Основные антропогенные факторы экологии

Реферат по экологии на тему:

«Основные антропогенные факторы экологии».

Введение

Экология –  наука, изучающая взаимоотношение  организмов между собой и окружающей средой. 

Экологический фактор  - любые свойства или компоненты окружающей среды, оказывающие влияние на организмы.

Экологические факторы очень многообразны как  по своей природе, так и по воздействию  на живые организмы. Условно все  факторы среды подразделяются на три основные группы: биотические, абиотические, антропогенные.В данном докладе будет рассмотрен последний вид.

В истории взаимодействия человека и природы можно выделить ряд периодов. Биогенный период охватывает эпоху палеолита. Основные виды деятельности первобытного человека – собирательство, охота на крупных животных. Человек  в это время вписывался в биогеохимические циклы, поклонялся природе и был  ее органической частью. К концу  палеолита человек становится видом-монополистом и исчерпывает ресурсы своей  среды обитания: истребляет основу своего пищевого рациона – крупных  млекопитающих (мамонтов и крупных  копытных). Это приводит к первому  экологическому и экономическому кризису: человечество утрачивает свое монопольное  положение, его численность резко  сокращается. Единственное, что могло  спасти человечество от полного исчезновения, – это изменение экологической  ниши, то есть образа жизни. С эпохи  неолита начинается во взаимодействии человечества с природой новый период – аграрный. Эволюция человека не прервалась лишь потому, что он стал создавать  искусственные биогеохимические циклы  – изобрел земледелие и животноводство, тем самым качественно изменил  свою экологическую нишу. Необходимо отметить, что, преодолев экологический  кризис путем неолитической революции, человек выделился из остальной  природы. Если в палеолите он вписывался в естественный круговорот веществ, то, освоив земледелие и животноводство, полезные ископаемые, он стал активно  вмешиваться в этот круговорот, вовлекать  в него вещества, накопленные ранее. Именно с аграрного периода в  истории начинается техногенная  эпоха. Человек активно преобразует  биосферу, использует закономерности природы для достижения своих  целей. В неолите численность  человечества возросла от миллионов  к десяткам миллионов. Одновременно возросла численность домашних животных (крупный рогатый скот, лошади, ослы, верблюды) и синантропных видов (домашние мыши, черная и серая крысы, собаки, кошки). Расширяя земледельческие угодья, наши предки сжигали леса. Но из-за примитивности  земледелия такие поля быстро становились  непродуктивными, и тогда сжигались  новые леса. Сокращение лесных площадей приводило к снижению уровня рек  и грунтовых вод. Все это влекло за собой изменения в жизни  целых сообществ и их разрушение: леса сменялись саваннами, саванны  и степи – пустынями. Так, экологическим  результатом неолитического животноводства явилось возникновение пустыни  Сахары. Исследования археологов показали, что еще 10 тыс. лет назад на территории Сахары была саванна, где жили бегемоты, жирафы, африканские слоны, страусы. Вследствие перевыпаса крупного рогатого скота и овец человек превратил  саванну в пустыню. Важно подчеркнуть, что опустынивание огромных территорий в эпоху неолита явилось причиной второго экологического кризиса. Из него человечество выходило двумя путями: - продвижением по мере таяния ледников на север, где освобождались новые территории; - переходом к поливному земледелию в долинах великих южных рек – Нила, Тигра и Евфрата, Инда, Хуанхе. Именно там возникли древнейшие цивилизации (египетская, шумерская, древнеиндийская, древнекитайская). Аграрный период завершился эпохой Великих географических открытий. Открытие Нового света, островов Тихого океана, проникновение европейцев в Африку, Индию, Китай, Центральную Азию неузнаваемо изменили мир, привели к новому наступлению человечества на дикую природу. Следующий – индустриальный – период охватил время с XVII в. до середины XX в. Численность человечества к концу этого периода сильно возросла, достигнув 5 млрд. Если в начале периода природные экосистемы могли справляться с антропогенными воздействиями, то к середине XX в. в связи с увеличением народонаселения, темпов и масштабов производственной деятельности возможности самовосстановления экосистем оказались исчерпанными. Сложилась ситуация, при которой дальнейшее развитие производства становится невозможным из-за истощения невосполнимых природных ресурсов (запасов руд, горючих ископаемых). Экологические кризисы приобрели планетарные масштабы, так как деятельность человека изменила циклы круговорота веществ. Перед человечеством возник целый ряд глобальных экологических проблем: резкие изменения природной среды, разрушение мест обитания привели к угрозе вымирания 2/3 существующих видов; стремительно сокращается площадь «легких планеты» - уникальных влажных тропических лесов и сибирской тайги; из-за засоления и эрозии теряется плодородие почв; в атмосферу и гидросферу поступает огромное количество отходов производства, накопление которых угрожает жизни большинства видов, в том числе и человека. Однако в настоящее время наметился переход от индустриального к информационно-экологическому, или постиндустриальному периоду во взаимодействии общества и природы, который характеризуется экологическим мышлением, осознанием ограниченности ресурсов и возможностей биосферы в восстановлении экосистем. Стало очевидным, что экологически грамотное и рациональное природопользование – единственно возможный путь выживания человечества. Исходя из вышеперечисленного мы можем сформулировать следующее определения данного подмножества экологических факторов:

АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ - это все те формы деятельности человека, которые воздействуют на естественную природную среду, изменяя условия обитания живых организмов, или непосредственно влияют на отдельные виды растений и животных.Примерами воздействия человека на природу могут служить вырубка лесов на значительных территориях, неконтролируемый сбор растений, чрезмерное уничтожение промысловых животных, что приводит к резкому сокращению численности мн. видов, а в ряде случаев к их полному исчезновению. А также: изменения ландшафтов, климата, физического состояния и химического состава атмосферы, гидросферы, почв и др. Загрязнение среды промышленными и бытовыми отходами вызывает серьёзные сдвиги в экологическом равновесии, приводит к деградации сообществ организмов — биоценозов, которые складывались и эволюционировали тысячелетиями. Увеличивая продуктивность земель, человек на месте естественных природных комплексов создал для культурных растений и домашних животных практически новую среду, новые сообщества организмов — агро-биоценозы. Неумеренные распашка земель и выпас скота, рубка водоохранных лесов привели в ряде районов естественные сообщества в тяжёлое состояние, усилили водную и ветровую эрозию почв и обмеление рек. Ныне на Земле трудно найти участки, так или иначе не затронутые деятельностью человека. Мощное по масштабам и возможным последствиям воздействие человека на природу поставило человечество перед необходимостью принятия научно разработанных мер по сохранению и рациональному использованию ресурсов биосферы.

Рассмотрим основные из данных факторов более подробно.

Основные  антропогенные факторы.

  ВОЗДЕЙСТВИЕ ЧЕЛОВЕКА НА ПОЧВУ. Воздействие человеческого общества на почвенный покров представляет собой одну из сторон общего влияния человека на окружающую среду.

На протяжении истории воздействие человеческого  общества на почвенный покров непрерывно возрастало. В отдаленные времена  бесчисленными стадами была сведена  растительность и вытоптана дернина  на обширной территории аридных ландшафтов. Дефляция (разрушение почв под действием  ветра) довершила уничтожение почв. В более близкое время в  результате бездренажного орошения десятки миллионов гектаров плодородных  почв превратились в засоленные земли  и соленые пустыни. В 20 в. большие  площади высокоплодородных пойменных  почв были затоплены или заболочены в результате строительства плотин и водохранилищ на крупных реках. Однако, как ни велики явления разрушения почв, это лишь небольшая часть  результатов воздействия человеческого  общества на почвенный покров Земли. Основной результат человеческого  воздействия на почву – постепенное  изменение процесса почвообразования, все более глубокое регулирование  процессов круговорота химических элементов и трансформация энергии  в почве.

Один из важнейших  факторов почвообразования – растительность Мировой суши – подвергся глубочайшему изменению. За историческое время площадь  лесов сократилась более чем  вдвое. Обеспечивая развитие полезных ему растений, человек на значительной части суши заменил естественные биоценозы искусственными. Биомасса культурных растений (в отличие от естественной растительности) полностью  не поступает в круговорот веществ  в данном ландшафте. Значительная часть  культурной растительности (до 80%) вывозится  с места произрастания. Это приводит к истощению запасов в почве  гумуса, азота, фосфора, калия, микроэлементов и в итоге к снижению плодородия почвы.

В отдаленные времена, в связи с избытком земли по отношению к небольшой численности  населения, эта проблема решалась за счет того, что после снятия одного или нескольких урожаев обрабатываемый участок на долгое время оставлялся. С течением времени биогеохимическое равновесие в почве восстанавливалось  и участок снова можно было обрабатывать.

В лесной полосе применялась подсечно-огневая система земледелия, при которой сжигался лес, а освобожденная площадь, обогащенная зольными элементами сожженной растительности, засевалась. После истощения обрабатываемый участок забрасывался и выжигался новый. Урожай при таком типе земледелии был обеспечен поступлением элементов минерального питания с золой, получаемой за счет сжигания древесной растительности на месте. Большие затраты труда на расчистку окупались очень высокими урожаями. Расчищенный участок использовался 1–3 года на песчаных почвах и до 5–8 лет на суглинистых, после чего его оставляли зарастать лесом или некоторое время использовали как сенокос или пастбище. Если после этого такой участок переставал подвергаться какому-либо воздействию со стороны человека (рубки, выпас скота), то в течение 40–80 лет (в центре и юге лесного пояса) гумусовый горизонт в нем восстанавливался. Для восстановления почв в условиях севера лесной зоны требовался в два-три раза более продолжительный период времени.

Воздействие подсечно-огневой  системы приводило к обнажению  почвы, увеличению поверхностного стока  и эрозии почв, выравниванию микрорельефа, обеднению почвенной фауны. Хотя площадь обрабатываемых участков была сравнительно невелика, а цикл длился долго, за сотни и тысячи лет огромные территории были глубоко преобразованы  подсекой. Известно, например, что в  Финляндии за 18–19 вв. (т.е. за 200 лет) через подсеку прошло 85% территории.

На юге и  в центре лесной зоны последствия  подсечной системы особенно остро  отразились на массивах песчаных почв, где коренные леса заменились специфическими лесами с господством сосны обыкновенной. Это привело к отступлению  на юг северных границ ареалов широколиственных видов деревьев (ильма, липы, дуба и  др.). На севере лесной зоны развитие домашнего  оленеводства, сопровождаемое усиленным  выжиганием лесов, привело к развитию зоны тундры из лесотундры или северной тайги, достигавших, судя по находкам крупных  деревьев или их пней, берегов Северного  Ледовитого Океана еще в 18–19 веке.

Таким образом, в лесном поясе земледелие привело  к наиболее глубоким изменениям живого покрова и ландшафта в целом. Земледелие было, видимо, ведущим фактором широкого распространения в лесном поясе Восточной Европы подзолистых  почв. Возможно, этот мощный фактор антропогенного преобразования природных экосистем  оказал определенное влияние и на климат.

В степных условиях наиболее древними системами земледелия были залежная и переложная. При  залежной системе использованные участки  земли после истощения оставлялись  на длительное время, при переложной на более короткое. Постепенно количество свободных земель уменьшалось, срок перелога (перерыва между посевами) все сокращался и, в конце концов, достиг одного года. Так возникла паровая  система земледелия с двух- или  трехпольным севооборотом. Однако такая  усиленная эксплуатация почвы без  внесения удобрений и с невысокой  культурой агротехники способствовали постепенному снижению урожайности  и качества продукции.

Жизненная необходимость  поставила человеческое общество перед  задачей восстановления ресурсов почв. С середины прошлого века началось промышленное производство минеральных  удобрений, внесение которых компенсировало элементы питания растений, отчуждаемых  с урожаем.

Рост населения  и ограниченность площадей, пригодных  для земледелия выдвинули на передний план проблему мелиорации (улучшения) почв. Мелиорация направлена, в первую очередь, на оптимизацию водного  режима. Территории излишнего увлажнения и заболачивания осушаются, в  аридных районах – искусственное  орошение. Кроме того, ведется борьба с засолением почв, кислые почвы  известкуют, солонцы гипсуют, восстанавливают  и рекультивируют площади горных выработок, карьеров, отвалов. Мелиорация распространяется и на высококачественные почвы, еще выше поднимая их плодородие.

В результате деятельности человека возникли совершенно новые  типы почв. Например, в результате тысячелетнего  орошения в Египте, Индии, государствах Центральной Азии созданы мощные искусственные наносные почвы с  высоким запасом гумуса, азота, фосфора, калия и микроэлементов. На обширной территории лессового плато Китая трудом многих поколений созданы особые антропогенные почвы – хейлуту. В некоторых странах более сотни лет проводилось известкование кислых почв, которые постепенно были преобразованы в нейтральные. В особый тип культурных почв превратились почвы виноградников южного берега Крыма, используемые более двух тысяч лет. Отвоеваны моря и превращены в плодородные земли измененные побережья Голландии.

СОЗДАНИЕ  АГРОЭКОСИСТЕМ. Увеличивая площади полей и пастбищ, человек разрушает природные экосистемы. Некоторые виды организмов уже исчезли, другие находятся на грани исчезновения. На их месте возникают агроэкосистемы¹ (агроценозы) с резко ограниченным видовым составом культурных растений и животных: искусственные лесонасаждения, парки, сады, поля, луга, пастбища. Агроэкосистемы нежизнеспособны без помощи человека. 
 Экологически безграмотное использование земли приводит к гибели огромных территорий. Наибольшую опасность представляют:

• Излишнее использование удобрений;
• Неразумное применение ядохимикатов;
• Истощение почв;
• Засоление почв;
• Осушение болот.

Агроэкосистемы  не могут существовать без регулярного внесения питательных веществ. В природных экосистемах они возвращаются в почву после отмирания и перегнивания растений. В агроэкосистемах они изымаются из почвы вместе с урожаем.

Последствия:

Эрозия почв.

Вследствие  хозяйственной деятельности человека (распашки земель, вырубки лесов, строительства и т.д.) начинается процесс эрозии почв. Из-за эрозии потеряно (полностью или частично) более половины всей пашни Мира, ежегодно выбывает из сельскохозяйственного использования около 3% эксплуатируемой пашни.

 Каждый год  около 100 тыс.га пашни пожирают овраги. Заиливаются водоемы, мелеют реки, засоряется оросительная сеть. Потери несут рыбное хозяйство, транспорт, энергетика, страдают животные и растительные сообщества.

 Для борьбы с  эрозией используют различные агротехнические  мероприятия: определенное направление  и технологию вспашки, севооборот, безотвальную обработку почвы, систему снегозадержания, защитные лесополосы, водоотводящие  валы и каналы.

Засоление почв.

При искусственном  орошении полей начинается засоление  почв: уровень грунтовых вод повышается и в верхнем слое толщиной 10 см после испарения воды остаются концентрированные  отложения солей. На такой почве  уже не могут расти растения (засоление  почвы препятствует росту растений). 
      Для спасения засоленных почв делают большое количество колодцев и труб, которые понижают уровень грунтовых вод. При интенсивном орошении в них вымываются соли, содержащиеся в почве.