Антропогенный фактор
Антропогенный фактор
- Антропогенный фактор — результат непосредственного воздействия человека на окружающую природную среду, приводящее к нарушению естественных экосистем.
Мощным фактором изменения
экосистем является хозяйственная деятельность
человека. Воздействие человека на природные
экосистемы началось давно. Оно все время
усиливалось вместе с увеличением населения
Земли. В последнем столетии в связи с
быстрым развитием промышленности, сельского
хозяйства, ростом городом влияние человека
приобрело решающее значение.
Большие изменения происходят, например,
в «зеленых зонах» вокруг городов, которые
используются для отдыха горожан. Растительность
такой территории постоянно вытаптывается
людьми, гуляющими по лесу, собирающими
ягоды и грибы. Надземные органы растений
травмируются, почва уплотняется, снижается
ее способность к удерживанию влаги. Все
эти факторы отрицательно влияют на лесные
травы, у которых корневища располагаются
прямо под лесной подстилкой.
Смена биогеоценозов под воздействием антропогенного фактора самая быстрая. Она происходит за несколько лет, а часто скачком. К таким скачкообразным сменам относятся вырубка лесов, распашка земель с созданием агроценозов, строительство водохранилищ, когда сухопутные экосистемы превращаются в водные.
Антропогенные факторы - тела, вещества, процессы и явления, которые возникают в результате хозяйственной и иной деятельности человека и действуют на природу вместе с факторами природными Всю разнообразие антропоген нных факторов подразделяют на основные подгруппы:
Факторы - тела - это, например, искусственный рельеф (курганы, терриконы), водоемы (водохранилища, каналы, пруды), сооружения и здания и т.д. Факторы этой подгруппы характеризуются четкой пространственной определенностью й и длительным действием Производимые прежде, они часто существуют веками и даже тысячелетиями Многие распространены на значительных площадях.
Факторы - вещества - это обычные и радиоактивные химические вещества, искусственные химические соединения и элементы, аэрозоли, сточные воды и т.д. Они, в отличие от первой подгруппы, не имеют конкретной пространственной определенности, постоянно изменяют концентрацию и перемещаются, меняя соответственно степень воздействия на элементы природы Часть из них со временем разрушается, другие могут присутствовать в среде десятки сотни и даже тысячи лет (например, некоторые радиоактивные вещества), что обусловливает возможность их аккумуляции в природных.
Факторы - процессы - это подгруппа АФ, к которой относятся воздействие на природу домашних животных и растений, уничтожение вредных и разведение полезных организмов, случайное или целенаправленное перемещение организм мел в пространстве, добычи полезных ископаемых, эрозия почв и т.д. Эти факторы часто занимают ограниченные участки природы, но иногда могут охватывать и большие пространства Помимо прямого воздействия на природу, часть в вызывают и ряд косвенных изменений Все процессы имеют высокую динамику и часто однонаправленного.
Факторы - явления - это, например, тепло, свет, радиоволны, электрическое и электромагнитное поля, вибрация, давление, звуковые эффекты и др. В отличие от других подгрупп АФ, явления основном имеют точные парам м. Как правило, по мере удаления от источника их влияние на природу уменьшается.
Существует много классификаций АФ по различным признакам По природе АФ разделяют на: - механические - давление колесами автомобилей, вырубка лесов, препятствия на пути движения организмов и т.п.;
- физические - тепло, свет, электрическое поле, цвет, изменения влажности и т.п.;
- химические - воздействие
различных химических
- биологические - влияние интродуцированных организмов, разведение растений и животных, лесопосадки и т.д.
- ландшафтные - искусственные реки и озера, пляжи, леса, луга и др.
Следует отметить, что любой вид деятельности человека может быть определен просто как сумма АФ, так как эта деятельность предполагает элементы, которые никоим образом нельзя считать факторами в естественном смысл си, например, технические средства, продукция, сами люди, их производственные отношения, технологические процессы и т.д. В отдельных случаях технические средства (например, плотины, линии связи, здания) могут быть названы факторами, если они своим присутствием непосредственно вызывают изменения в природе, например, является препятствием для движения животных, барьером для воздушных потоков.
По времени происхождения и продолжительности действия антропогенные факторы делят на следующие группы:
- факторы, произведенные
в прошлом: а) те, которые прекратили
свое действие, но ее последствия
ощущаются и сейчас (уничтожение
определенных видов организмов,
чрезмерный выпас скота и т.д.)
- факторы, которые производятся
в настоящее время: а) те, которые
действуют только в момент
производства (радиоволны, шум, свет) б)
те, которые действуют
Большинство АФ распространены в зонах интенсивного развития промышленности и сельского хозяйства Однако некоторые, произведенные на ограниченных территориях, могут встречаться в любом регионе земного шара внаслид док их способности к миграции (например, радиоактивные вещества с длительным периодом распада, устойчивые ядохимикаты). Даже те АФ, которые очень широко распространены на планете или в отдельном и регионе, в природе распространяются неравномерно, создавая при этом зоны высокой и низкой концентрации, а также зоны полного их отсутствия Так вспашка почвы и выпас скота осуществляются только на определенных участках, необходимо точно знать.
Одни АФ непрерывно действующих на природу, другие - периодически или спорадически Поэтому за периодичностью они делятся на:
- непрерывно действующие - загрязнение атмосферы, воды и почвы выбросами промышленных предприятий и извлечение из недр полезных ископаемых;
- периодические факторы - вспашка почвы, выращивание и сбор сельскохозяйственных культур, выпас домашних животных и др. Эти факторы прямо действуют на природу только в определенные часы, поэтому они связаны с сезонно й и суточной периодичностью действия АФ;
- спорадические факторы
- аварии транспортных средств, которые
приводят к загрязнению
Очень важно различать антропогенные факторы за теми изменениями, к которым приводит или может приводить их воздействие на природу и живые организмы Поэтому их разделяют также по устойчивости зумовлювальних изменений в природе:
- АФ, вызывающих временные
обратимые изменения, - любая временная
воздействие на природу, не приводит
к полному уничтожению видов;
загрязнение воды или воздуха
неустойчивыми химическими
- АФ, вызывающих относительно
необратимые изменения, - отдельные
случаи интродукции новых
- АФ, вызывающие абсолютно
необратимые изменения в
Действие некоторых АФ может вызвать так называемый антропогенный стресс экосистем, который бывает двух разновидностей:
- острый стресс, для которого
характерны внезапное начало, быстрый
подъем интенсивности и
- хронический стресс, который
характеризуется нарушениями
2. Правило Аленна и Бергмана.
Большинство закономерностей, наблюдаемых в мире растений и животных, прямо следуют из теории эволюции, одно из таких правил – это правило Аллена. Теплокровные животные, как и человек, имеют внутренний механизм, поддерживающий температуру тела на постоянном уровне. По сути, эти животные преобразуют энергию пищи в тепло для поддержания постоянной температуры тела.
Правило Аллена: Животные, обитающие в областях с преобладающими низкими температурами, имеют, как правило, более короткие выступающие части тела (уши, лапы, хвост, нос) по сравнению с обитателями более теплых зон и областей.
Тепло переносится из внутренних органов теплокровных животных к более прохладной поверхности тела, откуда рассеивается в окружающую среду. Это потерянное тепло животному нужно снова выработать в процессе обмена веществ (метаболизма), а значит, в его же интересах, чтобы потери тепла были минимальными. Поэтому полярные животные имеют толстый слой меха или подкожного жира для теплоизоляции и уменьшения выноса тепла на поверхность.
Возьмем в качестве наглядного примера относительные пропорции конечностей овцебыка и жирафа (овцебык приспособлен к холодному климату, а жираф — к жаркому). Короткие ноги овцебыка в условиях холодного климата — эволюционное приспособление: уменьшается поверхность, с которой уходит тепло. То есть суть правила(Аллена) заключается в следующем: теплопродукция (выделение тепла клетками организма) пропорциональна объему тела. Теплоотдача (потеря тепла, его передача в окружающую среду) пропорциональна площади поверхности тела. Тонкие выступающие части тела, имеющие небольшой объем и большую площадь поверхности, увеличивают теплоотдачу, т.е. ведут к потере тепла организмом. Есть исключения из правила Аллена, например, длина клюва у птиц обычно связана с характером питания.
Правило Бергмана.
Животные, обитающие в областях с преобладающими
низкими температурами, имеют, как правило,
более крупные размеры тела по сравнению
с обитателями более теплых зон и областей.
Суть правила. Теплопродукция
(выделение тепла клетками организма)
пропорциональна объему тела. Теплоотдача
(потеря тепла, его передача в окружающую
среду) пропорциональна площади поверхности
тела. С увеличением объема площадь поверхности
растет относительно медленно, что позволяет увеличить
отношение "теплопродукция / теплоотдача"
и таким образом компенсировать потери
тепла с поверхности тела в холодном климате.
Таким образом эти
два правила являются взаимодополняющими.
Трофический уровень — это совокупность организмов, занимающих определенное положение в общей цепи питания. К одному трофическому уровню принадлежат организмы, получающие свою энергию от Солнца через одинаковое число ступеней.
Так, зеленые растения занимают первый трофический уровень (уровень продуцентов), травоядные животные — второй (уровень первичных консу-ментов), первичные хищники, поедающие травоядных, — третий (уровень вторичных консументов), а вторичные хищники — четвертый (уровень третичных консументов). Трофических уровней может быть и больше, когда учитываются паразиты, живущие на консументах предыдущих уровней.
Такая последовательность и соподчиненность связанных в форме трофических уровней групп организмов представляет собой поток вещества и энергии в экосистеме, основу ее организации.
Трофическая структура экосистемы. В результате последовательности превращений энергии в пищевых цепях каждое сообщество живых организмов в экосистеме приобретает определенную трофическую структуру. Трофическая структура сообщества отражает соотношение между продуцентами, консументами (отдельно первого, второго и т.д. порядков) и редуцентами, выраженное или количеством особей живых организмов, или nx биомассой, или заключенной в них энергией, рассчитанными на единицу площади в единицу времени.
3. Трофическая структура.
Трофическую структуру обычно изображают в виде экологических пирамид. Эту графическую модель разработал в 1927 г. американский зоолог Чарльз Элтон. Основанием пирамиды служит первый трофический уровень — уровень продуцентов, а следующие этажи пирамиды образованы последующими уровнями — консументами различных порядков. Высота всех блоков одинакова, а длина пропорциональна числу, биомассе или энергии на соответствующем уровне. Различают три способа построения экологических пирамид.
1. Пирамида чисел (численностей) отражает численность отдельных организмов на каждом уровне. Например, чтобы прокормить одного волка, необходимо по крайней мере несколько зайцев, на которых он мог бы охотиться; чтобы прокормить этих зайцев, нужно довольно большое количество разнообразных растений. Иногда пирамиды чисел могут быть обращенными, или перевернутыми. Это касается пищевых цепей леса, когда продуцентами служат деревья, а первичными консументами — насекомые. В этом случае уровень первичных консументов численно богаче уровня продуцентов (на одном дереве кормится большое количество насекомых).
2. Пирамида биомасс — соотношение масс организмов разных трофических уровней. Обычно в наземных биоценозах общая масса продуцентов больше, чем каждого последующего звена. В свою очередь, общая масса консументов первого порядка больше, нежели консументов второго порядка и т.д. Если организмы не слишком различаются по размерам, то на графике обычно получается ступенчатая пирамида с суживающейся верхушкой. Так, для образования 1 кг говядины необходимо 70—90 кг свежей травы.
В водных экосистемах можно также получить обращенную, или перевернутую, пирамиду биомасс, когда биомасса продуцентов оказывается меньшей, нежели консументов, а иногда и редуцентов. Например, в океане при довольно высокой продуктивности фитопланктона общая масса в данный момент его может быть меньше, нежели у потребителей-консументов (киты, крупные рыбы, моллюски).
Пирамиды чисел и биомасс отражают статику системы, т. е. характеризуют количество или биомассу организмов в определенный промежуток времени. Они не дают полной информации о трофической структуре экосистемы, хотя позволяют решать ряд практических задач, особенно связанных с сохранением устойчивости экосистем. Пирамида чисел позволяет, например, рассчитывать допустимую величину улова рыбы или отстрела животных в охотничий период без последствий для нормального их воспроизведения.
3. Пирамида энергии отражает величину потока энергии, скорость про хождения массы пищи через пищевую цепь. На структуру биоценоза в большей степени оказывает влияние не количество фиксированной энер гии, а скорость продуцирования пищи.
Установлено, что максимальная величина энергии, передающейся на следующий трофический уровень, может в некоторых случаях составлять 30 % от предыдущего, и это в лучшем случае. Во многих биоценозах, пищевых цепях величина передаваемой энергии может составлять всего лишь 1 %.
В 1942 г. американский эколог Р. Линдеман сформулировал закон пирамиды энергий (закон 10 процентов), согласно которому с одного трофического уровня через пищевые цепи на другой трофический уровень переходит в среднем около 10 % поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды энергии. Остальная часть энергии теряется в виде теплового излучения, на движение и т.д. Организмы в результате процессов обмена теряют в каждом звене пищевой цепи около 90 % всей энергии, которая расходуется на поддержание их жизнедеятельности.
Если заяц съел 10 кг растительной массы, то его собственная масса может увеличиться на 1 кг. Лисица или волк, поедая 1 кг зайчатины, увеличивают свою массу уже только на 100 г. У древесных растений эта доля много ниже из-за того, что древесина плохо усваивается организмами. Для трав и морских водорослей эта величина значительно больше, поскольку у них отсутствуют трудноусвояемые ткани. Однако общая закономерность процесса передачи энергии остается: через верхние трофические уровни ее проходит значительно меньше, чем через нижние.
Вот почему цепи питания обычно не могут иметь более 3—5 (редко 6) звеньев, а экологические пирамиды не могут состоять из большого количества этажей. К конечному звену пищевой цепи так же, как и к верхнему этажу экологической пирамиды, будет поступать так мало энергии, что ее не хватит в случае увеличения числа организмов.
Этому утверждению можно найти объяснение, проследив, куда тратится энергия потребленной пищи (С). Часть ее идет на построение новых клеток, т.е. на прирост (Р). Часть энергии пищи расходуется на обеспечение энергетического обмена 7или на дыхание ( i ?) . Поскольку усвояемость пищи не может быть полной, т.е. 100 %, то часть неусвоенной пищи в виде экскрементов удаляется из организма ( F ). Балансовое равенство будет выглядеть следующим образом:
С = Р + R + F .
Учитывая, что энергия, затраченная на дыхание, не передается на следующий трофический уровень и уходит из экосистемы, становится ясным, почему каждый последующий уровень всегда будет меньше предыдущего.
Именно поэтому большие хищные животные всегда редки. Поэтому также нет хищников, которые питались бы волками. В таком случае они просто не прокормились бы, поскольку волки немногочисленны.
Трофическая структура экосистемы выражается в сложных пищевых связях между составляющими ее видами. Экологические пирамиды чисел, биомассы и энергии, изображенные в виде графических моделей, выражают количественные соотношения разных по способу питания организмов: продуцентов, консументов и редуцентов.
4. Учение В.И. Вернадского о биосфере.
По современным представлениям, биосфера – это особая оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.
Эти представления базируются на учении В.И. Вернадского о биосфере, являющимся крупнейшим из обобщений в области естествознания в ХХ веке. Исключительная значимость его учения во весь рост проявилась лишь во второй половине прошлого века. Этому способствовало развитие экологии, и прежде всего глобальной экологии, где биосфера является основополагающим понятием.
Учение В.И. Вернадского о биосфере – это целостное фундаментальное учение, органично связанное с важнейшими проблемами сохранения и развития жизни на Земле, знаменующее собой принципиально новый подход к изучению планеты как развивающейся саморегулирующейся системы в прошлом, настоящем и будущем.
По представлениям В.И. Вернадского, биосфера включает живое вещество (т. е. все живые организмы), биогенное (уголь, известняки, нефть и др. ), косное (в его образовании живое не участвует, например магматические горные породы), биокосное (создается с помощью живых организмов), а также радиоактивное вещество, вещество космического происхождения (метеориты и др. ) и рассеянные атомы. Все эти семь различных типов веществ геологически связаны между собой.
Сущность учения В.И. Вернадского заключена в признании исключительной роли «живого вещества», преобразующего облик планеты.
Вторым главнейшим аспектом учения является разработанное им представление об организованности биосферы, которая проявляется в согласованном взаимодействии живого и неживого, взаимной приспособляемости организма и среды. «Организм, - писал Вернадский, - имеет дело со средой, к которой он не только приспособлен, но которая приспособлена и к нему» (В.И. Вернадский, 1934).
В.И. Вернадский обосновал также важнейшие представления о формах превращения вещества, путях биогенной миграции атомов, т. е. миграции химических элементов при участии живого вещества, накоплении химических элементов, о движущих факторах развития биосферы и др.
Научное определение биосферы принадлежит В. И. Вернадскому. Он очень образно называл биосферу «пленкой жизни», тонкой оболочкой планеты, состав, структура и перемещение энергии в которой в основном обусловлены деятельностью «живого вещества», под которым Владимир Иванович понимал всю совокупность живых организмов — бактерий, растений и животных. Он писал, что жизнь может проявляться только в определенной среде, обеспечивающей дыхание и питание организмов. По способу питания В. И. Вернадский делит живое вещество на две группы:
а) Организмы автотрофные — в своем питании независимые от других организмов, использующие неорганическое вещество. Это зеленые растения, жизнь которых зависит от интенсивности солнечного излучения, составляющие основу биомассы живого вещества; бактерии, живущие вне солнечного воздействия в почвах, илах, воде, играющие громадную роль в накоплении энергии.
б) Организмы, использующие органическое вещество, созданное другими организмами (гетеротрофные организмы).
Впервые, несмотря на недостаточность фактических материалов, В. И. Вернадский попытался определить биомассу (вес) всех живущих на планете организмов и пришел к заключению, что она составляет около 1015 тонн, что по отношению к массе земной коры ничтожно мало и составляет меньше 0,1%. Несмотря на это, роль живого вещества в перемещении химических элементов планеты, как и в преобразовании неживой материи, и вовлечении ее в биосферный круговорот, огромна.
Столь существенное воздействие живых организмов на все протекающие в биосфере процессы, по мнению В. И. Вернадского, в основном связано с необыкновенно большой способностью их к размножению. Используя имеющиеся в литературе данные, Владимир Иванович подсчитал, что если поставить те или другие организмы в исключительно благоприятные условия их жизни, то они способны «захватить поверхность планеты» в следующие сроки:
Бактерии (на примере холерного вибриона) - 125 суток;
Инфузории туфельки - 67,3 суток;
Зеленый планктон (фитопланктон) - 183 суток;
Большие водоросли - 79 лет;
Цветковые растения (на примере клевера) - 11 лет;
Мухи домашние - 1 год;
Курицы - 18 лет;
Свиньи домашние - 8 лет;
Свиньи дикие (кабан) - 56 лет;
Крысы (пасюк) - 8 лет;
Слоны - 1000 лет;
В. И. Вернадским были определены основные компоненты, слагающие биосферу.
По представлению, биосфера состоит из семи взаимосвязанных частей.
1. Живое вещество — растительный мир, зеленая оболочка земли, животный мир, активно потребляющий растительную массу, и микроорганизмы.
2. Биогенное вещество — осадочные породы органического происхождения. Они довольно хорошо подразделяются на фитогенные, состоящие в основном из растительных остатков, например, каменный уголь, и зоогенные породы, состоящие из остатков животных организмов, например, меловых отложений.
3. Косное вещество — горные породы, в основном магматического неорганического происхождения, слагающие земную кору.
4. Биокосное вещество, возникающее в результате распада и переработки горных и осадочных пород животными организмами. Классическим примером биокосного вещества является почва, поверхностный слой земной коры, которому присущи свойства как живой, так и неживой природы. Почва состоит из отдельных слоев (горизонтов), возникающих в результате преобразования материнской породы (литосферы) под воздействием воздуха, воды и живого вещества, в первую очередь растений и микроорганизмов. Важнейшим свойством почвы является ее плодородие, способность обеспечивать растения питательными веществами и влагой. Отцом науки о почвах является учитель В. И. Вернадского, Василий Васильевич Докучаев, построивший классификацию почв по генетическому принципу, рассматривая почвообразовательные процессы «как вечно изменяющиеся функции» природных факторов — климата, растительности, рельефа, животного населения и т. д.
5. Радиоактивное вещество.
В. И. Вернадский считает, что в
результате естественных
6. Рассеянные атомы. Далеко
не все атомы в результате
бурно идущих биосферных
7. Вещества космического
происхождения — космическая
пыль, метеориты. Как показали исследования
последних лет, за сутки на
землю, выпадает несколько десятков
тонн метеоритного вещества. Это
вещество оказывает
5. Загрязнение среды – сложный
процесс, связанный с деятельностью
человека. Оно чуждо природным
экосистемам и, накапливаясь в
них, нарушает процессы
5. Загрязнение окружающей среды.
Загрязнение – изменение природной среды (атмосферы, воды) в результате наличия в ней примесей. При этом различают загрязнения: антропогенные – вызванные деятельностью человека и естественные – вызванные природными процессами.
Источником загрязнений является хозяйственная деятельность человека: промышленность, сельское хозяйство, транспорт. Доля того или иного источника загрязнения может значительно колебаться в зависимости от региона. Эта проблема становится все более актуальной в связи с ростом народонаселения, развитием вредных ресурсоемких промышленных производств в различных регионах Украины. Подобная тенденция требует необходимости развития природоохранных мероприятий, позволяющих сохранить здоровую окружающую среду.
К экологически опасным промышленным объектам относятся все промышленные предприятия, использующие технологии, в процессе производства связанные с опасными (вредными) воздействиями на окружающую среду, побочным продуктом деятельности которых являются экологически опасные отходы. Таким образом, эти производства оказывают вредные воздействия на все факторы окружающей среды.
В большинстве случаев загрязнения — это отходы различных производств, появляющиеся наряду с готовой продукцией в результате переработки природных ресурсов топливных, сырьевых, кислорода воздуха, воды и т. д. Отходы производства рассматривать как продукты своеобразного «обмена веществ» между индустриально развитым обществом и природой, как своеобразные «экскременты производства». Промышленные загрязнения делятся на:
—механические (запыление атмосферы, твердые частицы, и разнообразные предметы в воде и почве);
—химические (газообразные, жидкие и твердые химические соединения и элементы, попадающие в атмосферу и гидросферу и вступающие во взаимодействие с окружающей средой);
-физические (все виды
энергии как отходы

- Антропогинез
- Антропогония книги Бытия
- Антропологическая парадигма в философии
- Антропологическая философия Л.А. Фейербаха
- Антропологическая характеристика дагестанских народностей в отдельности
- Антропологические и рационалистические мотивы этики Канта. Категорический императив
- Антропологические концепции причин преступности
- Антропогенные почвы
- Антропогенные факторы
- Антропогенные факторы изменения животного мира
- Антропогенные факторы и их влияние на организмы и на процессы в биосфере
- Антропогенные факторы (определение и примеры). Влияние их на биотические и абиотические факторы природной среды
- Антропогенные чрезвычайные ситуации
- Антропогенные чрезвычайные ситуации (ЧС)