Антропогенная деградация почв, причины, последствия и меры предупреждения.

Что такое ЭТОЛОГИЯ и чем она может помочь нам избежать катастроф в современном мире, связанных с экспоненциальным ростом численности людей.

Ая часть вопроса

Этология – (наука о нравах и обычаях животных) наука об инстинктивном (врожденном, имеющем в основе генетические программы) поведении животных.

Основоположник этологии, лауреат Нобелевской премии Конрад Лоренц, называл этологию «морфологией поведения животного».

Термин «этология» взят из греческого языка, слово этос — в греческом языке означает нравы, характер, привычка, обычай. Термин стал известен в почти современном виде в 1902 году в Англии благодаря работам американского энтомолога Уильяма Мортона Уилера.

В современном виде термин впервые употреблён биологом Исидором Жоффруа Сент-Илером в 1859 г. как наука о жизни животных в естественной среде.

Этология окончательно сформировалась в 30-е годы XX века на базе полевой зоологии и эволюционной теории как наука о сравнительном описании поведения особи. Становление этологии связывают главным образом с работами Конрада Лоренца и Николаса Тинбергена, хотя они сами первоначально не называли себя этологами. Затем этот термин стал употребляться для того, чтобы различать специалистов по изучению животных в естественных условиях от сравнительных психологов. Современная этология является междисциплинарной и имеет в себе физиологическую, эволюционную составляющие, наследие бихевиоризма.

ЭТОЛОГИЯ, изучение поведения животных, главным образом в естественном окружении. Этология имеет дело почти со всеми аспектами поведения, но особый интерес представляют исследования, посвященные т.н. социальному поведению животных, т.е. их взаимоотношениям в сообществах. Используя различные методы наблюдений, этологи пытаются, например, понять, как утята учатся распознавать свою мать, как пчелы сообщают друг другу о местонахождении хорошего источника нектара, что заставляет птиц из года в год преодолевать тысячи километров, следуя по строго определенному маршруту, и почему многие рыбы, птицы и даже насекомые исполняют перед спариванием сложные танцы.

В свое время именно этологи, со всей строго научной очевидностью, доказали животное происхождение иерархических пирамид нацистских и коммунистических диктатур и таящиеся в них социально-экологические опасности, а также на живых примерах показали, что для строительства “светлого будущего всего человечества” больше подходят муравьи с их коммунистическим подсознанием, а не Homo sapiens, которого еще Аристотель - основатель зоологии, определил как животное политическое, т.е. существо, подсознательно стремящееся к созданию иерархически сформированных поселений - полисов.

Ая часть вопроса

Всякий раз, когда емкость среды увеличивалась - осваивалась охота, возникало земледелие, скотоводство или заселялись новые территории - численность людей возрастала. Процесс продолжается и в наши дни. Успехи науки и техники позволили увеличить площадь обрабатываемых земель в два-три раза, а урожайность в семь раз. Население земли увеличилось еще в 20 раз.

Десять тысяч лет назад на Земле было 10 млн. людей, к началу нашей эры их стало 200 млн.; к 1650 г., условному началу промышленной революции,- 500 млн. к XIX в.- 1 млрд., в начале XX в.2 млрд. Все это время рост численности строго следовал экспоненте с одними и теми же коэффициентами, т.е. был тем же. Но назвали его "демографическим взрывом" недавно, когда его отрицательные последствия стали очевидны.

Человечество растет на 2 % в год, удваиваясь каждые 35 лет. Производство пищи на Земле растет на 2,3% в год, удваиваясь каждые 30 лет. Численность человечества, как и всякого биологического вида, строго следует за изменением количества пищи, главного показателя биологической емкости среды. А она увеличивается не сама по себе, ее увеличивает человек, распахивая новые земли, выводя новые, более урожайные сорта, внося удобрения, применяя ядохимикаты. С каждым годом обеспечивать рост суммарного урожая становится все труднее. Опережающий рост вложений в производство продуктов питания ясно виден из того, что связанное с ним потребление энергии растет на 5 % в год, со временем удвоения 14 лет; потребление воды возрастает на 7%, удваиваясь каждые 10 лет; производство удобрений тоже на 7% в год, а ядохимикатов - даже на 10%. Эти усилия истощают ресурсы, разрушают среду и все более ее загрязняют. Такой рост обеспечивается тем, что человек интенсивно использует запасы угля, нефти, газа, минерального сырья, накопленные за всю предшествующую историю биосферы. Запасы конечные и невозобновимые.

НА СКОЛЬКО ЧЕЛОВЕК РАССЧИТАНА ЗЕМЛЯ?

Главную роль в потоках вещества и энергии в биосфере играют мелкие организмы, а крупные - лишь незначительную, вспомогательную. Главные потребители в биосфере - микроскопические бактерии, грибы и простейшие. Человек со своими домашними животными и потреблением леса должен входить в эту группу крупных потребителей, т.е. потреблять менее 1 %, и то при этом другие члены его группы будут обречены на вымирание. Современный же человек потребляет (вместе с домашними животными и изъятием леса) 7 % продукции биосферы, т.е. вышел далеко за пределы того, что в биосфере отведено для крупных потребителей. Он нарушил, возмутил биосферную закономерность.

Но биосфера - саморегулирующаяся система, и она стремится вернуть численность людей к дозволенному уровню. А он в 25 раз ниже современного - 200 млн. на всю планету (за счет постоянного и возобновимого источника энергии могут жить 500 млн. чел.). Вымирание нужных человеку животных и растений, падение продуктивности самых ценных для нас экосистем, отторжение от биосферных круговоротов производимых нами загрязнений - все это может быть понято как действие обратной связи, биосферного механизма, стремящегося ограничить численный рост человечества.

ДЕМОГРАФИЧЕСКИЙ КОЛЛАПС

Ожидаемое снижение численности может принять несколько форм. Во-первых, решающим фактором может стать голод, вызванный сокращением пищевых ресурсов. На планете только 500 млн. чел. имеют полноценную пищу в избытке, а 2 млрд. питаются плохо или голодают. Ежегодно от голода умирают 20 млн. чел. Численность же человечества увеличивается на порядок больше.

Второй вариант небиологический: одна из ядерных стран попытается захватить остатки невозобновимых ресурсов, а другие начнут с ней ядерную войну.

Третий вариант сугубо политический: страны сознательно вводят ограничение рождаемости и постепенно снижают численность населения. Но плодовитость человека определяется популяционными биологическими механизмами, и поэтому до сих пор все попытки государственного стимулирования или ограничения рождаемости оказывались безрезультатными.

Четвертый сценарий коллапса, самый мягкий и потому самый желанный. Биосфера подает нам все более сильные сигналы о том, что мы опасно превысили свою численность. Они адресованы нам всем как биологическому виду и должны, минуя наше сознание, действовать на наши популяционные механизмы. Если человечество в целом и составляющие его популяции остаются нормальным биологическим видом, они должны реагировать на эти сигналы. Иное дело, что форма нашего восприятия и реакция будут внешне мало похожи на реакции других видов, поскольку замаскированы всем комплексом наших особенностей как людей цивилизованных. Но эколог в состоянии дать картину того, как может происходить демографический коллапс.

5. Чем вызвана спонтанная (не спровоцированная) агрессия у всех животных, какова её роль в этологии современного человека и можно ли избавить от неё человека?.

Суть агрессивности в том, что при общении каждая особь стремится занять по отношению к другим более высокое, доминантное положение. Это приводит к самоорганизации группы в иерархическую лестницу, или пирамиду, с доминантами наверху.

Этот биологический термин на русский язык лучше всего перевести как «настырность». При общении особь стремится психически подавить другую особь. При росте плотности популяции агрессивность животных возрастает. Это приводит к усилению иерархических отношений в сообществе.

Агрессия сопровождается заметным приступом страха.

В этологии термин "агрессивность" означает злость, злобу, ненависть, ярость. Агрессия часто проявляется в нападении, но нападение без злобы этологи не называют агрессией.

Межвидовая агрессия. В природе одни виды неизбежно нападают на другие. Но не всякое нападение этолог назовет агрессией. Когда волк ловит зайца - это не агрессия, а охота. Вот когда собака выгоняет со двора незнакомого человека - это агрессия. И когда он в ответ бросает в нее камни - тоже агрессия, ибо оба они в этот момент ненавидят и боятся друг друга.

Внутривидовая агрессия. Можно не поделить пищу или удобное для отдыха место. Живущие каждый на своей территории виды должны изгонять конкурентов. Неизбежны конфликты из-за самки, дупла, норы и многих других причин. Появление или приближение другой особи с неясными намерениями неизбежно вызывает настороженность (а это легкая форма страха). Вступая в конфликт, оба животных испытывают страх. И вместе с ним - приступ агрессивности.

Агрессивность возникает изнутри и накапливается. Раньше психологи думали, что агрессия вызывается внешними причинами, и если их убрать, она проявляться не будет. Этологи показали, что это не так. При отсутствии раздражителей агрессивность, потребность совершить агрессивный акт все время возрастает, как бы накапливается. А порог запуска агрессии понижается, и все более мелких поводов оказывается достаточно, чтобы она вырвалась наружу. В конце концов, она вырывается без всякого повода.

Агрессия может переадресовываться замещающему объекту, безопасному и безответному. Так удается разрядить накопившуюся агрессивность.

6. Дать определение термина ЭКОСИСТЕМА, кто и когда его ввел и в чём состоит основная роль любой экосистемы в биосфере.

Введе­ние понятия экосистемы связывают с работами А. Тенсли (1935). Под экосистемой понимали совокупность организмов и неживых компонентов среды их обитания, при взаимодействии которых происходит более или менее полный биотический круговорот (с участием продуцентов, консументов и редуцентов).

Экологическая система (экосистема) — совокупность попу­ляций различных видов растений, животных и микробов, взаимо­действующих между собой и окружающей их средой таким обра­зом, что эта совокупность сохраняется неопределенно долгое время. Примеры экологических систем: луг, лес, озеро, океан.

Экосистема — это любая совокупность организмов и среды их обитания, в том числе, например, гор­шок с цветком, муравейник, аквариум, болото, пилотируемый космический корабль. Самая крупная природная экосистема на Земле — биосфе­ра.

1) экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов

2) в рамках экосистемы осуществляется полный цикл, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие;

3) экосистема сохраняет устойчивость в течение длительного времени, что обеспечивается определенной структурой биотических и абиотических компонентов.

Антропогенные влияния на круговорот воды в биосфере и чем определяется природно-климатический лимит нашего потребления пресной воды.

По мере развития цивилизации, особенно после промышленной революции конца средних веков, человечество овладевало все большей мощью, все большей способностью вовлекать и использовать для удовлетворения своих растущих потребностей огромные массы воды.

Масштабы использования водных ресурсов быстро увеличиваются. Это связано с ростом населения и улучшением санитарно-гигиенических условий жизни человека, развития промышленности и орошаемого земледелия. Суточное потребление воды на хозяйственно-бытовые нужды в сельской местности составляет 50 л на 1 человека, в городах - 150 л. Промышленность поглощает 85% всей воды, расходуемой в городах, оставляя на хозяйственно-бытовые цели около 15%. Еще больше воды необходимо для орошения. В течение года на 1 га поливных земель уходит 12-14 м³ воды. В нашей стране ежегодно расходуется на орошение более 150 км³, в то время как на все другие нужды - около 50 км³.

При сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 году человечество может исчерпать все запасы пресной воды.

Нехватку воды также вызывает ее растущее загрязнение вследствие сброса в реки отходов промышленности и особенно химического производства и коммуникационных сточных вод.

В реки и озера поступают и вымываемые из почвы дождями минеральные удобрения - нитраты и фосфаты, которые в больших концентрациях способны резко изменить вид и состав водоёмов, а также различные ядохимикаты - пестициды, используемые в сельском хозяйстве для борьбы с насекомыми-вредителями.

Одним из видов загрязнения является тепловое загрязнение (электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем, что уменьшает количество кислорода, увеличивает токсичность примесей, нарушает биологическое равновесие). В теплой воде кислород плохо растворяется, и его дефицит местами приводит многие организмы к гибели.

Уже сейчас в мире ощущается острая нехватка воды. Постоянного доступа к питьевому ресурсу не имеет более трети населения планеты, то есть более двух миллиардов человек.

Угроза нехватки питьевой воды привела к тому, что большинство развитых стран ищут способы экономить пресную воду. Увеличение температуры на 1,5 градуса по сравнению с уровнем 1990 года поставит под угрозу исчезновения около одной трети всех видов животного и растительного мира. Ледники в больших горных системах, таких как Гималаи, Анды и Альпы, будут сокращаться в размерах. Результаты одного из исследований указывают на то, что уже к концу ХХI века исчезнут 75% всех альпийских ледников.

Что такое загрязнение, виды загрязнений и основы стратегии их уменьшения.

Привнесение в природную среду, или возникновение в ней новых, обычно неха­рактерных, физических, химических, информационных или биологических агентов, или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня (в пределах его крайних колебаний) воздействия перечисленных агентов на среду, приводящее к негативным (с позиций человека) по­следствиям, называют загрязнением. В наиболее общем виде:

Загрязнение — это все то, что появляется не в том месте, не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы, что выводит ее системы из равновесия, отличается от нормы, обычно наблюдаемой и (или) желательной для че­ловека.

Загрязняющим агентом может быть любой экологический фактор, например любое вещество, находящееся в составе воздуха, воды, почвы. Загрязнение среды — сложный, многообразный процесс. При изучении или описа­нии современных процессов в экосистемах и в биосфере в це­лом принято выделять загрязнение:

• химическое (или ингредиентное), заключающееся в из­менении химического состава среды (отклонении от нормального уровня концентрации характерных ингре­диентов и от появления новых);

• физическое (или параметрическое), связанное с откло­нением от нормы физических параметров окружающей среды;

• биологическое, включающее микробиологическое (бак­териями и вирусами — возбудителями болезней, нося­щих характер эпидемий) и макробиологическое (живот­ными и растениями, случайно либо ошибочно интродуцированными в новые экосистемы).

В наши дни наиболее масштабным и значительным загряз­нением окружающей природной среды считается химическое загрязнение, в большинстве случаев рассматриваемое отдель­но для атмосферы, гидросферы и литосферы. При физическом загрязнении выделить особенности его воздействия на от­дельные компоненты биосферы труднее, поэтому его принято подразделять на виды: шумовое, электромагнитное, ионизи­рующее и т. п.

По масштабам воздействия различают загрязнение био­сферы:

• локальное — характерно для городов, крупных про­мышленных и транспортных предприятий, районов до­бычи полезных ископаемых, крупных животноводче­ских комплексов и т. п.;

• региональное — охватывает значительные территории и акватории как результат влияния крупных промыш­ленных районов;

• глобальное — распространяется на большие расстояния от места возникновения и оказывает неблагоприятное воздействие на крупные регионы, вплоть до общеплане­тарного влияния (чаще всего связано с выбросами в ат­мосферу).

Пока единственным путем существенного уменьшения загрязнения окружающей среды являются малоотходные технологии. В настоящее время создаются малоотходные производства, в которых выбросы вредных веществ не превышают предельно допустимых концентраций (ПДК), а отходы не приводят к необратимым изменениям природы. Используется комплексная переработка сырья, совмещение нескольких производств, применение твердых отходов для изготовления строительных материалов.

Создаются новые технологии и материалы, экологически чистые виды топлива, новые источники энергии, снижающие загрязнение окружающей среды.

Влияние загрязнений атмосферы па гидросферу, почвы, биоту и геологическую среду.

Основные агенты воздействия атмосферы на гидросферу – атмосферные осадки в виде дождя и снега, в меньшей степени смога, тумана. Поверхностные и подземные воды суши имеют главным образом атмосферное питание и вследствие этого их химический состав зависит в основном от состояния атмосферы. По данным эколого-геохимического картирования разных масштабов, талые (снеговые) воды Русской равнины по сравнению с поверхностными и подземными водами и многих районах заметно (в несколько раз) обогащены нитрит– и аммоний-ионами, сурьмой, кадмием, ртутью, молибденом, цинком, свинцом, вольфрамом, бериллием, хромом, никелем, марганцем. Эти вещества способны быстро проникать в поверхностные и подземные воды, пищевую цепь и организм человека.

Кислотные атмосферные осадки рассматриваются сейчас как мощный фактор не только выветривания горных пород и ухудшения качества несущих грунтов, но и химического разрушения техногенных объектов, включая памятники культуры и наземные линии связи.

Ввиду продолжающегося роста промышленного и сельскохозяйственного производства появляются новые химические соединения, в том числе сильно токсичные.

Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы – вулканическая и флюидная активность Земли. Крупные извержения вулканов приводят к глобальному и долговременному загрязнению атмосферы. Загрязненная приземная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими, в воздухе загрязняющими веществами и их совместным воздействием на организм человека.

10. В чём суть зависимости устойчивости экосистем к антропогенным воздействиям от их видового разнообразия и продуктивности, почему продуктивные экосистемы неустойчивы, а устойчивые непродуктивны?

Устойчивость - это способность экосистемы возвращаться в исходное состояние после снятия внешнего воздействия, выведшего ее из равновесия. Системы с высокой резидентной устойчивостью способны воспринимать значительные воздействия, не изменяя существенно своей структуры, то есть практически не выходя за пределы равновесного состояния. Системы с малой резидентной устойчивостью для нормального существования должны обладать высокой упругой устойчивостью. Они более чувствительны к внешним возмущениям, под действием которых они как бы “прогибаются”, частично деформируя свою структуру, но после снятия или ослабления внешних воздействий быстро возвращаются в исходное равновесное состояние. Видовое разнообразие способствует повышению устойчивости экосистем (закон Эшби). При этом как в случае резидентной, так и в случае упругой устойчивости расширяется диапазон пороговых воздействий, которые способны выдержать экосистема без разрушения (запас жесткости и запас упругости).

Разнообразие видов в природе — причина разнообразных пищевых, территориальных связей между ними, наиболее полного использования природных ресурсов, замкнутого круговорота веществ в природной экосистеме. Тропический лес — устойчивая экосистема благодаря большому разнообразию видов в ней, приспособленности организмов к совместному обитанию, оптимальному использованию природных ресурсов. Экосистема, состоящая из небольшого числа видов, например небольшой водоем, луг, — пример неустойчивых природных сообществ.

Продуктивность – прирост биомассы за единицу времени на единицу площади или объёма. Продуктивные системы много отдают другим экосистемам, и много энергии идёт на собственные нужды, что приводит к интенсивному развитию какой либо её части и значительного ослабления других её частей, что приводит к её разрушению. В непродуктивных системах энергии обычно хватает только на поддержание этой системы, и слишком мало уходит на её развитие.

Трофические цепи и их роль в динамике загрязнений биосферы.

Трофическая цепь - пищевая цепь взаимоотношения между организмами, через которые в экосистеме происходит трансформация вещества и энергии; группы особей (бактерии, грибы, растения и животные), связанные друг с другом отношением пища - потребитель.

В трофической цепи при переносе потенциальной энергии от звена к звену большая её часть (до 80-90%) теряется в виде теплоты. Поэтому число звеньев (видов) в трофической цепи обычно не превышает 4-5 и, очевидно, чем длиннее трофическая цепь, тем меньше продукция её последнего звена по отношению к продукции начального.

Существует 2 основных типа трофических цепей - пастбищные и детритные.

В пастбищной трофической цепи (цепь выедания) основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные (например, зоопланктон, питающийся фитопланктоном), потом хищники (консументы) 1-го порядка (например, рыбы, потребляющие зоопланктон), хищники 2-го порядка (например, судак, питающийся другими рыбами). Особенно длинны трофические цепи в океане, где многие виды (например, тунцы) занимают место консументов 4-го порядка.

В детритных трофических цепях (цепи разложения), наиболее распространенных в лесах, большая часть продукции растений не потребляется непосредственно растительноядными животными, а отмирает, подвергаясь затем разложению сапротрофными организмами и минерализации. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита, идут к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам и к их потребителям - хищникам.

Концентрация загрязнений в организме увеличивается в разы при возрастании номера порядка, занимаемого в пищевой цепи.

12. Что такое ПДК и ПДУ, их виды и по какому принципу они должны устанавливаться?

Предельно-допустимая концентрация (ПДК) - максимальное количество вредного вещества в единице объёма (воздуха, воды или др. жидкостей) или веса (например, пищевых продуктов), которое при ежедневном воздействии в течение неограниченно продолжительного времени не вызывает в организме каких-либо патологических отклонений, а также неблагоприятных наследственных изменений у потомства.

Для установления ПДК используют расчётные методы, результаты биологических экспериментов, а также материалы динамических наблюдений за состоянием здоровья лиц, подвергшихся воздействию вредных веществ. Уровни ПДК одного и того же вещества различны для разных объектов внешней среды.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) – то же что предельно-допустимые концентрации, но связанные с загрязнением среды такими специфическими загрязнителями, как шум, радиоактивность, электромагнитные излучения и т.д. Например, существует ПДУ облучения и т.д.

Допустимый уровень радиационного воздействия на окружающую среду - это уровень, который не представляет опасной для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда. ПДУ определяется на основании норм радиационной безопасности, основных санитарных правил и санитарных норм проектирования. Установлены также предельно допустимые уровни (ПДУ) воздействия шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий.

13. Что такое ПДВ в ПДС, кто и из каких соображений должен их устанавливать?

Предельно допустимые выбросы (ПДВ) - это норматив выброса вредного загрязняющего вещества в атмосферный воздух, который устанавливается для стационарных источников загрязнения атмосферного воздуха с учетом технических нормативов выбросов и фонового загрязнения атмосферного воздуха, при условии не превышения данным источником гигиенических и экологических нормативов качества атмосферного воздуха, предельно допустимых (критических) нагрузок на экологические системы и др. экологических нормативов.

Основной задачей проекта нормативов ПДВ является разработка оптимальных мероприятий по защите атмосферного воздуха, обеспечивающих снижение приземных концентраций вредных веществ в жилой зоне до нормируемых величин.

В качестве исходных данных используются результаты инвентаризации источников выбросов.

Предельно допустимый сброс (ПДС) - экологический норматив: масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению в установленном режиме в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.

ПДС - лимит по расходу сточных вод и концентрации содержащихся в них примесей - устанавливается с учетом ПДК веществ в местах водопользования (в зависимости от вида водопользования), ассимилирующей способности водного объекта, перспектив развития региона и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды.

ПДС устанавливается с учетом предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в местах водопользования и ассимилирующей способности объекта. Величины нормативов Предельно допустимых сбросов (проект ПДС) определяются в соответствии с водным законодательством Российской Федерации и действующими нормативно-методическими документами.

Для разработки проекта Предельно допустимых сбросов (проект ПДС) проводится инвентаризация источников сбросов. На данном этапе определяются способы отведения сточных вод с территории, наличие ливневой канализации и очистных сооружений, пути отведения хозяйственно-бытовых сточных вод. Выявляются водоохранные ограничения в районе расположения исследуемого объекта (зоны санитарной охраны источников питьевого водоснабжения, водоохранные зоны водных объектов).

Основные экологические свойства водной среды и антропогенные воздействия на них, меры борьбы и предупреждения последствии загрязнения гидросферы.

Смотри вопрос 7!!!

Водные условия создают своеобразную среду обитания организмов, отличающуюся от наземной, прежде всего плотностью и вязкостью. Плотность воды примерно в 800 раз, а вязкость примерно в 55 раз выше, чем у воздуха.

Температурная стратификация – изменение температуры по глубине водного объекта и периодические изменения температуры во времени.

Прозрачность воды определяет световой режим под ее поверхностью: от прозрачности зависит фотосинтез зеленых и пурпурных водорослей, фитопланктона, высших растений.

Г азовый состав водной среды. В водных местообитаниях количество кислорода, углекислого газа и других газов, растворенных в воде и потому доступных организмам, сильно варьируется во времени. В водоемах с высоким содержанием органических веществ кислород является лимитирующим фактором первостепенной важности.

Кислотность - концентрация водородных ионов (рН) - тесно связана с карбонатной системой. Значение рН изменяется в диапазоне от 0 рН до 14: при рН=7 среда нейтральная, при рН<7 - кислая, при рН>7 - щелочная. Если кислотность не приближается к крайним значениям, то сообщества способны компенсировать изменения этого фактора - толерантность сообщества к диапазону рН весьма значительна. В водах с низким рН содержится мало биогенных элементов, поэтому продуктивность здесь крайне мала.

Соленость - содержание карбонатов, сульфатов, хлоридов и т.д. - является еще одним значимым абиотическим фактором в водных объектах. В пресных водах солей мало, из них около 80 % приходится на карбонаты. Содержание минеральных веществ в мировом океане составляет в среднем 35 г/л. Организмы открытого океана обычно стеногалинны (живут только при определённой солёности), тогда как организмы прибрежных солоноватых вод в общем эвригалинны (способный жить при широких колебаниях солености воды).

Течение не только сильно влияет на концентрацию газов и питательных веществ, но и прямо действует как лимитирующий фактор. Многие речные растения и животные морфологически и физиологически особым образом приспособлены к сохранению своего положения в потоке: у них есть вполне определенные пределы толерантности к фактору течения.

Гидростатическое давление в океане имеет большое значение. С погружением в воду на 10 м давление возрастает на 1 атм. (105 Па). В самой глубокой части океана давление достигает 1000 атм (108 Па). Многие животные способны переносить резкие колебания давления, особенно, если у них в теле нет свободного воздуха. В противном случае возможно развитие газовой эмболии. Высокие давления, характерные для больших глубин, как правило, угнетают процессы жизнедеятельности.

Антропогенная деградация почв, причины, последствия и меры предупреждения.

Почва - один из важнейших компонентов окружающей природной среды. Все основные ее экологические функции замыкаются на одном обобщающем показателе - почвенном плодородии. Отчуждая с полей основной (зерно, корнеплоды, овощи и др.) и побочный урожай (солома, листья, ботва и др.), человек размыкает частично или полностью биологический круговорот веществ, нарушает способность почвы к саморегуляции и снижает ее плодородие. Даже частичная потеря гумуса и, как следствие, снижение плодородия, не дает почве возможность выполнять в полной мере свои экологические функции, и она начинает деградировать, т. е. ухудшать свои свойства. К деградации почв (земель) ведут и другие причины, преимущественно антропогенного характера.

Основные виды антропогенного воздействия на почвы следующие:

· эрозия (ветровая и водная);

· загрязнение;

· вторичное засоление и заболачивание;

· опустынивание;

· отчуждение земель для промышленного и коммунального строительства.

1. Эрозия почв - разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия). Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными.

К эрозионным процессам относят также промышленную эрозию (разрушение сельскохозяйственных земель при строительстве и разработке карьеров), военную эрозию (воронки, траншеи), пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота), ирригационную (разрушение почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов) и др.

Эрозия оказывает существенное негативное влияние на состояние почвенного покрова, а во многих случаях разрушает его полностью. Падает биологическая продуктивность растений, снижаются урожаи и качество зерновых культур, хлопка, чая и др.

2. Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений (токсикантов) пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных - лишь в течение двух-трех суток.

Основные загрязнители почвы:

· пестициды (ядохимикаты);

· минеральные удобрения;

· отходы и отбросы производства;

· газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;

· нефть и нефтепродукты.

3. В процессе хозяйственной деятельности человек может усиливать природное засоление почв. Такое явление носит название вторичного засоления и развивается оно при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах.

Засоление почв ослабляет их вклад в поддержание биологического круговорота веществ. Исчезают многие виды растительных организмов, появляются новые растения галофиты (солянка и др.). Уменьшается генофонд наземных популяций в связи с ухудшением условий жизни организмов, усиливаются миграционные процессы.

4. Одним из глобальных проявлений деградации почв, да и всей окружающей природной среды в целом, является опустынивание. Опустынивание - это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню.

На территории, подверженной опустыниванию, ухудшаются физические свойства почв, гибнет растительность, заселяются грунтовые воды, резко падает биологическая продуктивность, а следовательно, подрывается и способность экосистем восстанавливаться.

5. Почвенный покров агроэкосистем необратимо нарушается при отчуждении земель для нужд несельскохозяйственного пользования: строительства промышленных объектов, городов, поселков, для прокладки линейно-протяженных систем (дорог, трубопроводов., линий связи), при открытой разработке месторождений полезных ископаемых и т. д. По данным ООН, в мире только при строительстве городов и дорог ежегодно безвозвратно теряется более 300 тыс. га пахотных земель. Конечно, эти потери в связи с развитием цивилизации неизбежны, однако они должны быть сокращены до минимума.

Дата добавления: 2015-10-26