Основные типы природных экосистем и биомов

Экологические аспекты

Автотранспорт является источником загрязнения атмосферы, количество автомашин непрерывно растет. Сегодня на долю автотранспорта приходится более 80% всех загрязнений. Основные компоненты, выбрасываемые в атмосферу при сжигании различных видов топлива в деталях всех видов, - нетоксичные диоксид углерода СО2 и водяной пар Н2О. Однако кроме них в атмосферу выбрасываются и вредные вещества, такие как оксид углерода, оксид серы, азота соединения свинца, сажа, углеводороды, в том числе канцерогенный бензапирен С2Н12, несгоревшие частицы топлива и т.п.

По расчетам специалистов, «вклад» автомобильного транспорта в атмосферу составляет до 90% по окиси углерода и 70% по окиси азота. Наиболее значимые факторы отрицательного влияния автомобильного транспорта на человека и окружающую среду следующие:

- загрязнение воздуха;

- шумовое воздействие;

- фототехническое воздействие.

Мероприятия по охране окружающей среды

С момента, когда автомобиль стал массовым, автомобильные дороги, города неизбежно сопровождают автомобильные заторы, приводящие к ряду значительных проблем и неудобств для водителей. Автомобильные заторы и массовая автомобилизация:

- является основным источником загрязнения воздуха в городах (более 80-90%);

- является основной причиной существующего ухудшения здоровья человека;

- увеличивает время в пути и пробег в несколько раз, дестабилизируют работу транспорта;

- снижают двигательную активность, также ведущую к ухудшению физического состояния;

- требует больших мест под парковки, стоянки, остановки;

- снижает эффективность работ экстренных служб (пожарные, скорая помощь, милиция);

- срывают работу общественного транспорта.

Кажущаяся большая скорость автомобиля по сравнению с общественным транспортом, застревающим в тех же пробках, вынуждает гаражам пересаживаться из общественного транспорта в личный автомобиль. Это вызывает новый виток автомобилизации и усугубления проблемы пробок.

Загрязнение атмосферы городов зависит непосредственно от интенсивности автомобильного движения, организации дорожного движения, степени мастерства вождения, технического состояния транспортных средств и планово-предупредительной системы ТО и ТР автомобилей, а также применения антитоксичных устройств.

Основные пути снижения экологического ущерба от транспорта заключается в следующем:

1. оптимизация движения автомобильного транспорта;

2. разработка альтернативных энергоисточников;

3. дожигание и очистка органического топлива;

4. создание (модификация) двигателей, использующих альтернативные топлива;

5. защита от шума;

6. экономические инициативы по управлению автомобильным парком и движением.

Глава 2

2.1 Экологическая система.

Экологическая система – биоценоз и биотоп, составляющие два нераздельных элемента, действующих друг на друга и образующих более или менее устойчивую систему. Масштабы экосистем: капля воды – пруд, лес – океан).

По определению английского ботаника А. Тенсли (1935) экосистемой называют любую устойчивую совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может осуществляться круговорот веществ.

Сообщества организмов связаны с неорганической средой материально-энергетическими связями. Растения существуют за счет постоянного поступления в них углекислого газа, воды, кислорода, минеральных солей. Гетеротрофы (животные) живут за счет автотрофов (растений), но нуждаются в поступлении неорганических соединений – кислорода и воды.

В любом конкретном местообитании запасов неорганических соединений хватило бы ненадолго, если бы эти запасы не возобновлялись. Возврат биогенных элементов в среду происходит как в течение жизни организмов так и после их смерти, в результате разложения трупов и растительных остатков.

Таким образом, сообщество образует с неорганической средой определенную систему, в которой поток атомов, вызываемый жизнедеятельностью организмов, имеет тенденцию замыкаться в круговорот.

А. Тенсли подчеркивал, что неорганические и органические факторы выступают как равноправные компоненты и мы не можем отделить организмы от конкретной окружающей их среды.

На Земле выделяют 3 типа природных экосистем:

1) морские экосистемы(открытого океана, морских побережий, речных дельт, и т.д.);

2) пресноводные экосистемы (реки, озера, болота);

3) наземные экосистемы (пустыни, леса, тундры, степи, и т.д.)

 Классификация экологической системы

Существующие на Земле экосистемы разнообразны.

 Выделяют:

- микроэкосистемы, обычно составляющие индивидуальные консорции (например, ствол гниющего дерева);

- мезоэкосистемы (лес, пруд и т. д.);

- макроэкосистемы (континент, океан и др.)

и глобальную — биосфера.

Крупные наземные экосистемы называют биомами. Каждый биом включает в себя целый ряд меньших по размерам, связанных друг с другом экосистем. Существует несколько классификаций экосистем. Например, одна из них, основанная на особенностях макроструктуры, приведена в таблице 1.

Таблица 1

Основные типы природных экосистем и биомов

Наземные биомы здесь выделены по естественным или исходным чертам растительности, а типы водных экосистем по геологическим и физическим особенностям. Перечисленные в таблице 1, 16 основных типов экосистем представляют собой ту среду, на которой развилась человеческая цивилизация, представляют основные биотические сообщества, поддерживающие жизнь на Земле.

2.3 Биотическая структура экологической системы

Экосистема имеет определенную функциональную структуру. В нее входят группы организмов, различаемые по способу питания – автотрофы и гетеротрофы.

Автотрофы (самопитающие) — организмы, образующие органическое вещество своего тела из неорганических веществ посредством фотосинтеза и хемосинтеза.

Фотосинтез осуществляют фотоавтотрофы — все хлорофиллоносные (зеленые) растения и микроорганизмы.

Хемосинтез наблюдается у некоторых бактерий, использующих в качестве источника энергии окисление водорода, серы, сероводорода, аммиака, железа. Хемоавтотрофы в природных экосистемах играют относительно небольшую роль, за исключением чрезвычайно важных нитрифицирующих бактерий.

Автотрофы составляют основную массу всех живых существ и полностью отвечают за образование всего нового органического вещества в любой экосистеме, т.е. являются производителями продукции — продуцентами экосистем.

Гетеротрофы (питающиеся другими) — организмы, потребляющие органическое вещество других организмов и продуктов их жизнедеятельности. Это все животные, грибы и большая часть бактерий. В отличие от автотрофов-продуцентов гетеротрофы выступают как потребители и деструкторы (разрушители) органических веществ.

Итак, для поддержания круговорота веществ в экосистеме необходимо:

1) наличие запаса неорганических веществ (молекул) в усвояемой форме;

2) 3 функционально различные экологические группы организмов:

¾продуценты – автотрофные организмы, способные строить свое тело за счет неорганических соединений;

¾консументы – гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументов и трансфомирующие его в новые формы;

¾редуценты – гетеротрофные организмы, живут за счет мертвого органического вещества, переводя его в неорганические соединения.

Рис.1

Классификация эта относительная, так как и консументы, и сами продуценты выступают частично в роли редуцентов, в течение жизни выделяя в окружающую среду минеральные продукты обмена веществ.

В принципе круговорот атомов может поддерживаться в системе и без промежуточного звена — консументов, за счет деятельности двух других групп. Однако такие экосистемы встречаются скорее как исключения, например на тех участках, где функционируют сообщества, сформированные только из микроорганизмов. Роль консументов выполняют в природе в основном животные.

Экосистемы в природе могут иметь самые разные масштабы. В качестве отдельных экосистем можно рассматривать, например, и подушку лишайников на стволе дерева, и разрушающийся пень с его населением, и небольшой временный водоем, луг, лес, степь, пустыню, весь океан и, наконец, всю поверхность Земли, занятую жизнью.