Почему город считают гетеротрофной экосистемой кратко

Обновлено: 05.07.2024

Город является гетеротрофной экосистемой с очень высокой концентрацией потребителей. Действительно, продукция зеленых растений не играет заметной роли в функционировании урбоэкосистемы. Поэтому городу необходим приток энергии и вещества с больших площадей, находящихся за его пределами. Среда на входе и выходе для системы города значительно важнее, чем для такой экосистемы, как, например, лес - город, по сути, паразитирует на окружающих ландшафтах. Таким образом, при существующем порядке хозяйствования город почти не производит пищи или других органических веществ, не очищает воздух и почти не возвращает в круговорот неорганические вещества. Кроме того, урболандшафт является значительным накопителем и перераспределителем (вместе с перемещаемым грунтом, строительным материалом, топливом и прочими веществами) многих редких элементов, значительно повышая содержание некоторых из них в антропогенных экосистемах.

Необходимо заметить, что если растения резко ограничены в возможностях поселения в городе (лимитирующим фактором является очень фрагментарный и находящийся под сильным антропогенным прессом почвенный покров), то для животных обнаруживается огромное количество потенциальных экологических ниш. Это связано с очень большим числом самых разнообразных убежищ (в этом отношении город ощутимо превосходит природные экосистемы), обилием кормовых ресурсов и высокой комфортностью местообитаний, особенно для некоторых синантропных групп животных. Существенными особенностями этих биотопов являются ряд антропогенных факторов, которые накладывают специфический отпечаток на видовой состав и особенности образа жизни городских обитателей.

9. Загрязнения. Классификация загрязнений окружающей среды. Глобальные загрязнители. Технологические причины глобального загрязнения.

Загрязнение – неблагоприятное изменение окружения, являющегося побочным результатом деятельности человека. Привнесение в среду новых, не характерных для нее физических, химических или биологических компонентов или превышение естественного многолетнего содержания этих компонентов. Воздух, вода, почва – объекты загрязнения. Растения, животные микроорганизмы, человек.

Индигриентное (химическое)  неорганические и органические вещества.

Параметрическое (физическое)  тепловое, световое ЭМ, шумовое, радиационное.

Биотическое (на популяции).

Стационарное деструкционное изменение ландшафта.

Главные загрязнители биосферы:

CO2 – парниковый эффект.

CO – баланс верхних слоев.

NxOy (N20, NO, N2O3, NO2, N2O5) – смог, респираторные заболевания.

Тяжелые металлы Hg, Pb.

Нефть и нефтепродукты.

Технологические причины глобального загрязнения:

Осваивание невозобновимых и возобновимых природных ресурсов.

Строительные и горные работы.

Производство минеральных удобрений.

Развитие химической промышленности.

10. Главные источники загрязнений. Последствия загрязнений.

Главные источники загрязнений биосферы:

углекислый газ (образуется при сгорании всех видов топлива. Увеличение его содержания в атмосфере приводит к парниковому эффекту и глобальному потеплению, что чревато пагубными геохимическими и экологическими последствиями)

окись углерода (образуется при неполном сгорании топлива. Ядовитое вещество. Может нарушать тепловой баланс верхней части атмосферы)

сернистый газ (содержится в дымах промышленных предприятий. Вызывает обострение респираторных заболеваний, наносит вред растениям. Разъедает известняк)

окиси азота (создают смог и вызывают респираторные заболевания. Способствуют чрезмерному разрастанию водной растительности)

фосфаты (содержатся в удобрениях. Главный загрязнитель вод в реках и озерах)

ртуть (один из самых опасных загрязнителей пищевых продуктов, особенно морского происхождения. Накапливается в организме и вредно действует на нервную систему)

свинец (добавляется в бензин и затем с продуктами сгорания выбрасывается в атмосферу. Действует на ферментные системы и обмен веществ в живых клетках)

нефть (приводит к пагубным экологическим последствиям, вызывает гибель планктонных организмов, рыбы, морских птиц и млекопитающих)

ДДТ и другие (очень токсичны для ракообразных, убивают рыбу и пестициды организмы, служащие кормом для рыб. Многие являются канцерогенами)

радиация (превышение допустимых доз приводит к злокачественным новообразованиям и изменениям в генотипе (мутациям))

Процесс нежелательных потерь вещества, энергии, труда, средства, рассеиваемые в биосфере.

Необратимое разрушение отдельных экосистем и биосферы в целом, включая воздействие на физико-химические параметры среды.

Потери плодородных земель, снижение продуктивности экосистем и биосферы в усл. морального состояния человека, как главной производительной силы общества. Локальные, региональные, национальные, глобальные.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Город является гетеротрофной экосистемой, получающей энергию, пищу, воду и т.п. с больших площадей, находящихся за его пределами.

Условия в городе:

1) теплее, больше тумана, меньше света;

2) смог, шум, загрязнения, опасность взрывов, пожаров и т.п.

Город будущего

Город будущего должен быть системой с четким метаболизмом и ограниченным обменом с внешней средой.

“Стратегия кораллового рифа”

Это когда город образует единый организм с окружающей его буферной зоной.

Экология микрокосмов

“Город под куполом”

Гипотетический “город под куполом” является примером автономного микрокосма.

Проблемы экспериментальных микрокосмов

1) пространство ограничено, поэтому нельзя скопировать земные экосистемы;

2) проблема создания систем регенерации вещества.

Вывод НАСА

Мы пока не в состоянии создать искусственную экосистему, закрытую для притока или оттока веществ, с полной регенерацией и с регуляцией. Любая космическая станция может существовать только за счет Земли.

Оценка влияния человека на окружающую среду

Экологические карты

Картину степени влияния человека на окружающую среду дают экологические карты, где обозначено состояние среды в отдельных регионах планеты.

Службы мониторинга окружающей среды.

Под мониторингом понимается система мероприятий, нацеленная на систематическое наблюдение и оценку состояния окружающей среды. В систему мониторинга входи сбор информации, ее обработка, компьютерное моделирование и прогнозирование.

ПДК

Главная задача мониторинга оценить степень близости загрязнения среды к предельно допустимым концентрациям (ПДК).

Моделирование

Нужно создать высокоэффективные модели экосистем и биосферы. Существуют модели биосферы в целом. Локальные экосистемы менее предсказуемы.

Экономика и экология

Антагонизм экономики и экологии

Основа антагонизма между экономикой и экологией лежит в природе рынка, который начинает давать сбои, когда в него вмешиваются с нерыночными отношениями.

Особенность рынка

Рынок равнодушен к человеку, но ему свойственна стратегия жизненной экспансии и, как все биосистемы с J-образной динамикой, он мало волнуется о будущем.

Рыночные ценности

Рынок ценит то, что создано руками людей. Природные богатства ценятся мало. Поэтому любые вложения средств в защиту окружающей среды экономически не выгодны.

Роль государства

Государство является единственной силой, способной противостоять рынку.

Государство более чувствительно к людским судьбам, поэтому в отношении к экологии рынок и государство противостоят друг другу.

Рынок и политика

Требование не вмешивать политику в экономику может привести к краху всех экологических программ.

Как уже отмечалось (с. 28), город1, особенно промышленный, — неполная или гетеротрофная экосистема, получающая энергию, пищу, волокнистые материалы, воду и другие вещества с больших площадей, находящихся за его пределами. Как показано на рис. 2.21, город отличается от природной гетеротрофной экосистемы, например устричной банки, 1) гораздо более интенсивным метаболизмом на единицу площади, для чего требуется больший приток концентрированной энергии извне (в наше время поступающей главным образом в виде горючих ископаемых); 2) большими потребностями в поступлении веществ извне, например металлов для торговли и промышленности, не считая тех металлов (и сверх тех их количеств), которые необходимы для поддержа-шия жизни; и 3) более мощным и более ядовитым потоком отходов, многие из которых — синтетические соединения, более токсичные, чем естественное сырье, из которого они получены. Следовательно, среда на входе и среда на выходе (см. рис. 2.2 на с. 27) для системы города значительно важнее, чем для такой автотрофной системы, как, например, лес.[ . ]

Быстрая урбанизация и рост городов в последние полвека изменили лик Земли, по--видимому, сильнее, чем все другие виды деятельности человека за всю его историю. На двух картах (рис. 2.22) показан размах урбанизации и влияния городов в США. На карте А (с. 92) штриховкой разной частоты покрыты районы с плотностью населения 50 и более человек на 1 квадратную милю. Рис. 2.22, Б представляет собой фотокарту, скомпонованную из негативов, полученных ночью со спутника; темные участки — города, пригороды и плотно заселенные сельские местности, освещенные электрическим светом. В сущности, эта карта показывает плотность распределения энергии (использования электричества). Зоны с плотностью энергии, достигающей городского уровня, сейчас сплошной полосой простираются от Бостона до Вашингтона, от Питтсбурга до Кливленда и Детройта, вдоль западных и южных берегов озера Мичиган, восточного побережья Флориды и участков Калифорнийского побережья.[ . ]

Даже в развивающихся странах города растут гораздо быстрее, чем общая численность населения. Площадь суши, занятая городами, не так уж велика — всего 1—5% в разных районах мира.[ . ]

Но, воздействуя на свои обширные среды на входе и на выходе, города изменяют природу водных путей, лесов и полей, не говоря уже об атмосфере и океанах. Город может влиять на удаленный от него лес не только непосредственно загрязнением воздуха или спросом на продукты леса, но и косвенно, изменяя принципы лесоводства. Например, большой спрос на бумагу и изделия из нее оказывает очень сильное экономическое давление, под действием которого естественные леса, состоящие из деревьев разных пород и разного возраста, превращаются в плантации деревьев одного вида и возраста, специально предназначенные для переработки в бумажную массу.[ . ]

Даже слабонаселенные, удаленные от городов районы (на рис. 2.22, А не заштрихованы) могут подвергаться сильному их влиянию, поскольку из таких районов в города поступают продукты питания, минеральное сырье, вода и другие материалы. Кроме того, влияние загрязнений воды и воздуха может ощущаться очень далеко от города.[ . ]

Можно оценить размер среды на входе какого-либо из американских городов, если учесть, что на душу населения в промышленно-городских районах США расходуется в день пищи примерно с 0,8 га сельскохозяйственных угодий, бумажных и деревянных изделий — с 0,4 га лесных угодий и воды — около 7570 л.[ . ]

Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова
Основы общей экологии
Учебное пособие. М.: Университетская книга, 2005.

11.6. Городские экосистемы

– зависимость, т.е. необходимость постоянного поступления ресурсов и энергии;

– неравновесность, т.е. невозможность достижения экологического равновесия;

– аккумулирование твердого вещества за счет превышения его ввоза в город над вывозом (примерно 10:1). Это в прошлом приводило к повышению уровня поверхности города (формированию культурного слоя, который в старых городах достигает нескольких метров), а сегодня ведет к увеличению площади полигонов хранения бытовых и промышленных отходов.

По образному выражению Ю.Одума (1986), города являются “паразитами биосферы”, которые потребляют огромное количество кислорода, воды и других ресурсов, а продуцируют только углекислый газ и загрязнение окружающей среды. На космических снимках города с расползающимися инфраструктурами напоминают раковые опухоли.

Задачи экологически ориентированного управления городскими экосистемами в отличие от управления агроэкосистемами, которое осуществляется с использованием организмов‑посредников, – чисто технологические, связанные с совершенствованием технологий производства промышленных предприятий, экологизацией коммунального хозяйства и транспорта.

За счет совершенствования производства и транспортных средств и развития системы общественного городского транспорта (последнее особенно важно, так как автомобили дают от 50 до 90% загрязнения городской атмосферы) улучшается качество городской атмосферы и воды.

Технологически решаются и задачи уменьшения энергопотребления городов за счет рассредоточения установок по получению энергии (из углеродистых энергоносителей, солнечных коллекторов и т.д.), ее более экономного использования в коммунальном хозяйстве (замена ламп накаливания лампами холодного свечения, теплоизоляция стен, использование экономичной бытовой техники и т.д.) и на промышленных предприятиях. Аналогично инженерными являются вопросы расходования воды и соответственно очистки загрязненных стоков, уменьшения количества, хранения и переработки твердых бытовых отходов.

На каждого горожанина работает от 1 до 3 гектаров сельскохозяйственных угодий (в том числе 0,5 га пашни). Соответственно экологической является задача экономного расходования продуктов питания и недопущения их порчи.

Если человек не может сделать городскую среду равновесной, то он должен делать все возможное, чтобы ограничить пагубное влияние городов на окружающие их естественные и сельскохозяйственные экосистемы.

Города должны сохраняться в сложившихся границах и расти в первую очередь вверх, освобождая место для зеленых насаждений, которые являются наиболее эффективным и универсальным средством улучшения городской среды. Зеленые насаждения улучшают микроклимат, уменьшают химическое загрязнение атмосферы, снижают уровень физического загрязнения (в первую очередь шумового) и благотворно влияют на психологическое состояние горожан. По экологическим нормативам на одного горожанина должно приходиться 50 м 2 зеленых насаждений в рамках города и 300 м 2 в пригородных лесах.

Читайте также: