 |
Механизмы устойчивости биосферы.
|
|
|
|
Вопросы по геоэкологии
Загрязнение атмосферы и связанные с этим глобальные экологические проблемы.
Существует три глобальные проблемы, связанные с загрязнением атмосферы. 1. Проблема «глобального потепления». Это проблема, связанная с увеличением средней температуры воздуха на Земле. Ученые объясняют это потепление выбросом парниковых газов в атмосферу. Парниковых газов достаточно много, но определяющую роль играет углекислый газ, поступающий в атмосферу вследствие сжигания человеком огромного количества минерального топлива. В последние годы наблюдается постоянный рост концентрации в атмосфере З. парниковых газов. В результате увеличения содержания парниковых газов усиливается парниковый эффект атмосферы З., следствием чего является повышение среднегодовой температуры воздуха на З. Многие аномальные явления в погоде на З. могут быть связаны с деятельностью человека. Например, вырубка лесов и осушение болот. Повышение температуры воздуха может быть связано с деградацией почв, опустыниванием, распашкой больших территорий под производство с/х культур. Основная экологическая проблема – это сохранение биоты З. Если мы не будем ее уничтожать, вырубая леса, загрязняя водоемы, уничтожая почвенный покров, то биота сама поможет нам решить многие проблемы, в том числе и проблему выбросов в атмосферу углекислого газа.
2. Проблема сохранения озонового слоя на Земле. Озоновый слой сыграл решающую роль в эволюции биосферы, поскольку позволил жизни выйти на сушу, защитив ее от воздействия ультрафиолетового излучения Солнца. Максимальная концентрация озона сосредоточена в стратосфере на высотах 15-30 км. В последние десятилетия наблюдался глобальный спад содержания озона. Спад озона порождает усиление ультрафиолетовой радиации. При росте ультрафиолетовой радиации происходит уменьшение биомассы и ослабление процессов фотосинтеза. Растения, развивающиеся в условиях дефицита влаги, реагируют на усиление радиации слабее, чем хорошо обеспеченные влагой. У человека с воздействием жесткой ультрафиолетовой радиации связаны различные формы рака кожи, болезни глаз, нарушения иммунной системы.
|
|
|
3. Проблема кислотных осадков. В естественный условиях атмосферные осадки нейтральны или имеют слабую кислую реакцию. Обычно дождевая вода имеет рН, равный 5,6. В настоящее время считается, что «кислотные дожди» - это осадки с рН меньше 5,0. Основная причина возникновения кислотных осадков – это попадание в атмосферу оксидов серы и азота. Образование кислотных осадков имеет как естественное, так и антропогенное происхождение. Природными источниками являются извержения вулканов, лесные пожары. Антропогенное загрязнение связано с сжиганием минерального топлива. При выпадении кислотных дождей происходит закисление почв и водоемов. Особенно неблагоприятное воздействие кислых дождей на состояние экосистем проявляется в зонах избыточного увлажнения. Единственный путь борьбы с кислотными дождями – это уменьшение выбросов в атмосферу оксидов серы и азота, перевод теплоэнергетики на газ.
Деградация почв как глобальная экологическая проблема.
Почвенный покров является одной из основных сред обитания живых организмов. В настоящее время идет быстрый процесс деградации почв. Причины деградации земель:
1. Опустынивание почв. Причина опустынивания – это воздействие человека в сочетании с сухими условиями на юге и влажными условиями на севере. На юге опустынивание связано с перевыпасом скота. Животные уничтожают всю растительность, а что остается, то своими копытами вытаптывают остатки растительности. Выжигание кустарника из предположения, что после пожара свежая трава растет лучше, приводит к упрощению экосистемы в зоне выпаса, что также ускоряет процесс опустынивания. Этому же способствует и вырубка деревьев. На севере главной причиной опустынивания является применение тяжелой техники при освоении месторождений. Тонкий слой почвы полностью уничтожается и для его восстановления нужны многие десятилетия.
|
|
|
2. Эрозия почв – разрушение и потеря почвы под воздействием ветра и воды. Ветровая эрозия вызывает перемещение и переотложение разрушенного материала. Больший урон наносит водная эрозия. За счет водной эрозии с полей уносится около 4 млрд. т почвы. Выделяют три вида водной эрозии: поверхностную, струйчатую и овражную. При эрозии снижается продуктивность почвы не только в результате потери плодородного слоя, но также в результате изменения структуры почвы.
3. Засоление почв. Речная вода содержит соли, особенно много солей в речных водах, стекающих с гор. Но еще больше солей содержат артезианские воды. В результате накопления соли в почве останавливается рост растений, а на поверхности могут образоваться солевые корки. 4. Закисление почв – связано с кислотными дождями, а также с применением минеральных удобрений. При закислении вымываются из почвы ионы, важные для питания растений. Все изменения состава почвы, связанные с увеличением ее кислотности, подавляют рост растений. 5. Уплотнение почв – связано с использованием в с/х тяжелой колесной техники, особенно на переувлажненных почвах. При уплотнении почв ухудшаются условия водообмена и воздухообмена, а следовательно, снабжение водой и кислородом корней растений и микроорганизмов, в результате чего теряется азот из почвы.
6. Загрязнение земель тяжелыми металлами и пестицидами.
Пути снижения темпов деградации почв.
В борьбе с опустыниванием и эрозией почв создают лесозащитные полосы. Для борьбы с проблемой засоления почв применяют рациональные системы орошения и отказ от использования земли для производства монокультуры. Борьба с закислением почв – это борьба с выбросами в атмосферу диоксидов серы и азота. Основной путь уменьшения поступления тяжелых металлов в атмосферу, а затем в почву – это совершенствование технологических процессов.
|
|
|
Механизмы устойчивости биосферы.
Основной принцип, определяющий функционирование жизни на любых уровнях – это конкретное взаимодействие автономных особей. Это тот же принцип, который лежит в основе свободного рынка. Свободный рынок в биосфере:
Популяционный уровень. Главной особенностью жизни является то, что любой конкретный тип скоррелированности в биоте всегда является неустойчивым и распадается с течением времени. Для организма этот распад соответствует смерти. Однако гибель отдельной особи не означает гибель популяции. Для сохранения уровня организации популяции все распадные особи должны устраняться от размножения, либо исключаться из популяции. Сохранение уровня может быть обеспечено только нормальными особями. Выявление распадных особей и устранение их из популяции осуществляется в процессе конкурентного взаимодействия всех особей. Устойчивой является только популяция конкурентно взаимодействующих особей, иначе популяция вырождается и неизбежно вымирание вида. Стабилизация живых особей в популяции выполнима только, если все особи внутри популяции являются совершенно независимыми между собой. Уровень сообществ. Каждый вид в сообществе выполняет строго определенную работу по стабилизации ОС. В популяции каждое конкретное сообщество имеет конечные размеры и распадается с течением времени. Распад заключается в потере способности поддерживать стабильные условия ОС с высокой точностью. Это приводит к искажению ОС. Численность сообществ определяется размером отдельного сообщества. Сообщество представляет собой биоценоз, который совместно с участком земной поверхности образует биогеоценоз. Границы биогеоценозов чаще всего совпадают с границами растительных сообществ. Чем меньше размер сообщества, тем жестче могут быть связаны входящие в него организмы различных видов. Большинство сообществ имеют пространственные размеры в десятки метров.
|
|
|
