Если что-то новое появляется в пространстве Земли — оно сразу становится его частью и начинает взаимодействовать с окружающим миром. Появился на планете человек — вместе с этим фактом сразу возникли новые взаимосвязи. Ему для жизни было нужно дышать атмосферным кислородом (при этом выделяя углекислый газ), пить воду и кушать продукты. Все это он мог получить только от естественной природной среды. Позднее в числе его потребностей появляются одежда и обувь, необходимость иметь кров над головой.

Таким образом начался непрерывный процесс взаимодействия и взаимовлияния двух тесно связанных между собой составляющих — человека и природы. Антропогенные факторы — это и есть влияние и действия, выполняемые человеком (человечеством — в глобальном плане), которые приводят к изменению естественного состояния окружающей природы.

Что такое антропогенные факторы

С греческого языка это выражение дословно переводится как «от человека происходящие дела» (anthropos — человек, genesisum — происхождение, factor — дело). Это выражение было введено учеными-экологами (позднее вошло в общий лексикон) и определяет результаты функционирования на планете всего человечества и каждого человека в частности. Каждый шаг — вдох-выдох, утренняя пробежка и вечерняя рыбалка, копание земли и осушение болот, строительство дорог и мостов, полеты ракет и самолетов — является проявлением и примером антропогенного воздействия на природу.

Виды воздействия

Они отличаются своей степенью влияния на окружающую природу и всю экосистему, наличием или отсутствием осознанного желания совершить данное действие. Существует много пограничных и смешанных состояний воздействий и взаимодействий человека и природы.

Из них выделяют три основных вида:

  • прямое;
  • косвенное;
  • случайное.

Прямое

Намеренные действия людей, повлекшие видимое качественное и количественное изменение окружающей природной среды (уничтожение животных и птиц, вырубка леса, загрязнение воздуха), являются прямым воздействием на нее.

Этот вид является самым негативным для всех экосистем Земли. Действия человека, наносящие урон природе, пройдя цепную реакцию, необратимо приносят вред ему самому. Этот факт является общепризнанным и неизбежным.

К ним относятся, например:

  • охота и рыбалка не с целью пропитания, а ради азарта и наживы;
  • нелимитированная добыча полезных ископаемых;
  • строительство плотин и судоходных каналов в ущерб экологии;
  • полеты в космос без крайней жизненной необходимости для человечества.

Косвенное

Это непреднамеренное влияние человека на природу при проведении всех видов хозяйственной деятельности.

Например, подготавливая участок под посевные, провели мелиоративные работы. Непреднамеренно был обезвожен ручей (засыпан исток), который питал ближайшее болото. Со временем оно заросло и позднее пересохло.

  • в нем погибло порядка 30 видов живых организмов (рыбы, пиявки, водоплавающие жуки и насекомые);
  • высохла вся водная флора;
  • перестали гнездиться перелетные птицы.

Случайное

Осуществляя какое-либо действие, люди невольно оказывают влияние на ближайшую экосистему.

  1. По реке промчался пассажирский катер. С виду — самое обычное дело. Но оказывается, в это время на песчаной косе шел активный нерест осетра. Последствия этой шумовой атаки для рыб — самые печальные: процент оплодотворенных икринок уменьшился в тысячи раз.
  2. Сажая деревья, при копке лунок можно легко нарушить сложившуюся местную подземную экосистему: травяной дерн, яйцекладки жуков, муравьев или шмелей, кротовую норку и т. п.

Принцип случайного воздействия: это непреднамеренное (незапланированное) влияние человека на природу.

Общее для всех видов

Все перечисленные виды различаются на подвиды по природе их происхождения.

  1. Физические — когда происходят механические, звуковые, оптические и другие воздействия физической природы. К ним относятся: использование всех видов энергии (ГРЭС, АЭС); перемещение на автомобилях, в поездах и самолетах; добыча полезных ископаемых и т. д.
  2. Химические — воздействия на окружающую среду с использованием химических веществ. К ним относятся: использование минеральных удобрений и ядохимикатов; выбросы в атмосферу от транспорта и промышленных предприятий; сливы отходов в водоемы и т. п. Химическое воздействие на человека: курение, употребление алкоголя и наркотиков, чрезмерное использование лекарственных средств.
  3. Биологические. Эти факторы воздействия обусловлены наличием в окружающей среде большого количества микроорганизмов (вирусы, бактерии). Например, человек, заболевший вирусной инфекцией, может стать переносчиком и источником заболевания других людей; испортившиеся продукты питания (с тлетворными бактериями) могут стать источником заболеваний; вирусные эпидемии; применение биологического оружия и другие биологически неблагоприятные события.
  4. Социальные . Эти факторы связаны с взаимоотношениями людей и жизнью в обществе. В дружественной и благополучной среде обеспечивается устойчивый благоприятный климат взаимоотношений, что гарантирует хорошее здоровье и настроение всех ее членов.

Становление человека в период антропогена

Появление главного героя на планете — человека — датируется разными источниками от 3 до 2,5 млн лет назад. Выводы ученых о точной дате его появления достаточно гадательны, сделаны с немалой долей предположений. Более ясная картина развития человечества появляется с момента возникновения настенных (наскальных) надписей и рисунков, позднее — с появлением письменности.

Антропогеном назван четвертичный период (или — геологический). Он является современным этапом истории Земли, отмечается появлением в его начале (2,5 млн. лет назад) первочеловека. Продолжается по сей день.

Таблица 1. Стадии развития человечества.

Название периода, его временные границы и вид человека

Основные виды человеческой жизнедеятельности

Последствия для окружающего мира

От 2,6—2,5 млн лет — до 15000-12000 лет до нашей эры. Кроманьонец, неандерталец, позднее — Homo habilis (человек умелый). В конце периода появился Homo sapiens (человек разумный).

Сбор диких плодов, племенная охота, примитивное рыболовство. Проживание в пещерах, позднее — строение шалашей и подобных им укрытий с углублением в землю.

Умеренный, быстровосстановимый ущерб для растительного и животного мира. Во второй половине (предположительно — из-за охоты) произошло резкое сокращение численности мамонтов, носорогов и некоторых других крупных млекопитающих.

Древний (голоцен). Начался 14-11 тыс. лет назад, после окончания последнего ледникового периода.

Появляются каменные и, позднее, бронзовые орудия труда, глиняная посуда. Наряду с охотой, собирательством и рыболовством возникают скотоводство и земледелие.

Влияние на окружающую среду усиливается, строятся малые и средние поселения. В качестве стройматериалов начинают использовать камень, методы охоты и рыбалки совершенствуются.

Новый. От начала железного века да середины ХХ столетия. Происходит окончательное формирование рас, наций и национальностей.

С начала первого тысячелетия до нашей эры железо полностью вытеснило камень и стало занимать господствующее положение в материальной культуре человека. С появлением железа усиливается разделение труда, возникают ремесла. Идет стремительное расселение народов по территориям старых и открытых материков, растет число городов и численность населения.

В районах, более густонаселенных, происходит интенсивное изменение природного ландшафта — вырубаются леса, распахиваются большие территории. Начинается мелиоративное дело: идет осушение и орошение территорий искусственным путем. Дикие животные отступают вглубь заповедных территорий. С XVII века интенсивность освоения новых территорий возрастает. Технический прогресс XIX века начал эру техногенного воздействия человека на природу.

Новейший период. С середины XX столетия до сегодняшних дней.

Началось интенсивное развитие промышленного производства не только в странах Европы, но и в Азии, Южной Америке, Африке и Австралии. Получила развитие самая сильная (и опасная) — ядерная — энергетика, полеты человека в космос становятся системными.

Период наиболее интенсивного влияния техногенного характера на природную среду. Кроме прямых (бездумное уничтожение природных запасов, войны, сброс атомной бомбы на Хиросиму и т. п.) и косвенных факторов происходит ряд глобальных техногенных катастроф (Чернобыль, Аральское море и много других).

Проблемы

Процесс влияния человека на природу начинался маленькими шажками. Их последствия на первых этапах были столь незначительны, что на них долгое время не обращалось никакого внимания. По мере развития человечества, наращивания им технического и промышленного потенциала этот процесс начал принимать ощутимые, а потом — угрожающие последствия. Если еще век тому назад рассматривалось только воздействие антропогенного характера на природную среду, то теперь ее ухудшившееся состояние (за последние десятилетия) само оказывает негативное воздействие на человечество, на каждого конкретного человека. В науке этому явлению дали название «бумеранг».

По мере разрастания антропогенных комплексов усиливалось их общее негативное влияние на естественную природную среду.

Таблица 2. Воздействия человека на природу и их последствия.

Последствия для экологии и человека

Нерациональное землепользование: вырубка лесов; чрезмерное необдуманное осушение заболоченных территорий.

Опустынивание плодородных земель, расширение существующих. Способствует возникновению смерчей, пылевых бурь и торнадо.

Неограниченная охота и рыболовство.

Исчезновение некоторых видов животных и рыб. В определенных местах происходит уменьшение их численности ниже критической.

Загрязнение речных и озерных вод промышленными стоками.

Большая их часть попадает в океаны, что негативно сказывается на их флоре и фауне.

Выбросы в атмосферу вредных веществ от фабрик и заводов; от автомобильного транспорта

Загрязнение атмосферы, снижение уровня кислорода, возникновение смога в крупных промышленных и жилых мегаполисах.

Стоки с агропромышленных угодий (полей, садов, ферм и пашен) в водоемы: минеральных удобрений, органики (аммиака) и пестицидов.

Массовый мор рыбы, уничтожение некоторых видов водной флоры и фауны.

Полеты: реактивной авиации и в космос.

Загрязнение верхних слоев атмосферы и околоземного пространства; провоцирует выпадение кислотных осадков.

Необдуманное ирригационное строительство и мелиорация.

Опустынивание территорий, высыхание водоемов (Аральское море).

Захоронение радиоактивных отходов в океанах.

Загрязнение радиацией акватории, негативное влияние ее на живую природу.

Чрезмерные в ыбросы тепла при проведении всех видов хозяйственной деятельности.

Возникновение парникового эффекта, изменение общего климата на планете (глобальное потепление).

Накапливание на земной поверхности бытового мусора и промышленных отходов.

Увеличение до критического уровня содержания в атмосфере метана и оксида углерода.

Несоблюдение мер техники безопасности на опасных производствах.

Техногенные катастрофы (Чернобыльская АЭС; разливы нефти на шельфовых местах добычи, с танкеров — в море и т. п.).

Увеличение общего шума и электромагнитного излучения на планете.

Угнетение самочувствия, деструкция внутренних органов и нервной системы людей и животных.

Примеры

Воздействие антропогенных явлений на природу изучается сейчас учеными на самом высоком уровне. Все чаще звучит их мысль, что необходимо срочно переходить на культурный подход в строительстве, производстве, при освоении новых территорий и проведении всех хозяйственных работ. Под этим подразумевается проектирование, создание и исполнение всех проектов с учетом главного принципа — не допустить нанесения вреда окружающей среде, экологии Земли.

Факты, которые отражают антропогенное воздействие на природу:

  1. Биотические факторы окружающей среды . Их действие выражается в форме влияния одних организмов на функциональность других; всех вместе — на среду обитания. Различают прямые и косвенные взаимоотношения между организмами. Со снижением популяции опылителей происходит снижение численности опыляемых растений. Это явление стало повсеместным в Европейской части России. Пройдя ряд мутаций, связанных с влиянием измененной экологии, эти факторы стали оказывать порой искаженное воздействие на экологию.
  2. Абиотические факторы и примеры их проявления. К ним относятся в се неживые, внешние условия воздействия на живые организмы: с вет; т емпература; влажность; г азовый состав атмосферы и т. п. Их проявление: п овышение температуры и влажности по причине парникового эффекта приводит к увеличению численности простейших бактерий; в местах, где произошло уничтожение природных колоний, на смену им приходят паразиты и болезнетворные бактерии; при повышении кислотности почвы происходит снижение интенсивности роста и развития у растений. А биотическая среда тесно связана с общим состоянием географической. Нарушение в какой-либо ее оболочке имеет последствия для остальных.
  3. Антропогенные. Чрезмерное внесение удобрений увеличивает численный рост, но приводит к угнетению полезных свойств растений. При внесении ядохимикатов (под видом борьбы с паразитами) происходит полное уничтожение определенных видов растений и животных на данной территории.

Чтобы лучше разбираться в определении вида фактора воздействия на природу, можно смоделировать такую ситуацию.

  1. Если человек, отдыхая за городом, почувствовав сильную боль от укуса, прихлопнул овода — это, скорее, косвенный фактор.
  2. Но если это произошло намеренно, когда тот никого не кусал, а просто сидел на дереве или на рюкзаке — это уже прямой фактор (умышленное безосновательное уничтожение живого организма).
  3. Если сидящий на земле овод попадает под колеса едущего велосипедиста, который его не заметил — это случайный фактор.

Человек, делая самое хорошее дело, всегда оказывает на природу прямое и косвенное воздействия. Если первое дает хороший результат, то второе оказывает негативное влияние. Поэтому рекомендуется всегда продумывать свои действия, оценивать возможные последствия для природы от их выполнения.

Для определения вида антропогенного воздействия кроме факта самого события необходимо знать его причины, мотивы и обстоятельства происхождения.

Тест

Данный тест позволяет проверить уровень понимания и усвоения изложенного материала.

Требуется выбрать правильный ответ из предложенных вариантов.

  1. Наука, изучающая весь комплекс взаимоотношений организмов друг с другом и с окружающей средой, называется …….
  1. Группы экологических факторов: абиотические, биотические, ……..
  1. Основные …….. факторы: свет, температура, влажность, химический состав атмосферы, соленость среды и т. д.
  1. При строительстве дома был очищена территория, выкорчевано 20 взрослых деревьев. После постройки объекта вокруг него было посажено столько же молодых саженцев. Какой вид антропогенного воздействия оказан на окружающую среду?
  1. Основные источники загрязнения атмосферы: газообразные выбросы ……… и промышленных предприятий.
  1. Основные ………… гидросферы: промышленные и бытовые стоки, смывы с полей минеральных удобрений и ядохимикатов, образование нефтяных пленок при авариях танкеров и добыче нефти на океанских шельфах.
  1. К какой группе экологических факторов относится умышленный пал сухой травы?
  1. К какому виду и подвиду этого воздействия он относится?

а) прямое биологическое.

б) случайное физическое.

в) косвенное физическое.

  1. Территория, на которой минимизирована антропогенная среда и запрещены все виды функционирования человека (кроме научной работы), а весь природный комплекс сохраняется в естественном состоянии, называется ………

а) лесной массив.

Номер вопроса 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ответ в б б б б в а в б

Видео

В этом видео — познавательная информация: как установить соответствие между экологическими факторами и группой, к которой их относят.

Антропогенные ландшафты — что это такое, виды, классификация, характеристика

Ландшафт – это определенный природно-территориальный комплекс, для которого характерно однотипное сочетание климатических условий, рельефа, почв, животного и растительного мира. Ландшафты делят на две категории: природные и антропогенные.

Природный и антропогенный ландшафт

Природные ландшафты – это территории земной поверхности, которые сформировались без участия человека под воздействием природных процессов:

  • климатических (изменение температуры, выветривание);
  • геологических (землетрясение, вулканическая деятельность).

Антропогенные ландшафты – это природные комплексы, сформированные в результате целенаправленной и осознанной деятельности человека для решения социально-экономических вопросов. Для этого вида ландшафта характерны изменения биологических, климатических, геологических, почвенных процессов.

Виды и классификации антропогенных ландшафтов

Антропогенные ландшафты – это ландшафты, которые подверглись изменениям человеком в различных целях.

Измененные природные комплексы классифицируются по ряду основных признаков:

  • по выполнению социально-экономических функций (целевому использованию);
  • по степени изменения в результате деятельности человека;
  • по целенаправленности их возникновения;
  • по длительности их существования и степени саморегулирования;
  • по хозяйственной ценности.

По целевому использованию и содержанию:

Промышленные Антропогенные ландшафты этого типа сформированы в индустриальных целях: строительство дорог, дамб, трубопроводов, добыча природных ископаемых.
Сельскохозяйственные Предназначены для выращивания овощных, фруктовых, зерновых культур, а также для разведения скота. Примеры: пастбища, поля, луга.
Лесные Представляют собой вторичные, возобновленные лесные массивы, которые выросли на месте вырубленных или сгоревших лесов.
Водные Предназначены для обеспечения водой людей в населенных пунктах и сельскохозяйственных угодий, выработки электроэнергии, обслуживания водного транспорта и рекреационных комплексов, защиты от наводнений. Примеры: пруды и водохранилища.
Селитебные Созданы в результате строительства населенных пунктов: городов, сел, деревень. Этот вид антропогенного ландшафта включает в себя не только строения, но и всю инфраструктуру поселения: улицы, дороги, парки.
Рекреационные Созданы в рекреационных целях, то есть для отдыха и оздоровления населения. Примеры: искусственные пляжи, базы отдыха, санатории.

По степени изменения:

Условно-неизмененные Для этого вида характерны слабые следы косвенного воздействия хозяйственной деятельности человека (оседание техногенных выбросов на горных вершинах).
Слабоизмененные Появились в связи с вмешательством человека, но природные связи нарушены незначительно (заповедники, национальные парки).
Сильнонарушенные Возникли в результате длительного и интенсивного нерационального использования природных ресурсов территорий (заболоченные местности, полупустыни, образованные из-за выпаса скота). Природные связи нарушены, изменения необратимы.

По целенаправленности возникновения:

Прямые Целенаправленно созданные по определенной схеме ландшафты (водохранилище).
Сопутствующие Появились в результате косвенного влияния человека (образование оврага на месте борозды).

По длительности существования и степени саморегулирования:

Долговечные Могут существовать самостоятельно без участия человека (курганы).
Многолетние Нуждаются в частичном регулировании со стороны человека (лесные массивы).
Кратковременные Могут существовать только при регулярной поддержке человека (возделываемые поля с сельскохозяйственными культурами: рисовые поля в Южной Азии).

По хозяйственной ценности:

Культурные Создаются в целях решения хозяйственных, эстетических, защитных вопросов (поля, базы отдыха, водохранилища).
Акультурные Возникают в результате нерационального ведения хозяйства (овраги, заболачивание).

Причины изменения природных пейзажей

Результатом промышленной революции, начавшейся в начале XVIII века и закончившейся в начале XX века, стал переход от аграрного общества к индустриальному. Эта трансформация дала толчок сразу нескольким процессам, одним из которых стала урбанизация.

Массовый отток жителей из сельской местности в промышленные и культурные центры, а также преобразование сельских поселений в города привели к расширению границ населенных пунктов, дополнительной жилой застройке, строительству транспортных коммуникаций, изменивших естественный ландшафт.

Эта тенденция прослеживается и в 2019 году: в столицах стран и регионов ежегодно строятся новые спальные районы, занимая все большую территорию природных комплексов.

Антропогенное воздействие на ландшафты усилилось из-за социально-экономического развития.

Строительство заводов, концернов, железнодорожных путей и автомагистралей, добыча полезных ископаемых, иррациональное использования природных ресурсов, применение химических удобрений для выращивания большего количества урожая, вырубка лесов, увеличение площади городов — все это стало следствием развития международных экономических отношений и повышения уровня жизни населения планеты.

Подобные преобразования природных ландшафтов имеют негативные последствия, так как нарушения природных процессов становятся необратимыми и ведут к экологическим кризисам (заболоченность, эрозия почв, исчезновение представителей флоры и фауны).

Антропогенное ландшафтоведение как наука

Антропогенное ландшафтоведение – это наука, предметом изучения которой является измененный деятельностью человека природный комплекс, а также степень и последствия этого влияния на него.

Изначально данная дисциплина была составляющей частью ландшафтоведения. Но уже к концу XX века она сформировалась как самостоятельная наука. Современное антропологическое ландшафтоведение сталкивается с трудностями в проведении исследований. Это связано с тем, что на сегодняшний день на планете почти не осталось природно-территориальных комплексов, которые бы не подверглись изменениям под влиянием деятельности человека, прямо или косвенно.

Примеры измененных природных комплексов ХХ века на карте мира

Антропогенные ландшафты – это измененные человеком природные комплексы. География подобных ландшафтов широка, так как человек проживает на всех континентах, кроме Антарктиды, с общей площадью (с учетом архипелагов) 136 386 393 км 2 — это 91,5 % суши планеты.

Природный пейзаж, который окружает человека сейчас: города с современной инфраструктурой, леса, горнодобывающие шахты, национальные парки и заповедники, рисовые поля на террасах холмов, горнолыжные курорты – пример измененного природного ландшафта.

В мире насчитывается более 2,5 миллиона городов. Самые большие по площади располагаются в Евразии (Ухань, Китай), Африке (Киншаса, Конго) и в Австралии (Мельбурн).

Самые большие города по численности населения:

  • Евразия: Токио (Япония), Гуанчжоу и Шанхай (Китай), Джакарта (Индонезия), Сеул (Южная Корея), Дели и Мумбаи (Индия), Карачи (Пакистан);
  • Северная Америка: Мехико (Мексика), Нью-Йорк и Лос-Анджелес (США);
  • Южная Америка: Сан-Паулу (Бразилия), Буэнос-Айрес (Аргентина).

Под сельскохозяйственными угодьями занято 51 млн км 2 площади суши. Большая часть обрабатываемых земель находится в Евразии (Россия, странах ЕС и Азии), Северной Америке (США и Канада), большая площадь пастбищных земель, используемых для выпаса травоядных животных, сосредоточена в Северной и Южной Америке (США, Бразилия, Аргентина), Евразии (Монголия, Китай, Россия) и Австралии.

Промышленность развита на каждом из пяти континентов:

  • топливная отрасль (добыча нефти, газа, угля, электроэнергии) сосредоточена в Евразии (Россия, страны Европы и Азии) и Северной Америке (США);
  • металлургическая промышленность (добыча черных и цветных металлов) развита в России, Китае, США, Германии, Японии, Бразилии, Австралии, Чили, Перу, Замбии;
  • лидеры в лесной и деревообрабатывающей промышленности северного полушария – это Канада, Россия, Финляндия, Швеция; южного – Бразилия, страны тропической Африки и Юго-Восточной Азии;
  • крупнейшие регионы химической промышленности находятся в Евразии (Германия, Китай, Россия, Беларусь, Япония) и Северной Америке (США).

Крупнейшие в мире заповедники расположены в:

  • США (Папаханаумокуакеа, площадь – 1,5 млн.км²);
  • Дания (Гренландский национальный парк – 972 тыс.км²);
  • Великобритания (район архипелага Чагос – 544 тыс.км²);
  • Африка (Трансграничный заповедник Каванго-Замбези – 444 тыс.км²);
  • Австралия (Большой Барьерный риф – 344,4 тыс.км²).

Устойчивость естественных ландшафтов и преодоление экологических кризисов

Естественный ландшафт – это единый живой организм, регулирующийся исторически сформированной взаимосвязью всех его компонентов: рельефа, почвы, водных ресурсов, флоры и фауны. Под устойчивостью естественных ландшафтов понимается их способность сохранять свою структуру и способность к самовосстановлению.

Природные ландшафты имеют разную степень устойчивости к одним и тем же факторам. Например, таежные и тундровые леса неустойчивы к кислотному загрязнению, тогда как лесостепи реагируют на этот фактор слабо; допустимая туристическая нагрузка на местности с песчаными почвами значительно ниже (2 человека на 1 га), чем на территориях с легкосуглинистыми почвами (20 человек на 1 га).

Изменение одного компонента ландшафта непременно ведет к изменению функционирования всего природного комплекса. Нарушение процессов в естественных ландшафтах приводят к сокращению или даже исчезновению видов и популяций, то есть к экологическому кризису.

В широком плане экологический кризис – это нарушение естественных процессов, которые приводят к изменению окружающей среды. Недостаток знаний в этой области уже привел к экологическим катастрофам, которые нанесли урон экосистеме планеты. Например, высыхание Аральского моря. В 1950-х года оно было четвертым по величине озером в мире.

Из-за увеличенного водозабора для полива и орошения сельскохозяйственных угодий из двух питающих озеро рек оно обмелело. Обитавшие в водоеме рыбы и организмы погибли. Осевшие на дно сливаемые в прошлом химикаты, использовавшиеся для выращивания хлопка, разносятся ветром и отравляют растительность в радиусе 500 м.

Примером экологического кризиса является образование антропогенных полупустынь. Границы пустыни Сахары ежегодно продвигаются на расстояние от 1,5 до 10 км к югу, уничтожая саванны со всеми обитающими в них животными и растениями.

Для того, чтобы не допустить истощения и полной трансформации естественных ландшафтов и иметь возможность восстановить природные связи, обществу необходимо принять следующие меры:

  • модернизировать промышленность: создание безотходных или малоотходных производств;
  • следовать правилам рационального пользования природными ресурсами и природоохранным принципам;
  • учитывать особенности каждого природного комплекса;
  • повышать экологическую дисциплину: дополнительное налогообложение, увеличение штрафов для предприятий за нарушение регламентированных природоохранных мер;
  • вовлекать в решение проблем большее количество людей: экологическое просвещение.

Характеристика антропогенных комплексов

Антропогенные комплексы являются неотъемлемой частью земной поверхности.

Они характеризуются:

  • изменением внешнего вида природного ландшафта: застраивание поверхности объектами жилого и промышленного предназначения, изменение русел рек, выравнивание склонов и вырубка лесов для формирования площадей для выращивания сельскохозяйственных культур и выпаса скота;
  • нарушением природных процессов в разной степени: изменение русел рек ведет уменьшению или исчезновению популяций живых организмов, использование пахотных земель приводит изменению состава почв;
  • сложным сочетанием природной самоорганизации и регулирования со стороны человека.

Иррациональное использование ресурсов природных комплексов может привести к исчезновению отдельных видов животного и растительного мира. Это же относится и к человеческой цивилизации. Поэтому изучение антропогенных ландшафтов и последствий влияния человека на природу является приоритетным в XIX веке.

Автор: Юля Оська

Оформление статьи: Владимир Великий

Видео про антропогенные ландшафты

Урок по географии про антропогенные ландшафты:

6. Биотические факторы

А.С. Степановских
Экология. Учебник для вузов
М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. — 703 с.

6.4. Антропогенные факторы

Действие человека как экологического фактора в природе огромно и чрезвычайно многообразно. В настоящее время ни один из экологических факторов не оказывает столь существенного и всеобщего, т. е. планетарного, влияния, как человек, хотя это наиболее молодой фактор из всех действующих на природу. Влияние антропогенного фактора постепенно усиливалось, начиная от эпохи собирательства (где оно мало чем отличалось от влияния животных) до наших дней, эпохи научно-технического прогресса и демографического взрыва. В процессе своей деятельности человек создал большое количество самых разнообразных видов животных и растений, существенным образом преобразовывал естественные природные комплексы. На значительных территориях создал особые, нередко практически оптимальные условия жизни многим видам. Создавая огромное разнообразие сортов и видов растений и животных, человек способствовал появлению у них новых свойств и качеств, обеспечивающих им выживание в неблагоприятных условиях, как в борьбе за существование с другими видами, так и невосприимчивости к воздействию патогенных организмов. Изменения, производимые человеком в природной среде, создают для одних видов благоприятные условия для размножения и развития, для других — неблагоприятные. И как результат, между видами создаются новые численные отношения, перестраиваются пищевые цепи, возникают приспособления, необходимые для существования организмов в измененной среде. Таким образом, действия человека обогащают или обедняют сообщества. Влияние антропогенного фактора в природе может быть как сознательным, так и случайным, или неосознанным. Человек, распахивая целинные и залежные земли, создает сельскохозяйственные угодья (агроценозы), выводит высокопродуктивные и устойчивые к заболеваниям формы, расселяет одних и уничтожает других. Эти воздействия часто являются положительными, но нередко носят отрицательный характер, например, необдуманное расселение многих животных, растений, микроорганизмов, хищническое уничтожение целого ряда видов, загрязнение среды и др.

К случайным относятся воздействия, происходящие в природе под влиянием человеческой деятельности, но не были заранее предусмотрены и запланированы им, и таких примеров немало: распространение различных вредителей, паразитов, случайный завоз различных организмов с грузом, непредвиденные последствия, вызванные сознательными действиями в природе, например нежелательные явления, вызванные осушением болот, постройкой плотин, распашкой целины и др.

Человек может оказывать на животных и растительный покров Земли как прямое влияние, так и косвенное. Разнообразие современных форм воздействия человека на растительность представлено в табл. 6.3.

Основные формы влияния человека на растения и растительный покров (по А. Г. Воронову, 1973)

Изменение’ ареалов растений

Непосредственное воздействие человека на растительный покров

Создание новых местообитаний, не свойственных ненарушенной природе

Создание культурных фитоценозов

Охрана растительного покрова

Создание рудеральных местообитаний

Создание культурных фитоценозов

Охрана растительного покрова

Сокращение ареалов и уничтожение растений

Осушение Вырубка лесов Орошение и обводнение Выжигание Выпас диких животных Выкашивание Действие дымов и других вредных примесей в воздухе

Создание отвалов и других промышленных выбросов

Если к вышеуказанному добавить воздействие человека на животных, т.е. промысел, их акклиматизацию и реакклиматизацию, многообразные формы растениеводческой и животноводческой деятельности, мероприятия по защите растений, охране редких и экзотических видов и т. д., то только одно перечисление этих воздействий на природу показывает грандиозность антропогенного фактора.

Изменения происходят не только в крупных масштабах, но и на примере отдельных видов. Так, на освоенных землях, на посевах злаковых культур стали в больших количествах размножаться пшеничный трипе, злаковые тли, некоторые виды клопов (например, вредная черепашка), различные виды стеблевых блошек, толстоножка и другие. Многие из этих видов стали доминирующими, а ранее существовавшие здесь виды исчезли или были оттеснены в крайние условия. Изменения коснулись не только растительного и животного мира, но и микрофлоры и микрофауны, изменились многе звенья в цепях питания.

Деятельность человека вызывает целый ряд приспособительных реакций и со стороны организмов. Появление сорняков, придорожных растений, амбарных вредителей и других подобных им является следствием приспособления организмов к человеческой деятельности в природе. Появились организмы, частично или полностью утратившие связь со свободной природой, например амбарный долгоносик (Calandra granaria L.), мучные жуки из рода (Tribolium) и др. Многие местные виды приспосабливаются не только к жизни в условиях агроценозов, но вырабатывают особые приспособительные черты строения, приобретают ритмы развития, которые соответствуют условиям жизни на обрабатываемых территориях, способные выдерживать уборку урожая, различные агротехнические мероприятия (систему обработки почв, севообороты), химические средства борьбы с вредителями. Одним из наиболее ярких примеров приспособления к результатам человеческой деятельности является так называемый индустриальный механизм, порожденный промышленной революцией. Так, до 1850 г. в Англии были известны только светлые бабочки березовой пяденицы (рис. 6.16А), окрашенные под цвет лишайников, покрывающих стволы деревьев.

Рис. 6.16. Маскировка бабочки березовой пяденицы (по П. Фарбу, 1971)

После того, как светлые лишайники основательно прокоптились фабричным дымом, светлая пяденица стала все более вытесняться темной, менее заметной и поэтому лучше укрывающейся от глаз хищников на потемневших стволах деревьев (рис. 6.16Б). Всего за несколько десятилетий темная форма пяденицы полностью вытеснила светлую везде, за исключением сельских местностей.

В ответ на химические обработки посевов, проводимые человеком, у многих организмов появилась устойчивость к различным инсектицидам, обусловленная появлением особых, видоизмененных по химическому составу липоидов. Способностью жировой ткани растворять и накапливать в себе значительное количество яда, а также и в связи с усилением ферментативных реакций в обмене веществ, способностью превращать ядовитые вещества в нейтральные или неядовитые. К приспособлениям у организмов, связанных с деятельностью человека, относятся сезонные миграции синиц из леса в город и обратно. Зимой в городах эти птицы с поразительной тщательностью и регулярностью обследуют одно окно жилого дома за другим. В поисках корма сдирают клювом бумажную упаковку с коробок, пакетов и других предметов, по внешнему виду далеких от «привычных» кормовых объектов, встречающихся им в условиях леса.

Примером влияния антропогенного фактора служит и способность скворцов занимать под гнезда скворечники. Скворцы отдают предпочтение искусственным домикам и в том случае, когда рядом на дереве имеется дупло. И таких примеров много, все они свидетельствуют о том, что влияние человека на природу является мощным экологическим фактором.

Антропогенное загрязнение

Человек является самым опасным источником ухудшения состояния окружающей среды. В результате хозяйственной и промышленной деятельности людей, загрязняется вода, воздух, почва, среда обитания многих видов флоры и фауны. Самые опасные загрязнители:

  • углекислый газ;
  • выхлопные газы машин;
  • тяжелые металлы;
  • аэрозоли;
  • кислоты.

Характеристика антропогенного загрязнения окружающей среды

Современный человек возник более сорока тысяч лет назад, но активно загрязнять природу он стал гораздо позже — с тех пор, как научился добывать огонь и плавить металл. Примерно две тысячи лет назад антропогенное загрязнение стало заметно в масштабах северного полушария. Индустриальная революция вывела этот процесс на глобальный уровень, поскольку концентрация людей в городах начала резко возрастать, что вызвало повышенный расход топлива (уголь, затем газ и нефть). Продукты сжигания ископаемого топлива загрязнили воздух, а органические отходы городов — реки. Это в свою очередь породило болезни у людей, стало причиной гибели рыбы и другой живности в водоемах.

В отличие от естественного загрязнения окружающей среды, например, в результате вулканического извержения, лесных пожаров, падения метеоритов и т.п., объем которого которое более-менее стабилен во времени, антропогенное — приобретает все больший размах. В современное время пресс человечества на окружающую среду резко вырос. Строятся города, огромные пространства в сельской местности занимаются техническими монокультурами, уничтожаются леса и болота. Уменьшается биологическое разнообразие естественной среды. Редуценты не в состоянии полностью переработать отходы, вырабатываемые человеческим обществом. Положение усугубляют промышленные производства, создающие огромное количество веществ, которые невозможно разрушить биологическими агентами (микроорганизмами). Например, многие пластмассы не разлагаются в течение сотни и более лет. Каждое предприятие (горнодобывающее, промышленное, транспортное, энергетическое, сельскохозяйственное, коммунальное и т. д.) вовлекает в свою производственную сферу сырье и природные ресурсы, а возвращает в окружающую природную среду лишь отходы производственных процессов.

  • химическое (или ингредиентное),
  • физическое (или параметрическое), связанное с отклонением от нормы физических параметров окружающей среды (шумовое, электромагнитное, ионизирующее и т.д.)
  • биологическое, включающее микробиологическое (бактериями и вирусами — возбудителями болезней, носящих характер эпидемий) и макробиологическое (животными и растениями, случайно либо ошибочно интродуцированными в новые экосистемы).
  • локальное
  • региональное
  • глобальное

Состав антропогенных загрязнений

Природная среда интенсивно загрязняется на фоне развития химической промышленности. В атмосферу попадают химические элементы, которые ранее не существовали в природе.

Среди всех искусственных загрязнителей наибольший объем составляют окиси углерода. Они выбрасываются в результате деятельности тепловых электростанций, движения транспорта. Другие элементы, попадаемые в атмосферу – азот, сера, хлор:

  1. Углерод.
    Если сравнить с естественными источниками, то на долю антропогенных приходится не более 2%. Но эти дополнительные концентрации углерода оказываются избыточными, а растения планеты не в состоянии их связать.
  2. Азот.
    Образуется после сжигания топлива. При сгорании выделяется азот, его концентрация прямо пропорциональна температуре пламени. Затем он связывается с кислородом и выпадает в виде кислотных дождей, влияя на баланс в экосистеме.
  3. Сера.
    В состав некоторых видов топлива входит сера. При горении выделяющаяся сера соединяется с атмосферными осадками. Сочетание азотной и серной кислот приводит к выпадению агрессивных «кислых дождей» с рН 2,0.
  4. Хлор.
    В естественных условиях встречается в виде примеси в вулканических газах. Чистый хлор используется в химической промышленности. Относится к особо ядовитым соединениям. Обладает плотностью больше воздуха, при авариях «растекается» в низинах рельефа.

Опасность антропогенного заражения – возможность компонентов к взаимному усилению негативных эффектов. Поэтому жители крупных городов рискуют вдохнуть «коктейль» с неизвестным составом вредных веществ, который спровоцирует тяжелые соматические заболевания.

Виды антропогенного загрязнения

Обобщая вред, наносимый планете человеком, можно выделить следующие виды загрязнения, имеющее антропогенное происхождение:

  • химическое;
  • шумовое;
  • радиоактивное;
  • биологическое;
  • физическое.

По масштабам антропогенное загрязнение биосферы различают локальное и региональное. В случае, когда загрязнение принимает необъятные масштабы, распространяясь по всей планете, оно достигает уровня глобального.

Устранить проблему антропогенного загрязнения никак нельзя, но ее можно контролировать. Для этого нужно правильно использовать природные ресурсы, вести природоохранные действия, модернизировать все промышленные предприятия, увеличив их эффективность. В данный момент многие страны выполняют программы улучшения окружающей среды и стараются снизить негативное влияние промышленности на экологию, что приводит к первым позитивным результатам.

Загрязнение

Главными источниками загрязнения являются:

  • тепло-, гидроэлектростанции, атомные электростанции и теплоцентрали, сжигающие органическое топливо
  • транспорт, прежде всего автомобильный
  • черная и цветная металлургия
  • машиностроение
  • химическое производство
  • добыча и переработка минерального сырья
  • открытые источники (добыча, сельскохозяйственные пашни, строительство)
  • выбросы, связанные с добычей, обработкой и хранением радиоактивных веществ

По происхождению загрязнителя

Количественное загрязнение окружающей среды возникает в результате возвращения в нее тех веществ и соединений, которые встречаются в природе в естественном состоянии, но в гораздо меньших количествах (соединения железа, древесина и т.д.)

Качественное загрязнение окружающей среды связано с поступлением в нее неизвестных природе веществ и соединений, создаваемых химией органического синтеза (пластмассы, химические волокна, резина и т.д.)

  • загрязенение атмосферы
  • загрязенение гидросферы
  • загрязенение литосферы

Загрязнение атмосферы, вызванное деятельностью человека, интенсивно изучается учеными и медиками, поскольку имеет сильный эффект на здоровье людей. Главные источники загрязнения атмосферы: ТЭС, металлургия, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная отрасли промышленности, автомобильный транспорт. Аэрозольное загрязнение — это загрязнение атмосферы пылью и жидкими частицами.

Загрязнитель

Антропогенный источник

Первичные загрязнители (поступают напрямую в воздух)

Сельское хозяйство, промышленность, сжигание

Вторичные загрязнители (образуются в воздухе в химических или физических процессах)

Сжигание, производство продуктов

Сжигание угля и углеводородов

Очистка сточных вод

Сжигание, химические производства

Основные факторы, ухудшающие качество природных вод в результате хозяйственной деятельности людей:

  1. Снижается pH пресных вод и увеличивается содержание в них сульфатов и нитратов в результате загрязнения серной и азотной кислотами из атмосферы.
  2. Выбросы кислотных оксидов в атмосферу приводят к подкислению дождевой воды. Просачиваясь в нижние слои почвы, она лучше растворяет карбонатные породы. Это вызывает увеличение содержания в подземных и речных водах ионов кальция, магния и других, т.е. увеличивается жесткость воды.
  3. Повышается содержание в природных водах фосфатов, нитратов, нитритов и аммонийного азота за счет сельскохозяйственных предприятий.
  4. Возрастает содержание в природных водах ионов тяжелых металлов, прежде всего кадмия, ртути, мышьяка и цинка.
  5. Растет содержание в водах органических соединений, прежде всего биологически стойких, в том числе синтетических ПАВ, иногда фиксируются канцерогенные и мутагенные вещества.
  6. Катастрофически снижается содержание кислорода в природных водах, прежде всего в результате повышения его расхода на окислительные процессы, связанные с «цветением» водоемов, а также вследствие загрязнения поверхности вод нефтепродуктами.
  7. При значительном уменьшении кислорода в воде развиваются восстановительные процессы, в частности сульфаты восстанавливаются до сероводорода.
  8. Существует потенциальная опасность загрязнения природных вод радиоактивными изотопами химических элементов.

Человек загрязняет в основном самый верхний, относительно тонкий, слой литосферы — почву. Почва — это плодородный слой, где производится большинство продуктов питания и сырья для него, поэтому он исключительно важен для человека. Стремясь повысить урожаи выращиваемых культур, человек широко применяет удобрения, пестициды, строит оросительные и осушительные системы. К канцерогенным соединениям, появление которых обусловлено неправильной химизацией сельского хозяйства, относятся га-нитрозосоединения.

Значительное загрязнение плодородного слоя почвы и отчуждение сельскохозяйственных земель вызывает складирование, захоронение промышленных и бытовых твердых отходов. Основная масса твердых отходов образуется на предприятиях отраслей:

  • горной и горно-химической промышленности (отвалы, шлаки, «хвосты»);
  • черной и цветной металлургии (шлаки, шламы, пыль и т. д.);
  • металлообрабатывающих отраслей (отходы, стружка, бракованные изделия);
  • лесной и деревообрабатывающей промышленности (отходы лесозаготовки, опилки, стружка);
  • энергетической — тепловые электростанции (зола, шлаки);
  • химической и смежных отраслей промышленности (шламы, фосфогипс, шлаки, стеклобой, пластмассы, резина и т. п.).

Постепенно растет содержание в бытовых отходах пластиков. При сжигании бытовых отходов, содержащих полимерные материалы, возможно образование весьма токсичных соединений, например диоксинов.

  1. Переработка отходов
  2. Рекультивация земель
  3. Создание разного рода очистных сооружений
  4. Применение малосернистого топлива
  5. Уничтожение и переработка мусора
  6. Строительство дымовых труб высотой 200-300 м и более
  7. Уменьшение материалоемкости производства
  8. Создание биоразлагаемых пластиков
  9. Разработка и применение принципиально новой природоохранительной технологии производства
  10. Переход к малоотходным и безотходным производственным процессам
  11. Рациональное размещение «грязных» производств, оказывающих отрицательное воздействие на состояние окружающей среды
  1. «Стратегия устойчивого развития: Проект второй Мировой стратегии охраны окружающей среды», одобренная в 1992 г. на конференции ООН в Рио-де-Жанейро.
  2. Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.П. — 4-е изд. испр. и доп //М.: Дрофа. – 2004.
  3. Биология 10-11 класс. Дрофа 2005
  4. Загрязнение и охрана окружающей среды. 10-й класс // газета Первое сентября
  5. Вода в нашей жизни. Учебно-методическое пособие к элективному курсу для 9 класса основной школы или 10–11 классов базового уровня средней школы // газета Первое сентября № 20 2009

Источники антропогенных загрязнений

Основные источники антропогенного загрязнения атмосферы – автотранспорт, тепловые станции, предприятия химической и металлургической промышленности, заводы по переработки нефти. Не меньшую опасность для атмосферы представляет производство – создание одежды, бытовой техники, моющих средств, химических добавок.

За последние 10 лет уровень антропогенного загрязнения превышает естественное, приобретая глобальные масштабы. При этом влияние многостороннее:

  • непосредственное антропогенное воздействие на атмосферу – повышение температуры, уровня влажности;
  • изменение физико-химических свойств за счет роста углекислого газа, аэрозолей, фреонов;
  • влияние на характеристики подстилающей поверхности

Загрязнение атмосферного воздуха тепловыми и атомными электростанциями

Чтобы понять, насколько тепловая электростанция загрязняет атмосферу, рассмотрим ежедневный выброс. В сутки использует 20 тыс. тонн угля, выбрасывает в окружающий воздух:

  • 680 тонн диоксида серы и триокись серы;
  • 120-140 тонн золы, пыли, сажи в виде твердых частиц;
  • 200 тонн оксида азота.

При замене угля жидким топливом (мазутом) уменьшается количество золы, но концентрация оксидов серы и азота остается прежним. Газовое топливо – наиболее экологичный вариант, в 5 раз меньше загрязняющий воздух, чем уголь.

В атомных электростанциях отсутствует потребление угля, мазута, но существует риск выброса радиоактивного йода, инертных газов, аэрозолей.

Загрязнение атмосферного воздуха выбросами черной и цветной металлургии

Выплавка 1 тонны стали сопровождается выбросом:

  • 40 кг твердых частиц;
  • 30 кг оксида серы;
  • 50 кг оксида углерода.

Дополнительно – минимальный объем свинца, фосфора, мышьяка. На заводах, работающих с цветными металлами, ежедневно сбрасывается в атмосферный воздух большие объемы пыли и опасного газа.

Загрязнение атмосферного воздуха выбросами химического производства

Выбросы с предприятий химической промышленности отличаются высокой токсичностью – оксиды серы, хлор, аммиак, сероводород. Другая сторона опасности – попадание в атмосферу новых, синтетически созданных компонентов, которые ранее не регистрировались в природе.

Загрязнение атмосферы выбросами автотранспорта

Сегодня количество автотранспорта практически сравнялось с населением Земли. В каждой семье есть машина, а зачастую и не одна. Работают она за счет сгорания нефтепродуктов. Выхлопные газы отличаются высокой токсичностью по причине наличия в составе:

  • бензапирена;
  • оксида азота, углерода;
  • этилена.

Ежегодно автотранспорт загрязняет атмосферу свинцом в объеме 0,4 млн тонн. А в России общий объем веществ, выбрасываемых машинами, составляет 35% от всей массы антропогенных загрязнителей.

Классификация

Антропогенные или искусственные источники загрязнения атмосферы возникают в результате деятельности человека. Это транспорт, различные виды производства, бытовые источники. Наибольший объем сегодня создает автотранспорт, который при сжигании топлива выбрасывает в атмосферу тонны опасного газа, негативно влияющего на качество и состав окружающего воздуха

Помимо этого деления рассматривают несколько дополнительных уточняющих классификаций. С их помощью антропогенные загрязнители различаются по структуре, характеру воздействия.

По характеру воздействия

Когда в основе классификации лежит характер воздействия, то антропогенные источники бывают физическими, химическими и биологическими.

  1. К физическим относятся электромагнитные, шумовые, тепловые и радиационные.
  2. Если влияние осуществляет за счет аэрозолей и газообразный составов – это химические источники. В таком виде попадают в окружающее пространство аммиак, альдегиды, оксид углерода и азота.
  3. Биологическими будут считаться те загрязнители, которые направляют в атмосферу грибки, вирусы, патогенную микрофлору. При этом экология заражается не только микроорганизмами, но и продуктами их жизнедеятельности.

По структуре

Каждое вещество обладает уникальной структурой. В зависимости от физического состояния антропогенные загрязнители бывают:

  1. Газообразные, возникающие в результате сгорания топлива, химических процессов восстановления, технологических особенностей распыления.
  2. Твердые, образованные в ходе производства, обработки, транспортировки.
  3. Жидкие.

Все виды обладают способностью распространяться в атмосфере, нарушая экологическое равновесие.

Как определяют степень загрязненности воздуха?

Для определения уровня антропогенного загрязнения несколько индексов. Это необходимо для учета концентрации вредных веществ и частоты появления выбросов:

  1. Стандартный индекс (СИ).
    Показатель характеризует отношение максимальной измеренной концентрации антропогенного загрязняющего материала к допустимой концентрации примеси.
  2. Наибольшая повторяемость (НП).
    Выражается в процентах, показывает, как часто происходило превышение допустимой концентрации на протяжении месяца или года.
  3. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА).
    Относится к комплексным величинам для регистрации коэффициента загрязнителя.

На основании полученных данных выясняется уровень антропогенного загрязнения:

Уровень СИ НП ИЗА
Низкий Меньше 1 Не более 10% 0-4
Средний 1-5 10-20% 5-6
Высокий 5-10 20-50% 7-13

Последствия антропогенного загрязнения атмосферы

Антропогенно загрязненный воздух приводит к развитию острых и хронических заболеваний сердечно-сосудистой, бронхолегочной систем. Атмосфера, насыщенная вредными веществами негативно влияет на весь организм в целом.

По данным ВОЗ одна из причин ежегодного преждевременного летального исхода 3 млн человек – воздух, зараженный тяжелыми веществами, опасными соединениями. Они осаждаются в глубоких отделах легких, проникают в органы и ткани.

Помимо непосредственно влияния на здоровье человека происходят глобальные экологические изменения, формируются озоновые дыры, выпадают кислотные дожди, повышается температуры на планете.

Последствия локального (местного) загрязнения атмосферы

Если посмотреть на вопрос антропогенного загрязнения местно, то к видимым последствиям относятся:

  • формирование смога, особенно заметно в крупных городах;
  • снижение видимости, что приводит к учащению ДТП;
  • ухудшение атмосферного воздуха, провоцирующее развитие новых заболеваний или обострение хронических;
  • ускорение коррозии металлических основ мостов, домов.

Эти проблемы лежат на самой поверхности, но не менее опасны отдаленные последствия.

Последствия глобального загрязнения атмосферы

Планета страдает от перенасыщения вредными веществами антропогенного происхождения:

  • взаимодействие оксиды азота и серы с атмосферными осадками провоцирует кислотные дожди, губительные для растений и животных;
  • формирующиеся парниковые газы вызывают постепенное неуклонное повышение температуры атмосферы;
  • газообразные формы брома, хлора нарушают целостность защитного озонового слоя.

Через образованные «озоновые дыры» на землю проникает радиоактивная солнечная активность, вызывая прирост онкологических заболеваний кожи.

Разработка технологий для уменьшения объема выбросов, использование альтернативных форм энергии решает проблемы с антропогенным загрязнением окружающей среды. Солнечные, ветряные, геотермальные электростанции дают достаточное количество энергии, но не нарушают хрупкий баланс экологии.

ЕГЭ для VIP

Подготовке к ЕГЭ

  • Математика
  • Физика
  • Русский
  • История
  • Общество
  • География
  • Биология
  • Химия
  • Информатика
  • Литература
  • Английский

Экология особей

Материалы для подготовки к ЕГЭ. Онлайн-Справочник по биологии.
Раздел 8. Экология и учение о биосфере. Глава 8.1. Экология особей.

8.1. Экология особей

8.1.1. Среды обитания

Среда обитания (жизни) — это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них определённое воздействие.

На нашей планете живые организмы освоили четыре среды обитания (табл. 8.1):

  • водную;
  • наземно-воздушную;
  • почвенную;
  • организменную.

Первой была освоена водная среда. Затем появились паразиты и симбионты, использующие организменную среду обитания. В дальнейшем, после выхода жизни на сушу, живые организмы населили наземно-воздушную среду, а одновременно с этим создали и заселили почву. Под почвенной средой обитания подразумевают не только собственно почву, но и горные породы поверхностной части литосферы.

Таблица 8.1. Сравнение сред жизни

Примечание: ПБП — первичная биологическая продукция; ЭМП — элементы минерального питания.

8.1.2. Экологические факторы

Каждая из сред жизни отличается особенностями воздействия экологических факторов — отдельных элементов среды, которые воздействуют на организмы. Существуют различные классификации экологических факторов (табл. 8.2).

Таблица 8.2. Классификация экологических факторов

Группа

Характеристика

Примеры

1. По природе

2. По участию человека

3. По среде возникновения (для абиотических)

4. По природе (для абиотических)

5. По виду воздействующего организма (для биотических)

6. По принадлежности к определённому царству (для биотических)

7. По типу взаимодействия (для биотических)

8. По характеру воздействия (для антропогенных)

9. По последствиям (для антропогенных)

10. По изменчивости в пространстве и во времени

11. По характеру изменения во времени

12. По характеру ответной реакции организма на воздействие

13. По расходованию

Действие экологических факторов на организм может быть прямым и косвенным. Косвенное воздействие осуществляется через другие экологические факторы. Например, высокая температура может вызвать ожог (прямое воздействие), а может привести к обезвоживанию организма (косвенное воздействие).

8.1.3. Адаптации

Адаптации — приспособления организмов к среде обитания. Они вырабатываются в процессе эволюции и индивидуального развития организмов. Адаптации развиваются под действием трёх основных факторов: наследственности, изменчивости и естественного (а также искусственного) отбора. Адаптации подразделяют на типы (табл. 8.3).

Таблица 8.3. Типы адаптаций живых организмов

Существуют три основных пути приспособления организмов к условиям окружающей среды (табл. 8.4). Обычно приспособление вида к среде осуществляется тем или иным сочетанием всех трёх возможных путей адаптации.

Таблица 8.4. Пути адаптаций живых организмов

8.1.4. Закономерности действия экологических факторов

Закон оптимума. Экологические факторы среды имеют количественное выражение. Каждый фактор имеет определённые пределы положительного влияния на организмы (рис. 8.2). Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей.

Рис. 8.2. Зависимость действия экологического фактора от его количества

По отношению к каждому фактору можно выделить зону оптимума (зону нормальной жизнедеятельности), зону пессимума (зону угнетения), верхний и нижний пределы выносливости организма.

Зона оптимума — такое количество экологического фактора, при котором интенсивность жизнедеятельности организмов максимальна.

Зона пессимума — такое количество экологического фактора, при котором интенсивность жизнедеятельности организмов угнетена.

Верхний предел выносливости — максимальное количество экологического фактора, при котором возможно существование организма.

Нижний предел выносливости — минимальное количество экологического фактора, при котором возможно существование организма. За пределами выносливости существование организма невозможно.

Значения экологического фактора между верхним и нижним пределами выносливости называются зоной толерантности.

Виды с широкой зоной толерантности называются эврибионтными, с узкой — стенобионтными (рис. 8.3).

Рис. 8.3. Экологическая валентность (пластичность) видов: 1 — эврибионтные; 2 — стенобионтные

Организмы, переносящие значительные колебания температуры, называются эвритермными, а приспособленные к узкому интервалу температур — стенотермными. Таким же образом по отношению к давлению различают эври- и стенобатные организмы, по отношению к степени засоления среды — эври- и стеногалинные и т. д.

Явление акклиматизации. Положение оптимума и пределов выносливости может в определённых пределах сдвигаться. Например, человек легче переносит пониженную температуру окружающей среды зимой, чем летом, а повышенную — наоборот. Это явление называется акклиматизацией (или акклимацией). Акклиматизация происходит при смене сезонов года или при попадании на территорию с другим климатом.

Неоднозначность действия фактора на разные функции организма. Одно и то же количество фактора неодинаково влияет на разные функции организма. Оптимум для одних процессов может являться пессимумом для других. Например, у растений максимальная интенсивность фотосинтеза наблюдается при температуре воздуха +25… +35°С, а дыхания +55°С (рис. 8.4).

Рис. 8.4. Схема зависимости фотосинтеза и дыхания растения от температуры: tмин, tопт, tмакс — температурный минимум, оптимум и максимум для прироста растений (заштрихованная область)

Соответственно, при более низких температурах будет происходить прирост биомассы растений, а при более высоких — потеря биомассы. У холоднокровных животных повышение температуры до +40 °С и более сильно увеличивает скорость обменных процессов в организме, но тормозит двигательную активность, и животные впадают в тепловое оцепенение. У человека семенники вынесены за пределы таза, так как сперматогенез требует более низких температур. Для многих рыб температура воды, оптимальная для созревания гамет, неблагоприятна для икрометания, которое происходит при другой температуре.

Экологическая валентность вида. Экологические валентности отдельных особей не совпадают. Они зависят от наследственных и онтогенетических особенностей отдельных особей: половых, возрастных, морфологических, физиологических и т.д. Поэтому экологическая валентность вида шире экологической валентности каждой отдельной особи. Например, у бабочки мельничной огнёвки — одного из вредителей муки и зерновых продуктов — критическая минимальная температура для гусениц -7 °С, для взрослых форм -22 °С, а для яиц —27 °С. Мороз в —10 °С губит гусениц, но не опасен для имаго и яиц этого вредителя.

Экологический спектр вида. Набор экологических валентностей вида по отношению к разным факторам среды составляет экологический спектр вида. Экологические спектры разных видов отличаются друг от друга. Это позволяет разным видам занимать разные места обитания. Знание экологического спектра вида позволяет успешно проводить интродукцию растений и животных.

Взаимодействие факторов. В природе экологические факторы действуют совместно, то есть комплексно. Зона оптимума и пределы выносливости организмов по отношению к какому-либо фактору среды могут смещаться в зависимости от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одновременно другие факторы. Например, высокую температуру труднее переносить при дефиците воды, сильный ветер усиливает действие холода, жару легче переносить в сухом воздухе и т. д. Таким образом, один и тот же фактор в сочетании с другими оказывает неодинаковое экологическое воздействие (рис. 8.5). Соответственно, один и тот же экологический результат может быть получен разными путями. Например, компенсация недостатка влаги может быть осуществлена поливом или снижением температуры. Создаётся эффект частичного взаимозамещения факторов. Однако взаимная компенсация действия факторов среды имеет определённые пределы, и полностью заменить один из них другим нельзя.

Рис. 8.5. Смертность яиц соснового шелкопряда при разных сочетаниях температуры и влажности

Таким образом, абсолютное отсутствие какого-либо из обязательных условий жизни заменить другими экологическими факторами невозможно, но недостаток или избыток одних экологических факторов может быть возмещён действием других экологических факторов.

Например, полное (абсолютное) отсутствие воды нельзя компенсировать другими экологическими факторами. Однако если другие экологические факторы находятся в оптимуме, то перенести недостаток воды легче, чем когда и другие факторы находятся в недостатке или избытке.

Закон лимитирующего фактора. Возможности существования организмов в первую очередь ограничивают те факторы среды, которые наиболее удаляются от оптимума. Экологический фактор, количественное значение которого выходит за пределы выносливости вида, называется лимитирующим (ограничивающим) фактором. Такой фактор будет ограничивать существование (распространение) вида даже в том случае, если все остальные факторы будут благоприятными (рис. 8.6).

Лимитирующие факторы определяют географический ареал вида. Например, продвижение вида к полюсам может лимитироваться недостатком тепла, в аридные районы — недостатком влаги или слишком высокими температурами.

Рис. 8.6. Зависимость урожая от лимитирующего фактора («Бочка Либиха»)

Условия жизни и условия существования. Комплекс факторов, под действием которых осуществляются все основные жизненные процессы организмов, включая нормальное развитие и размножение, называется условиями жизни. Условия, в которых размножения не происходит, называются условиями существования.

8.1.5. Характеристика основных экологических факторов

Свет. В спектре солнечного света выделяют области, различные по своему биологическому действию. Ультрафиолетовые лучи в небольших дозах необходимы живым организмам (бактерицидное действие, стимуляция роста и развития клеток, синтез витамина D и т. д.), в больших дозах губительны из-за способности вызывать мутации. Значительная часть ультрафиолетовых лучей отражается озоновым слоем. Видимые лучи — основной источник жизни на Земле, дающий энергию для фотосинтеза. Инфракрасные лучи — основной источник тепловой энергии.

Для растений солнечный свет необходим прежде всего как источник энергии для фотосинтеза. По отношению к условиям освещённости растения подразделяют на экологические группы (табл. 8.5).

Таблица 8.5. Классификация растений по отношению к условиям освещённости

Для животных свет — это условие ориентации. Животные могут вести дневной, ночной и сумеречный образ жизни.

По отношению к продолжительности дня организмы (в основном растения) делят на короткодневные (обитатели низких широт) и длиннодневные (обитатели умеренных и высоких широт).

Реакция организмов на продолжительность дня называется фотопериодизмом. Это очень важное приспособление, регулирующее сезонные явления у организмов. Изменение длины дня тесно связано с годовым ходом температуры, но в отличие от последней не подвержено случайным колебаниям. Фотопериодизм обусловливает такие сезонные явления, как листопад, перелёты птиц и т. п.

Температура. От температуры окружающей среды зависит температура организмов, а следовательно, скорость всех химических реакций, составляющих обмен веществ. В основном живые организмы способны жить при температуре от 0 до +50 °С, что обусловлено свойствами цитоплазмы клеток. Верхним температурным пределом жизни является + 120…+140°С (близкие к нему значения температуры выдерживают споры, бактерии), нижним —190…273 °С (переносят споры, семена, сперматозоиды).

По отношению к температуре организмы делят на криофилов (обитающих в условиях низких температур) и термофилов (обитающих в условиях высоких температур).

Организмы могут использовать два источника тепловой энергии: внешний (тепловая энергия Солнца или внутреннее тепло Земли) и внутренний (тепло, выделяемое при обмене веществ). В зависимости от того, какой источник преобладает в тепловом балансе, живые организмы делят на пойкилотермных и гомойотермных (табл. 8.6). Если речь идёт только о животных, то их ещё называют холоднокровными и теплокровными соответственно.

Таблица 8.6. Классификация организмов по преобладанию
источника тепла в их тепловом балансе

У живых организмов различают три механизма терморегуляции (табл. 8.7).

Таблица 8.7. Механизмы терморегуляции

Вода. Вода обеспечивает протекание в организме обмена веществ и нормальное функционирование организма в целом. Одни организмы живут в воде, другие приспособились к постоянному недостатку влаги. Среднее содержание воды в клетках большинства живых организмов составляет около 70 %.

По отношению к воде среди живых организмов выделяют следующие экологические группы: гигрофилы (влаголюбивые), ксерофилы (сухолюбивые) и мезофилы (промежуточная группа).

Из наземных животных к гигрофилам относятся ондатра и бобр, к ксерофилам — суслик и варан, к мезофилам — волк и косуля. Среди растений различают гигрофитов, мезофитов и ксерофитов (табл. 8.8).

Таблица 8.8. Классификация растений по отношению к воде

Водные организмы по типу местообитания и образу жизни объединяются в следующие экологические группы (табл. 8.9).

Таблица 8.9. Классификация водных организмов
по типу местообитания и образу жизни

8.1.6. Биологические ритмы

Биологические ритмы представляют собой периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера биологических процессов и явлений. Они в той или иной форме присущи всем живым организмам и отмечаются на всех уровнях организации: от внутриклеточных процессов до биосферных. Биологические ритмы наследственно закреплены и являются следствием естественного отбора и адаптации организмов. Ритмы бывают внутрисуточные, суточные, сезонные, годичные, многолетние и многовековые. Биологические ритмы делят на эндогенные и экзогенные (табл. 8.10).

Таблица 8.10. Биологические ритмы

Материалы для подготовки к ЕГЭ. Онлайн-Справочник по биологии.
8.1. Экология особей

Основные антропогенные факторы окружающей среды — примеры и их влияние на живые организмы

Человек, являясь неотъемлемой частью природы, постоянно так или иначе воздействует на неё. И далеко не всегда его хозяйственная деятельность благоприятно сказывается на окружающей среде. Загрязнение рек, уничтожение мест обитания животных, истребление редких видов — это лишь малая часть негативных последствий антропогенных влияний на природу. Но существуют и положительные примеры. Расскажем подробнее об основных антропогенных факторах и их воздействии на живой мир нашей планеты.

Типы антропогенных воздействий

Человек как самостоятельный живой организм постоянно взаимодействует с окружающей средой, обмениваясь с ней веществом и энергией через дыхание, питание, выделение и т. д. Кроме того, его активная хозяйственная деятельность напрямую либо косвенно влияет на все живое вокруг, воздействуя непосредственно на конкретный живой организм или изменяя среду его обитания.

Прямое воздействие человека выражается в потреблении животных и растений в пищу, разведении их для различных целей, расселении организмов, а также в разрушении естественных биогеоценозов (при строительстве дорог, добыче полезных ископаемых) и создании искусственных экосистем (парков, скверов, полей).

Косвенное, то есть непреднамеренное влияние человека на природу происходит путем изменения среды обитания организмов. Строительство водохранилищ приводит к изменению режима рек, многократная распашка земель — к эрозии почв и опустыниванию, загрязнение воздуха выхлопными газами — к отравлению животных и растений, обитающих рядом с дорогами и т.д.

Комплексное воздействие людей на живую природу сочетает в себе прямые и косвенные факторы. В результате такого влияния окружающая среда медленно, но существенно изменяется. Например, при расширении границ населенных пунктов происходит вырубка лесов, в результате чего лесные виды животных с измененных людьми территорий исчезают, на их место приходят городские виды: вороны, крысы, домашние собаки, кошки и т. д.

Виды антропогенных влияний

Все антропогенные факторы делят на физические, химические, биологические и социальные.

Физические воздействия на живые организмы происходят в результате активной человеческой деятельности. К ним относятся:

  • Использование человеком атомной энергии, приводящее к повышению интенсивности ионизирующего излучения.
  • Эксплуатация всевозможных электрических приборов, создающих вокруг себя электрические и магнитные поля.
  • Создание источников шума: рев двигателей автомобилей и мотоциклов, шум от железнодорожного и авиатранспорта, грохот на промышленных предприятиях и т.д.

Химическое воздействие человек оказывает:

  • применяя всевозможные химикаты и яды в сельском хозяйстве, на производстве и в быту;
  • загрязняя почву, воду и воздух промышленными отходами, выхлопными газами, токсичным мусором;
  • употребляя алкоголь, табак, наркотики, лекарственные средства синтетического происхождения и т.д.

Биологические факторы — это воздействие человека на окружающую среду при производстве продуктов питания (ведение сельского хозяйства), а также влияние на организмы, для которых сам человек является средой обитания и источником пищи (бактерии, вирусы, паразиты).

Социальное воздействие людей на природу связано с их жизнью в обществе. Взаимоотношения между странами, военные конфликты и даже договорённости с соседями по даче могут оказать существенное влияние как на жизнедеятельность небольшой группы организмов, так и на целую экосистему.

Отрицательные последствия антропогенных факторов

Воздействие человека на природу носит по большей части деструктивный характер. Именно люди стали причиной исчезновения многих видов животных и растений, истребляя их целенаправленно или разрушая привычные им места обитания. Примером таких воздействий может служить полное исчезновение с лица Земли камерунского подвида чёрного носорога, ставшего жертвой браконьеров из-за своих рогов. Этот подвид объявили вымершим не так давно — в 2011 г.

Кроме того, активная хозяйственная деятельность человека угрожает уже не только отдельным уязвимым видам животных и растений, но и всему живому на нашей планете. Вырубка лесов, осушение болот, извлечение невосполнимых природных ресурсов, загрязнение окружающей среды токсичными веществами, парниковый эффект, кислотные дожди и прочие негативные антропогенные факторы нарушают экологическое равновесие, лишая живую природу механизмов саморегуляции.

Положительные последствия антропогенных факторов

Воздействие человека на природу может иметь и положительные стороны. Разумное природопользование и бережное отношение к окружающей среде способствуют сохранению видового разнообразия живых существ. Такие меры, как лесомелиорация и преднамеренная интродукция растений позволяют восстановить разрушенные по каким-либо причинам ландшафты. Разработка охранных мероприятий, создание заповедников, заказников и национальных парков помогают сохранять уникальную флору и фауну, а селекция и дальнейшее разведение животных и растений приводят к возникновению видов, способных выживать в изменяющихся условиях окружающей среды. Примером удачного скрещивания разных видов животных является появление на Земле зубробизона — гибрида зубра и американского бизона. Представители нового вида дают плодовитое потомство как при скрещивании между собой, так и с представителями исходных видов.

Забота о природе, понимание важности сохранения её богатства, восстановление естественных экосистем и прочие природоохранные мероприятия позволят снизить негативный эффект антропогенного воздействия на окружающую среду и сохранить нашу планету для будущих поколений.