятники. Многие виды могут входить в разные цепи питания.Например, медведи питаются и животной, и растительной пищей, и падалью.Различают цепи выедания (начинаются с живых растений) и цепи разложения(начинаются с мертвого растительного опада или помета животных). Цепи питания вприроде сложно переплетены. В конкретных цепях питания можно проследить ирассчитать животного. Работа клеток и органов сопровождается выделением тепла,поэтому передачу той энергии, которая заключается в растительной пище. Подсчитано,что на каждом этапе передачи вещества и энергии по пищевой цепи теряетсяпримерно 90%, и только около одной десятой доли переходят к очередномупотребителю. Это правило передачи энергии в пищевых связях организмов называютправилом десяти процентов. Представителям четвертого трофического уровня(например, хищнику, поедающему другого хищника) достанутся только около однойтысячной доли той энергии, усвоенной растением, с которого начиналась пищеваяцепь. Поэтому отдельные цепи питания в природе не могут иметь слишком многозвеньев, энергия в них быстро иссякает.
Органическое вещество,создаваемое в экосистемах в единицу времени (год, месяц и т. п.), называют биологическойпродукцией. Масса тела живых организмов называется биомассой. Биологическаяпродукция экосистем — это скорость создания в них биомассы.
Продукцию растенийназывают первичной, продукцию животных или других консументов — вторичной, потомучто она создается за счет энергии, связанной растениями. Понятно, что вторичнаяпродукция не может быть больше первичной или даже равной ей. Если оценитьпродукцию в последовательных трофических уровнях в любом биоценозе, мы получимубывающий ряд чисел, каждое из которых примерно в 10 раз меньше предыдущего.Этот ряд можно выразить графически в виде пирамиды с широким основанием и узкойвершиной (рис. 30). Поэтому закономерности создания биомассы в цепях питанияэкологи называют правилом пирамиды биологической продукции. Например, вес всехтрав, выросших за год в степи, значительно больше, чем годовой прирост всехрастительноядных животных, а прирост хищников меньше, чем растительноядных. Изправила пирамиды биологической продукции нет исключений, потому что оноотражает законы передачи энергии в цепях питания. Соотношение биомасс можетбыть различным, потому биомасса — это просто запас имеющихся в данный моменторганизмов. Если взвесить все водоросли и всех животных океана, то последниеперевесят. Пирамида биомасс в океане оказывается, таким образом, перевернутой.В наземных экосистемах скорость выедания растительного прироста ниже и пирамидабиомасс в большинстве случаев напоминает пирамиду продукции. Различают так жеструктуру биомассы, к примеру, позвоночных животных (табл. 1).
Таблица 1. Структурабиомассы позвоночных животных в южнотаежных наземных экосистемахГруппа животных Биомасса (средние значения) Еловые БГЦ на моренном рельефе с участками зандровых равнин Сосново елово — широколиственные БГЦ долины р. Вятка кг/км² % кг/км² % Амфибии 12 3, 5 26 4, 7 Рептилии 5 1, 5 147 26, 7 Птицы 33 11 55 10 Млекопитающие 252 84 322 58, 6 В том числе: Мелкие млекопитающие 120 40 129 23, 5 Зайцеобразные 30 10 3 0, 6 Копытные 100 33, 3 174 31, 6 Хищные 2 0, 7 16 2, 9
Многолетние сведения поструктуре биомассы характеризуют значение данных экосистем в созданииорганической массы. Самый высокий прирост растительной массы — в тропическихлесах, в травянистых зарослях устьев рек в жарких районах, на коралловых рифахв океане (табл. 2). В лесных экосистемах бассейна р. Вятки запас биомассысоставляет 185-250 т/га, а годичная продукция – 5-10 т/га в год.
Таблица 2. Биомассы и годичнаяпродукция лесов разных природных зон (в расчете на абсолютно сухое вещество)Зона, подзона (группа формации) Биомасса, т/га Годичная продукция, т/га в год Лесотундра до 100 до 5 Лесная зона Северная тайга 100-150 5-7 Средняя тайга 150-250 7-10 Южная тайга и смешанные леса 200-350 12-18 Лесостепь 250-400 10-15 Леса субтропического пояса 250-400 6-15 Леса тропического пояса сезонно-влажные 300-400 20-35 дождевые 600-900 20-35
Продуктивностьсельскохозяйственных угодий обычно несколько ниже, чем природных экосистем втой же зоне. Однако при интенсивном земледелии продуктивность полей можетприближаться к максимальной, хотя человеку приходится вкладывать в это многодополнительных средств.
Знание законовбиологической продуктивности и потерь энергии в цепях питания имеет большоепрактическое значение. На их основе можно сознательно и грамотно строитьхозяйственную деятельность таким образом, чтобы не подрыватьвоспроизводительные способности природных и антропогенных систем и получатьвозможно большую первичную и вторичную продукцию. Для человека энергетическивыгоднее растительное питание, а наиболее дорого — использование в пищу хищныхвидов. Так по энергии, затраченной на рост 1 кг окуня или щуки, обходится природе в 7 раз дороже, чем 1 кг говяжьего мяса. Поэтому плотоядные животные разводятсялюдьми в редких случаях, например в пушном звероводстве. Широкое одомашниваниенашими предками таких видов, как свиньи и куры, не случайно. Онихарактеризуются высоким коэффициентом использования энергии на рост, т. е.перевода пищи в собственную биомассу. Одна растительная пища, как правило, длялюдей недостаточно полноценна, так как подавляющее большинство растений необеспечивает людей некоторыми незаменимыми аминокислотами, входящими в составживотных белков. Производство вторичной продукции через выращивание животных, атакже добыча диких видов (в основном путем рыболовства) — очень важное условиеблагополучия общества. Одна из самых злободневных для современного человечествапроблем — это так называемое белковое голодание, недостаток животной пищи врационах людей во многих районах мира.
Вещество и энергияпередаются в экосистеме по цепям питания. На каждом звене пищевой цепизадерживается только около 10% поступившей энергии. Траты энергии в пищевыхцепях отражаются в пирамиде биологической продукции.
Агроэкосистемы
Агроценозы. Биоценозы, которые возникают наземлях сельскохозяйственного пользования, называют агроценозами. Они отличаютсяот природных сообществ, во-первых, пониженным разнообразием входящих в нихвидов и, во-вторых, пониженной способностью главного члена этих сообществ —культурных растений — противостоять конкурентам и вредителям. Культурные видытак сильно изменены селекцией в пользу человека, что без его поддержки не могутвыдержать борьбу за существование. Агроценозы поддерживаются человекомпосредством больших затрат энергии (мускульной энергии людей и животных, работысельскохозяйственных машин, связанной энергии удобрений, затрат надополнительный полив и т. п.). Природные биоценозы таких дополнительныхвложений энергии не получают. Поддерживать устойчивый биологический круговоротвеществ на землях сельскохозяйственного пользования можно при экологическиграмотном создании агроэкосистем.
Агроэкосистемы. Агроэкосистемы — это такие сознательноспланированные человеком территории, на которых сбалансировано получениесельскохозяйственной продукции и возврат ее составляющих на поля. В правильноспланированные агроэкосистемы, кроме пашен, входят пастбища или луга и животноводческиекомплексы.
Элементы питаниярастений, изъятые с полей вместе с урожаем, возвращаются в системубиологического круговорота вместе с органическими и минеральными удобрениями.Высокое биологическое разнообразие поддерживается за счет специальногопланирования ландшафта: чередования полей, лугов, лесов, перелесков, созданияживых изгородей лесополос, водоемов и т. п. Большую роль в поддержанииразнообразия видов на полях играет правильная организация севооборотов,чередование культур не только во времени, но и в пространстве.
Человек управляет работойагроэкосистем, внося в них значительное количество дополнительной энергии(обработка почвы, полив, удобрения, пестициды и т. п.).
Многие современные способыпромышленного сельскохозяйственного производства по сути дела антиэкологичны:монокультуры, перевыпас скота, широкомасштабное применение ядохимикатов ичрезмерно высокие дозы минеральных удобрений, сплошная распашка почв,устройство стационарных животноводческих комплексов в низинах и в поймах рек ит. д. Они приводят к нарушениям нормальной деятельности экосистем, упрощению ихструктуры, неустойчивости и катастрофическим изменениям в природе. Поэтомунаиболее передовым направлением современного сельского хозяйства являетсяпереход от принципов противоборства с природой к принципам сотрудничества снею. Это означает максимальное следование экологическим законам всельскохозяйственной практике.
В агроценозах ослабленыестественные регуляторные связи и понижена конкурентоспособность культурныхрастений. Агроценозы неустойчивы и поддерживаются человеком за счет затратдополнительной энергии. Поддержание видового разнообразия и биологическогокруговорота веществ в агроэкосистемах — главные пути повышения их устойчивостии продуктивности.
Саморазвитиеэкосистем — сукцессии
В приводе существуют какстабильные, так и нестабильные экосистемы. Дубрава, ковыльная степь, ельникитемнохвойной тайги — это примеры длительно существующих, устойчивых экосистем.Пустоши, сырые луга, мелкие водоемы, если их предоставить самим себе, быстроизменяются. Они постепенно зарастают другой растительностью, заселяются другимиживотными и превращаются в экосистемы иного типа. На месте болота вырастаетлес, на заброшенных пашнях восстанавливается степь и т. д. Основная причинанеустойчивости экосистем — несбалансированность круговорота веществ. Коли вбиоценозах деятельность одних видов не компенсирует деятельность других, тоусловия среды неминуемо изменяются. Популяции меняют среду в неблагоприятнуюдля себя сторону и вытесняются другими видами, для которых новые условияэкологически более выгодны. Этот процесс продолжается до тех пор, пока несформируется уравновешенное сообщество, которое способно поддержать балансвеществ в экосистеме.
Таким образом, в природепроисходит развитие экосистем от неустойчивого состояния к устойчивому. Этотпроцесс называют сукцессией. Например, зарастание небольших озер можнопроследить на протяжении одного или нескольких поколений людей (рис. 2).
/>
Рис. 2. Смена сообществпри зарастании водоема
Процесс постепенной сменывидового состава может длиться достаточно долго. На заключительном этапеустанавливается, наконец, постоянный состав сообщества, когда виды распределеныпо экологическим нишам, не мешая друг другу, связаны пищевыми цепями ивзаимовыгодными отношениями и согласованно осуществляют круговорот веществ. Втаком биоценозе сильны регуляторные связи, и он может неопределенно долго поддерживатьэкосистему, пока внешние силы не выведут его из этого состояния.
Таким образом,саморазвитие экосистем осуществляется через отношения между видами и ихвоздействие на среду обитания, то есть через закономерные изменения биоценозов.К примеру, экспериментально прослежено, что комплекс приспевающих, спелых иперестойных сосново-березовых лесов Ильменского заповедника (без рубок леса)длительное время устойчиво поддерживает связи лес — копытные и общую ихбиомассу около 3 кг/га, хотя в отдельные периоды по биомассе преобладалакосуля, а в другие периоды – лось (табл. 2).
Таблица 2. Влияниесукцессий на видовой состав и плотность копытных в лесных биогеоценозах
/>
/>
Примечание: I стадия – подрост от 0, 5 до 1, 5 м; II стадия – подрост от 1, 5 до 3, 1 м
Поэтому смена биоценозовв сукцессиях всегда идет от наименее устойчивого состояния к наиболееустойчивому. Скорость этих изменений постепенно замедляется. Замедление темповодна из главных особенностей сукцессии. Неустойчивые стадии при сменебиоценозов называют незрелыми сообществами, устойчивые — зрелыми. Направленныеизменения биоценозов начинаются и в том случае, если происходят какие-либочастичные нарушения в уже сформировавшейся экосистеме. Они приводят к еевосстановлению, поэтому называются восстановительными сменами или вторичными сукцессиями.Для развития биоценозов в ходе сукцессии характерен целый ряд общихзакономерностей: постепенное увеличение видового разнообразия, сменадоминирующих видов, усложнение цепей питания, увеличение в сообществах доливидов с длительными циклами развития, усиление взаимовыгодных связей вбиоценозах и т. д. В зрелых, устойчивых сообществах все, что наращиваютрастения, используется гетеротрофами — это главная причина стабилизацииэкосистем. Если человек изымает продукцию из таких экосистем (например,древесину из зрелых лесов), он неминуемо нарушает их.
Деятельность людейпостоянно приводит к сменам различных биоценозов в результате рубок леса,осушения и обводнения земель, выработки торфяников, прокладки дорог и т. д.Частичные или глубокие нарушения экосистем вызывают природные процессы ихсамовосстановления. Однако природные возможности не безграничны.Самовосстановление биоценозов часто тормозится различными внешними причинами.Например, ежегодные разливы рек все время нарушают формирование устойчивыхбиоценозов на их берегах, и здесь сообщества существуют в постоянно незреломсостоянии. Точно так же постоянная вспашка полей предотвращает восстановлениеестественной растительности на этой территории. Другая причина в нарушениивосстановительных возможностей биоценозов — снижение видового разнообразия вокружающей среде. Если неоткуда взяться семенам растений или видам животных,играющим важную роль на соответствующих этапах развития сообществ, экосистемаостается на менее устойчивой стадии. Например, при сплошных рубках еловых лесовна больших территориях они зарастают со временем малоценными мелколиственнымипородами и надолго задерживаются в этом состоянии, так как неоткуда взятьсясеменам ели. Умение управлять процессами саморазвития и самовосстановленияэкосистем — очень важная задача современной хозяйственной деятельности, когдачеловек приводит в постоянное движение весь живой покров планеты. Снимаяограничивающие факторы, поставляя соответствующие семена растений и вселяянеобходимые виды животных, можно ускорить формирование стабильных сообществили, наоборот, задержать процессы на нужной нам стадии развития.
В природе существуют какустойчивые, зрелые, так и неустойчивые, развивающиеся экосистемы. Развитиеэкосистем происходит на основе смены видов, пока не сформируется такойбиоценоз, который будет способен поддерживать в них устойчивый биологическийкруговорот веществ. Экосистемы способны к самовосстановлению при частичныхнарушениях. Эти возможности не безграничны и зависят как от внешних условий,так и от видового разнообразия в окружающей среде.
Биологическоеразнообразие как основное условие устойчивости популяций, биоценозов иэкосистем
В природе практически нетабсолютно сходных особей, популяций, видов и экосистем. Когда отдельные виды началиисчезать с лица Земли по вине людей, этому сначала не придавали значения, таккак видов много, а процессы их вымирания, как установила палеонтология, всегдапроисходили в природе. Однако в настоящее время обеднение разнообразия жизнипод влиянием деятельности человека идет очень быстрыми темпами. Поэтому и стеоретической, и с практической точек зрения очень важно понимать, в чемсостоит роль биологического разнообразия. Ответ на этот вопрос можно найти приизучении структуры и функционирования биоценозов. Высокое видовое разнообразиеобеспечивает следующие свойства этих сложных систем.
Взаимная дополнительностьчастей. Как мы видели, всообществах уживаются те виды, которые делят между собой экологические ниши идополняют друг друга в использовании ресурсов среды. Например, растения первогояруса в лесу перехватывают 70-80 % светового потока (рис. 34). Во втором ярусерастут деревья и кустарники, которым достаточно 10-20% от полного освещения, аназемные травянистые растения и мхи в таких лесах способны осуществлятьфотосинтез всего при 1-2 сотых долях светового потока. Дополняя друг друга,растения полно используют солнечную энергию.
У животных «разделениетруда» в биоценозе ярко выражено в использовании разных видов пищи, временисуточной и сезонной активности, размещении в пространстве. Очень существеннодополняют друг друга разные виды грибов в лесных сообществах. Одни из нихспециализируются на разрушении мертвой древесины, другие — свежеопавшихлистьев, третьи — корней или шишек, четвертые продолжают разрушение ужеполуразложившейся массы. Взаимная дополнительность видов, созидающих иразрушающих органическое вещество, лежит в основе биологических круговоротов.
Взаимозаменяемость видов.Любой вид биоценозаможет быть заменен другим, со сходными экологическими требованиями и функциями.Хотя полностью похожих друг на друга видов в природе нет, но многиеперекрываются по основным экологическим требованиям, отличаясь лишь деталями.Такие виды обычно заменяют друг друга в похожих сообществах, например, разныевиды елей и пихты в темнохвойных таежных лесах или разные видынасекомых-опылителей на лугах. Взаимозаменяемость видов постоянно происходитпри колебаниях погодных условий. Так на лугах во влажные годы доминируюткороткокорневищные травы, а в сухие — длиннокорневищные, активны разныелистогрызущие и хищные насекомые и т. п.
Регуляторные свойства. Способность к саморегуляции — одно изосновных условий существования сложных систем. Саморегуляция возникает наоснове обратных связей. Принцип отрицательной обратной связи заключается в том,что отклонение системы от нормы приводит в действие силы, направленные навозвращение ее в нормальное состояние. Этот принцип обратной связи очень яркопроявляется во внутрипопуляционных и межвидовых взаимоотношениях в биоценозах.Увеличение численности жертв со временем вызывает увеличение численностихищников и паразитов. Повышение плотности популяции сверх определенных уровнейтак изменяет связи внутри вида, что падает воспроизводительная способность илиусиливается рассредоточение особей в пространстве. Чем разнообразнее биоценозыи чем сложнее структура популяций, тем успешнее осуществляется ихсаморегуляция.
Надежность обеспеченияфункций. Главные функциибиоценоза в экосистеме — создание органического вещества, его разрушение ирегуляция численности видов — обеспечиваются множеством видов, как быстрахующих деятельность друг друга. Разнообразие видов в экосистемахобеспечивает надежность их функционирования. Таким образом, биологическоеразнообразие — это главное условие устойчивости всей жизни на Земле. За счетэтого разнообразия жизнь не прерывается уже несколько миллиардов лет.
Видовое разнообразие — основа устойчивости живой природы. Оно создает взаимодополняемость ивзаимозаменяемость видов в биоценозах, обеспечивает регуляцию численности исамовосстановительные способности сообществ и экосистем. Однако видовое разнообразие одна изсоставных частей биоразнообразия. Если представить, что человек какбиологический вид вдруг остался в одиночестве на Земле, то нетрудно предсказатьдальнейший ход событий: нет продуктов питания, растет жесткое ультра — фиолетовое излучение, т. к. оно больше не задерживается озоновым экраном, из-заотсутствия кислорода становится невозможным дыхание, чистой воды нет, и климатне совместим с жизнью. Миллионы лет отмеченное выше поддерживалосьбиоразнообразием. Из чего же складывается это понятие? Необходимо напомнить иподчеркнуть, что никакие биологические прогрессы не возможны вне биосферы иэкосистем. Здесь берут начало три ветви биоразнообразия: генетическое,организменно–видовое и экологическое (рис. 3).
/>
Рис. 3. Структура иуровни биоразнообразия
Каждая ветвь,подразделяемая на уровни, обладающие своими особенностями: ниже организменного,организменного и выше организменного и составляющие предмет изучения такихбиологических наук, как генетика, систематика и экология. Биологическоеразнообразие представляет собой уникальную особенность живой природы. Именноблагодаря ему создается структурно-функциональная организация экологическихсистем, обеспечивающая их стабильность во времени и устойчивость к изменениямсреды, в том числе и в результате антропогенных воздействий поддержаниеэкосистем в устойчивом состоянии одна из первостепенных задач человечества.Поэтому основным понятиям, связанным с сохранением и использованиембиоразнообразия, дано правовое толкование в законах Российской Федерации «Обохране окружающей среды», «Об особо охраняемых территориях» и других правовыхдокументах.
Биосфера иноосфера
Все экосистемы Землиявляются только структурными подразделениями, составными частями единойгигантской экосистемы, охватывающей всю поверхность планеты. Эту глобальнуюэкосистему называют биосферой. Термин «биосфера» ввёл в 1875 г. Э. Зюсс, понимавший её как тонкую плёнку жизни на земной поверхности в значительной мереопределяющей лик Земли. Учение о биосфере создано в 1926 г. русским геохимиком В. И. Вернадским (1863-1945). Он впервые оценил масштабы влияния жизни нафизическую природу. Биосфера, по В. И. Вернадскому, — это общепланетарнаяоболочка, та область Земли, где существует или существовала жизнь и котораяподвергается или подвергалась ее воздействию. Биосфера охватывает всюповерхность суши, моря и океаны, а также ту часть недр Земли, где находятсяпороды, созданные деятельностью живых организмов. В атмосфере верхние границыжизни определяются озоновым экраном — тонким слоем газа озона на высоте 16—20км. Он задерживает губительные ультрафиолетовые лучи солнца. Океан насыщенжизнью целиком, до дна самых глубоких впадин в 10-11 км. В глубину твердой части Земли активная жизнь проникает местами до 3 км (бактерии в нефтяных месторождениях). Результаты жизнедеятельности организмов в виде осадочныхпород прослеживаются еще глубже. Размножение, рост, обмен веществ и активностьживых организмов за миллиарды лет полностью преобразовали эту часть нашей планеты.Всю массу организмов всех видов В. И. Вернадский назвал живым веществом Земли.В химический состав живого вещества входят те же самые атомы, которыесоставляют неживую природу, но в ином соотношении. В ходе обмена веществ живыесущества постоянно перераспределяют химические элементы в природе. За счетфотосинтеза накоплен кислород атмосферы. За счет кислорода возник озоновыйэкран. Молекулы этого газа состоят из трех атомов кислорода и образуются придействии на молекулярный кислород ультрафиолетовых лучей. Таким образом, жизньсама создала защитный слой в атмосфере, задерживающий большинство этих лучей.
Благодаря живым существамвозникли многие горные породы на Земле. Организмы обладают способностьюизбирательно поглощать и накапливать в себе отдельные элементы в гораздобольшем количестве, чем они есть в окружающей среде. Например, многие морскиевиды концентрируют в своих скелетах кальций, кремний или фосфор и, отмирая,создают на дне водоемов большие толщи осадочных пород: залежи известняков,мела, кремнистых сланцев, фосфоритов. Такие породы называются органогенными, таккак они обязаны своим происхождением живым организмам. Жизнью создан наповерхности суши почвенный слой. В почве так тесно связаны между собойминеральные компоненты, разлагающиеся органические вещества и многочисленныемикро — и макроорганизмы, что В. И. Вернадский отнес ее к особым, биокосным теламприроды. Такой же биокосный состав имеют и воды Мирового океана, насыщенныепродуктами обмена веществ и населенные бесчисленными обитателями. Живыеорганизмы играют большую роль в разрушении и выветривании горных пород на суше.Они — главные разрушители мертвого органического вещества.
Таким образом, за периодсвоего существования жизнь преобразовала атмосферу Земли, состав вод океана,создала озоновый экран, почвы, многие горные породы. Изменились условиявыветривания пород, большую роль стал играть микроклимат, создаваемыйрастительностью, изменился и климат Земли.
Совершая гигантскийбиологический круговорот веществ в биосфере, жизнь поддерживает стабильныеусловия для своего существования и существования в ней человека. Живыеорганизмы создают в биосфере круговороты важнейших биогенных элементов, которыепопеременно переходят из живого вещества в неорганическую материю. Такобразуются глобальные циклы геологического круговорота. Эти циклы делят на двеосновные группы: круговороты газов и осадочные круговороты. В первом случаеглавный поставщик элементов — атмосфера (углерод, кислород, азот), во втором — горные осадочные породы (фосфор, сера и др.). Напомним, что все круговоротысовершаются в первичных ячейках биосферы — геохимических ландшафтах илибиогеоценозах в соответствии с их иерархией, в частности: БГЦ –биогеоценотический комплекс – ландшафт – биом — биогеографическая подобласть — биогеографическая область — экосистемы суши, океана — биосфера. Масштабы,значения и изменения геохимических циклов рассмотрены международным комитетомпо проблемам окружающей среды (СКОПЕ) в 1976 г. в работе «Биогеохимические циклы в Биосфере».
С 60-ых годов 20 векапоявилось множество научных работ, посвящённых математическому моделированию ианализу биосферных процессов с помощью ЭВМ. Первоначально учёныесовершенствовали популяционные модели известные с 20-ых годов 20 века – паразит-хозяин,хищник-жертва. Это описано в трудах А. Лотки, В. Вольтерра, Г. Ф. Гаузе, А.Никольсона, А. И. Колмогорова и др. В дальнейшем стали появляться тактические истратегические модели управления экосистемами. Тактические модели служат дляэкологического прогноза. Стратегические модели строятся с исследовательскимицелями: для вскрытия общих закономерностей функционирования экосистем ибиосферы. В последние годы развивается построение моделейэколого-экономического направления для долгосрочного прогнозированияэкономического роста и оценки влияния человеческой деятельности на биосферныепроцессы. К примеру, стало ясно, что современное потребление продукции биосферыдостигло 7 % чистой первичной продукции суши, и это уже привело к нарушениюбиогеохимического круговорота. Необходимо помнить, что КПД природных экосистемнизок и не превышает 10 %. В своё время В. И. Вернадский писал: «Раньшеорганизмы влияли на историю тех атомов, которые были нужны им для роста,размножения, питания, дыхания. Человек расширил этот круг, влияя на элементынужные для техники и создания цивилизованных форм жизни», что и изменило вечныйбег геохимических циклов. Термин «ноосфера» — окружающая человека среда, вкоторой природные процессы обмена веществ и энергии контролируются обществом,ввёл также В. И. Вернадский. Практически с этого времени прошло 80 лет, что женового приобрело или создало человечество? Прогресс человеческого разума инаучной мысли на лицо: человек вышел за пределы биосферы Земли в космос иглубины гидросферы и литосферы. Появились электронные средства связи, храненияи обработки информации и т. д., однако и загрязнение нашего дома стало болеемасштабным. Развитие человеческого общества можно представить как переход отгенетической эволюции (в роли хищника человек неоправданно задержался) ккультурной – ноогенезу. В развитии сказанного многое ещё зависит отэкологического мировоззрения, просвещения и воспитания. Однако и здесь естьпервые шаги. В частности, в России появился журнал «Экология урбанизированныхтерриторий», где публикуются модели и обсуждаются результаты построенияпринципиально новых – ноосферных – поселений людей в урбанизированныхландшафтах. Несомненно, это стимулирует развитие и формирует новые взгляды вэкологии на биоразнообразие, биологический контроль, биоиндикацию ибиотестирование среды, в которой живёт человек. Стало ясно, что многиеограничения предельно допустимыми нормами техногенного загрязнения – условны,так как практически нет пороговости при загрязнении, даже малые дозы в последствиистановятся ощутимы и губительны для биоты. В целом ощутимых построек ноосферычеловечеством пока мало, также не многочисленны и прогнозы ученых (С. С. Шварц«Экологическое прогнозирование» (1979); А. Н. Тюрюканов, В. М. Фёдоров «Н. В.Тимофеев-Ресовский: Биосферные раздумья» (1996) и т. д.).
А
/>
Сопряженные биогеоценозына профиле долины реки Вятки (на 17, 2 км ширины, окрестности ГПЗ «Нургуш»)
1 — коренной берег, сосново-еловые леса; 2- болото; 3 — сосново-еловые леса с вырубками и посадками; 4 — болото–сосняки; 5- речки, протоки; 6 — елово-широколиственные леса; 7 — старицы, озёра; 8 — луга;9 — русло; 10 — широколиственные леса; 11 — старицы; 12 — протоки; 13 — ивняки,луга; 14 — луга; 15 — наносы на бывшем русле, лиственные и широколиственныелеса; 16 — русло; 17 — коренной берег
Б
/>
Рис. Иерархияэкосистем: А – долинных;Б – водораздельных
Литература
Дворников М.Г. «Основыобщей Экологии»