Характеристика герасима из повести муму. «Муму» главные герои. Сочинение про Герасима

Влияние человека как экологического фактора чрезвычайно сильный и разносторонний. Ни одна экосистема на планете не избежала этого влияния, а многие экосистем были полностью уничтожены. Даже целые биомы, например степи, почти полностью исчезли с лица земли. Антропогенное означает "рожденный человеком", и антропогенными называют те факторы, которые своим происхождением обязаны любой деятельности человека. Этим они принципиально отличаются от факторов природных, которые возникли еще до появления человека, но существуют и действуют до сих пор.

Антропогенные факторы (АФ) возникли лишь с появлением человека в период древнего этапа ее взаимодействия с природой, но тогда они были еще очень ограниченными по своим масштабам. Первым существенным АФ стал воздействие на природу с помощью огня; значительно распространился набор АФ с развитием животноводства, растениеводства, появлением крупных поселений. Особое значение для организмов биосферы имели такие АФ, аналогов которых не было в природе раньше, поскольку в ходе эволюции эти организмы не смогли выработать определенных приспособлений к ним.

Сейчас влияние человека на биосферу достиг гигантских масштабов: происходит тотальное загрязнение природной среды, географическая оболочка насыщается техническими сооружениями (городами, заводами, трубопроводами, шахтами, водохранилищами и т.п.); техническими предметами (то есть остатками космических аппаратов, контейнерами с токсичными веществами, свалками) новыми веществами, не ассимилируются биотой; новыми процессами - химическими, физическими, биологическими и смешанными (термоядерный синтез, биоинженерия и т.п.).

Антропогенные факторы - тела, вещества, процессы и явления, которые возникают в результате хозяйственной и иной деятельности человека и действуют на природу вместе с факторами естественными. Все разнообразие антропогенных факторов подразделяют на следующие основные подгруппы:

o Факторы-тела - это, например, искусственный рельеф (курганы, тараканы), водоемы (водохранилища, каналы, пруды), сооружения и здания и тому подобное. Факторы этой подгруппы характеризуются четкой пространственной определенностью и длительным действием. Произведенные прежде, они часто существуют веками и даже тысячелетиями. Многие из них распространены на значительные площади.

o Факторы-вещества - это обычные и радиоактивные химические вещества, искусственные химические соединения и элементы, аэрозоли, сточные воды и тому подобное. Они, в отличие от первой подгруппы, не имеют конкретной пространственной определенности, постоянно изменяют концентрацию и перемещаются, меняя соответственно степень воздействия на элементы природы. Часть из них со временем разрушается, другие могут присутствовать в среде десятки, сотни и даже тысячи лет (например, некоторые радиоактивные вещества), что обусловливает возможность их аккумуляции в природе.

o Факторы-процессы - это подгруппа АФ, в которую входят влияние на природу животных и растений, уничтожение вредных и разведения полезных организмов, случайное или целенаправленное перемещение организмов в пространстве, добычи полезных ископаемых, эрозия почв и тому подобное. Эти факторы часто занимают ограниченные участки природы, но иногда могут охватывать и большие пространства. Кроме прямого воздействия на природу, часто вызывают и ряд косвенных изменений. Все процессы имеют высокую динамику и часто однонаправленные.

o Факторы-явления - это, например, тепло, свет, радиоволны, электрическое и электромагнитное поля, вибрация, давление, звуковые эффекты и др. В отличие от других подгрупп АФ, явления в основном имеют точные параметры. Как правило, по мере удаления от источника их влияние на природу уменьшается.

На основании изложенного антропогенными факторами можно называть только те произведенные человеком тела, вещества, процессы и явления, которые не существовали в природе до появления человека. В том случае, если определенные АФ не существовали до появления человека только в каком-то (определенном) регионе, их называют региональными антропогенными факторами; если их не было только определенному сезону, то их называют сезонными антропогенными факторами.

В тех случаях, когда производимые человеком тело, вещество, процесс или явление по своим качествам и свойствам аналогичны природного фактора, то его можно считать антропогенным фактором только тогда, когда он количественно преобладает над естественным. Например, тепло, является естественным фактором, становится антропогенным, если его количество, которое выделяет предприятие в окружающую среду, вызывает повышение температуры этой среды. Такие факторы называют количественно-антропогенными.

Иногда под влиянием человека осуществляется переход тел, процессов, веществ или явлений в новое качество. В этом случае речь идет о качественно-антропогенные факторы, например, пески, становятся подвижными вследствие уничтожения человеком растительности, их закрепляла, или вода, которая образуется из ледника при его таянии под влиянием антропогенного потепления.

Рассмотрим такой простой антропогенное воздействие, как выпас скота. Во-первых, это сразу приводит к подавлению в биоценозе ряда видов, которых поедают домашние животные. Во-вторых, в результате этого на территории образуется группировки с относительно небольшим количеством видов, которых скот не принимает, поэтому каждый из них имеет значительную численность. В-третьих, биогеоценоз, возникший таким образом, становится малоустойчивой, легко поддается колебаниям численности популяций, и поэтому, если действие фактора (выпаса скота) будет усиливаться, это может привести к глубоким изменениям и даже полной деградации биогеоценоза.

При выявлении и изучении АФ основное внимание уделяется не тем средствам, которыми они изготовлены, а тем их элементам, которые вызывают изменения в природе. С позиций учения о факторах антропогенное воздействие на природу можно определить как сознательный и бессознательный влияние через произведенные человеком АФ. Это влияние осуществляется не только в процессе человеческой деятельности, но и после ее завершения. Влияние человека, который классифицируется по видам деятельности, является комплексным фактором. Например, если проанализировать пахоты поля трактором как действие комплексного антропогенного фактора, можно привести такие его составляющие: 1) уплотнение почвы; 2) раздавливания грунтовых организмов; 3) рыхления почвы; 4) переворачивание почвы; 5) разрезания организмов плугом; 6) вибрация почвы; 7) загрязнения почвы остатками горючего; 8) загрязнения атмосферы выхлопами; 9) шумовые эффекты и т.

Есть много классификаций АФ по различным признакам. По природе АФ подразделяют на:

Механические - давление колесами автомобилей, вырубка лесов, препятствия на пути движения организмов и тому подобное;

Физические - тепло, свет, электрическое поле, цвет, изменения влажности и т.п.;

Химические - действие различных химических элементов и их соединений;

Биологические - влияние интродуцированных организмов, разведение растений и животных, лесопосадки и тому подобное.

Ландшафтные - искусственные реки и озера, пляжи, леса, луга и др.

Следует отметить, что любой вид деятельности человека не может быть определен просто как сумма АФ, так как эта деятельность предусматривает элементы, которые никоим образом нельзя считать факторами в естественном смысле, например, технические средства, продукция, сами люди, их производственные отношения Технологические процессы и т. Только в отдельных случаях технические средства (например, плотины, линии связи, здания) могут быть названы факторами, если они своим присутствием непосредственно вызывают изменения в природе, например, является препятствием для движения животных, барьером для воздушных потоков и т.

По времени происхождения и длительностью действия антропогенные факторы делятся на следующие группы:

Факторы, произведенные в прошлом: а) те, которые прекратили свое действие, но ее последствия ощущаются и сейчас (уничтожение определенных видов организмов, чрезмерный выпас скота и т.п.); б) те, что продолжают действовать и в наше время (искусственный рельеф, водохранилища, интродукция и т.п.);

Факторы, которые производятся в наше время: а) те, которые действуют только в момент производства (радиоволны, шум, свет); б) те, что действуют определенное время и после окончания производства (устойчивые химические загрязнения, вырубленный лес и др.).

Большинство АФ распространены в зонах интенсивного развития промышленности и сельского хозяйства. Однако некоторые, произведенные на ограниченных территориях, могут встречаться в любом регионе земного шара вследствие их способности к миграции (например, радиоактивные вещества с длительным периодом распада, устойчивые ядохимикаты). Даже те АФ, которые очень широко распространены на планете или в отдельном "и" регионе, в природе распространяются неравномерно, создавая при этом зоны высокой и низкой концентрации, а также зоны полного их отсутствия. Так пахоты почвы и выпас скота осуществляются только на определенных участках, необходимо точно знать.

Итак, основным количественным показателем АФ является степень насыщения ими пространства, называют концентрацией антропогенных факторов. Концентрация АФ на конкретной территории обусловлена, как правило, интенсивностью и характером производства АФ; степенью способности этих факторов к миграции; свойством аккумуляции (накопления) в природе и общими условиями конкретного природного комплекса. Поэтому количественные особенности АФ существенно меняются во времени и пространстве.

По степени способности к миграции антропогенные факторы делятся на те, которые:

Не мигрируют - действуют только в месте производства и на некотором расстоянии от него (рельеф, вибрация, давление, звук, свет, завезенные человеком неподвижные организмы и т.д.);

Мигрируют с потоками воды и воздуха (пыль, тепло, химические вещества, газы, аэрозоли и др.);

Мигрируют со средствами производства (корабли, поезда, самолеты и т.п.);

Мигрируют самостоятельно (завезенные человеком подвижные организмы, одичавшие домашние животные).

Далеко не все АФ производятся человеком непрерывно; они уже разную периодичность. Так, сенокошение происходит в определенный период, но ежегодно; загрязнение атмосферы промышленными предприятиями осуществляется либо в определенные часы, или круглосуточно. Изучение динамики производства факторов очень важно для правильной оценки их влияния на природу. При увеличении количества периодов и их продолжительности воздействие на природу усиливается вследствие уменьшения возможностей для самовосстановления количественных и качественных особенностей элементов природы.

Динамика количества и набора различных факторов четко выражена в течение года, что обусловлено сезонностью многих производственных процессов. Выявление динамики АФ проводится для определенной территории за выбранное время (например, за год, сезон, день). Это имеет очень большое значение для сравнения их с динамикой природных факторов, позволяет определить степень влияния на природу АФ. Ветровая эрозия почв наиболее опасна летом, а водная эрозия - весной при таянии снега, когда еще нет растительности; сточные воды одного и того же объема и состава зимой больше изменяют химизм реки, чем весной, вследствие малого объема зимнего стока.

По такому важному показателю, как способность накапливаться в природе, АФ делятся на:

Существующие только в момент производства, поэтому по своей природе не способны к накоплению (свет, вибрация и т.д.);

Те, которые способны сохраняться в природе длительное время после их производства, что приводит к их накоплению - аккумуляции - и усиление влияния на природу.

Ко второй группе АФ можно отнести искусственный рельеф, водохранилища, химические и радиоактивные вещества и тому подобное. Эти факторы являются очень опасными, так как со временем растут их концентрации и ареалы, соответственно и интенсивность воздействия на элементы природы. Некоторые радиоактивные вещества, полученные человеком из недр Земли и введены в активный круговорот веществ, могут проявлять радиоактивность в течение сотен и тысяч лет, осуществляя при этом негативное влияние на природу. Способность к аккумуляции резко усиливает роль АФ в развитии природы, а в отдельных случаях даже является решающим в определении возможности существования отдельных видов и организмов.

В процессе миграции некоторые факторы могут переходить с одной среды в другое и действовать во всех средах, которые являются в определенном регионе. Так, радиоактивные вещества в случае аварии на атомной электростанции распространяются в атмосфере, а также загрязняют почвы, проникают в грунтовые воды и оседают в водоемах. А твердые выбросы промышленных предприятий из атмосферы попадают на почву и в водоемы. Эта особенность присуща многим АФ с подгруппы факторов-веществ. Некоторые устойчивые химические факторы в процессе круговорота веществ выносятся из водоемов с помощью организмов на сушу, а затем из нее вновь смываются в водоемы - так происходит долговременная циркуляция и действие фактора в ряде природных сред.

Действие антропогенного фактора на живые организмы зависит не только от его качества, но и от количества в расчете на единицу пространства, называют дозой фактора. Доза фактора - это количественная характеристика фактора в определенном пространстве. Доза фактора выпаса будет количество животных определенного вида на га пастбища в сутки или сезон выпаса. С дозой фактора тесно связано определение его оптимума. АФ в зависимости от их дозы могут по-разному влиять на организмы или быть к ним индифферентными. Некоторые дозы фактора вызывают максимум положительных изменений в природе и практически не вызывают негативных (прямых и косвенных) изм. их называют оптимальными, или оптимумом.

Одни АФ непрерывно действуют на природу, другие - периодически или спорадически. Поэтому по периодичности они подразделяются на:

Непрерывно действующие - загрязнение атмосферы, воды и почвы выбросами промышленных предприятий и извлечение из недр полезных ископаемых;

периодические факторы - вспашка почвы, выращивание и сбор сельскохозяйственных культур, выпас домашних животных и др. Эти факторы прямо действуют на природу только в определенные часы, поэтому они связаны с сезонной и суточной периодичностью действия АФ;

Спорадические факторы - аварии транспортных средств, приводят к загрязнению природной среды, взрывы ядерных и термоядерных устройств, лесные пожары и др. Они действуют в любое время, хотя в некоторых случаях могут быть привязаны к определенному сезону.

Очень важно различать антропогенные факторы по тем изменениям, в которых оказывает или может оказывать их воздействие на природу и живые организмы. Поэтому их разделяют также по устойчивости зумовлювальних изменений в природе:

АФ, вызывающих временные обратные изменения - любая временная воздействие на природу, не приводит к полному уничтожению видов; загрязнение воды или воздуха неустойчивыми химическими веществами и т.д.;

АФ, вызывающих относительно необратимые изменения, - отдельные случаи интродукции новых видов, создание небольших водохранилищ, уничтожение некоторых водоемов и др.;

АФ, вызывающих абсолютно необратимые изменения в природе, - сплошное уничтожение каких видов растений и животных, полное изъятие из месторождений полезных ископаемых и др.

Действие некоторых АФ может вызвать так называемый антропогенный стресс экосистем, который бывает двух разновидностей:

Острый стресс, для которого характерны внезапное начало, быстрый подъем интенсивности и небольшая продолжительность нарушений компонентов экосистем;

Хронический стресс, который характеризуется нарушениями незначительной интенсивности, но они продолжаются достаточно долго или часто повторяются.

Природные экосистемы способны противостоять остром стресса или восстанавливаться после него. Потенциальные стрессоры содержат, например, промышленные отходы. Особенно опасными среди них есть те, в состав которых входят производимые человеком новые химические вещества, в которых компоненты экосистемы еще не имеют приспособлений. Хроническая же действие этих факторов может привести к существенным изменениям в структуре и функциях сообществ организмов в процессе акклиматизации и генетической адаптации к ним.

В процессе социального обмена веществ (то есть обмена веществ в процессе природопользования) в окружающей среде появляются вещества и энергия, созданные с помощью технологических процессов (антропогенных факторов). Некоторые из них уже давно называются "загрязнение". Итак, загрязнениями следует считать те АФ, которые негативно влияют на ценные для человека организмы и ресурсы неживой природы. Иными словами, загрязнение - это все то, что появляется в окружающей среде и не в том месте, не в то время и не в тех количествах, которые обычно присущи природе, и выводит ии из состояния равновесия. Вообще существует огромное количество форм загрязнения (рис. 3.5).

Все разнообразие форм загрязнения человеком природной среды можно свести к следующим основным его видов (табл. 3.2):

o Механическое загрязнение - опыление атмосферы, наличие твердых частиц в воде и почве, а также в космическом пространстве.

o Физическое загрязнение - радиоволны, вибрация, тепло и радиоактивность и др.

o Химическое - загрязнение газообразными и жидкими химическими соединениями и элементами, а также их твердыми фракциями.

o Биологическое загрязнение охватывает возбудителей инфекционных заболеваний, вредителей, опасных конкурентов, некоторых хищников.

o Радиационное - превышение естественного уровня содержания в среде радиоактивных веществ.

o Информационное загрязнения - изменения свойств среды, ухудшает его функции как носителя информации.

Таблица 3.2. Характеристика основных видов загрязнения окружающей среды

Вид загрязнения		Характеристика
1. Механическое		Засорение среды агентами, имеют лишь механическое воздействие без физико-химических последствий (например, мусором)
2. Химическое		Изменение химических свойств среды, что отрицательно влияет на экосистемы и технологические устройства
3. Физическое	Изменение физических параметров среды: температурно-энергетических (тепловое или термальное), волновых (световое, шумовое, электромагнитное), радиационных (радиационное или радиоактивное) и т.д.
3.1. Тепловое (термальное)	Повышение температуры среды, главным образом в результате промышленных выбросов нагретого воздуха, газов и воды; может возникнуть и как вторичный результат изменения химического состава среды
3.2. Световое	Нарушение естественной освещенности местности в результате действия искусственных источников света; может приводить к аномалиям в жизни растений и животных
3.3. Шумовое	Увеличение интенсивности шума более естественный уровень; у человека вызывает повышенную утомляемость, снижение умственной активности, а при достижении 90-130 дБ постепенную потерю слух
3.4. Электромагнитное	Изменение электромагнитных свойств среды (вызывают линии электропередач, радио и телевидения, работа некоторых промышленных и бытовых установок и др.); приводит к глобальным и местных географических аномалий и изменений в тонких биологических структурах
4. Радиационный	Превышение естественного уровня содержания в среде радиоактивных веществ
5. Биологическое	Проникновение в экосистемы и технологические устройства различных видов животных и растений, которые нарушают экологическое равновесие или вызывают социально-экономические убытки
5.1. Биотическое	Распространение определенных, как правило, нежелательных для людей, биогенных веществ (выделений, мертвых тел и др.) Или тех, которые нарушают экологическое равновесие
5.2. Микробиологическое	o Появление чрезвычайно большого количества микроорганизмов в результате их массового размножения на антропогенных субстратах или в средах, измененных человеком в ходе хозяйственной деятельности. o Приобретение ранее безобидной форме микроорганизмов патогенных свойств или способности подавлять другие организмы в сообществах
6. Информационное	Изменение свойств среды, ухудшает функции носителя информации

Рис. 3.5.

Одним из показателей, характеризующих ту или иную степень загрязнения среды, является удельный способность к загрязнению, то есть численное отношение тонны продукции, проходящей через одну из систем социального обмена веществ, к весу веществ, выбрасываемых в природу и приходится на эту тонну. Например, для сельскохозяйственного производства к веществ, выбрасываемых в природу на тонну продукции, принадлежат неосвоенные и смыты с полей удобрения и ядохимикаты, органические вещества из животноводческих комплексов и др. Для промышленных предприятий это все твердые, газообразные и жидкие вещества, выбрасываемые в природу. Для разных видов транспорта расчеты ведутся на тонну перевозимой продукции, причем к загрязнениям следует относить не только выбросы транспортных средств, но и те грузы, которые были рассеяны в процессе перевозки.

Понятие "удельный способность к загрязнению" следует отличать от понятия "удельный забрудненисть1", то есть степень загрязнения среды, уже осуществлено. Эта степень определяют отдельно для обычных химических веществ, теплового и радиационного загрязнения, что связано с их разным качеством. Также удельный загрязненность необходимо рассчитывать отдельно для почвы, воды и воздуха. Для почвы это будет суммарный вес всех загрязнений на 1 м2 в год, для воды и воздуха - на 1 м3 в год. Например, удельная тепловая загрязненность - это число градусов, на которое нагрет среда антропогенными факторами в определенный момент или в среднем за год.

Действие антропогенных факторов на компоненты экосистем не всегда отрицательный. Положительным будет такой антропогенное воздействие, которое вызывает изменения в природе, что является благоприятными для человека при существующем характера взаимодействия общества и природы. Но при этом для отдельных элементов природы он может быть и отрицательным. Например, уничтожение вредных организмов является положительным для человека, но одновременно вредным для этих организмов; создание водохранилищ является полезным для человека, но вредным для близлежащих почв и т.

АФ различаются по тем результатам в естественной среде, к которым приводит или может привести их действие. Поэтому по характеру последействия влияния АФ выделяют следующие возможные группы последствий в природе:

Разрушение или полное уничтожение отдельных элементов природы;

Изменение свойств этих элементов (например, резкое уменьшение поступления солнечных лучей на Землю в результате запыленности атмосферы, что приводит к изменениям климата и ухудшает условия осуществления фотосинтеза растениями)

Увеличение тех, что уже есть, и создание новых элементов природы (например, увеличение и создание новых лесополос, создание водохранилищ и т.п.);

Перемещение в пространстве (с транспортными средствами перемещается многие виды растений и животных, в том числе болезнетворных организмов).

При изучении последствий воздействия АФ следует учитывать тот факт, что эти последствия могут проявляться не только в наше время, но и в будущем. Так, последствия интродукции человеком новых видов в экосистемы проявляются только через десятки лет; обычные химические загрязнения часто вызывают серьезные нарушения жизненных функций только при их накоплении в живых организмах, то есть через некоторое время после непосредственного воздействия фактора. Современная природа, когда многие ее элементы являются прямыми или опосредованными результатам деятельности человека, очень мало похожа на прежнюю результате внесенных человеком изменений. Все эти изменения одновременно - антропогенные факторы, которые можно считать элементами современной природы. Однако существует ряд АФ, которые нельзя назвать элементами природы, потому что они принадлежат исключительно к деятельности общества, например, влияние транспортных средств, вырубка деревьев и др. В то же время водохранилища, искусственные леса, рельеф и другие произведения человека следует считать антропогенными элементами природы, которые одновременно являются вторичными АФ.

Важно проявлять все виды антропогенной деятельности и их масштабы в каждом регионе. С этой целью осуществляется качественная и количественная характеристика антропогенных факторов. Качественное оценивания АФ осуществляется в соответствии с обычными методик естественных наук; оценивают главные качественные показатели АФ: общий характер - химическое вещество, радиоволны, давление и т.д.; основные параметры - длина волны, интенсивность, концентрация, скорость движения и др.; время и продолжительность действия фактора - непрерывно днем, в летний сезон и тому подобное; а также характер влияния АФ на исследуемый объект - перемещение, уничтожение или изменение свойств и т.

Количественная характеристика АФ осуществляется для определения масштабов их воздействия на компоненты природной среды. При этом исследуются следующие основные количественные показатели АФ:

Размер пространства, в котором обнаружено и действует фактор;

Степень насыщения пространства этим фактором;

Общее количество элементарных и комплексных факторов в этом пространстве;

Степень нанесенного объектам ущерба;

Степень охвата действием фактора всех объектов, на которые он влияет.

Размер пространства, в котором обнаружен антропогенный фактор, оказывается на основе экспедиционных исследований и определения ареала действия этого фактора. Степень насыщения пространства фактором - это процентное отношение фактически занятого им пространства к ареалу действия фактора. Общее количество факторов (элементарных и комплексных) является важным комплексным показателем степени воздействия человека как антропогенного фактора на природу. Для решения многих вопросов, связанных с охраной природы, важно иметь общее представление о мощности и широту действия АФ на природу, что называют напряженностью антропогенного воздействия. Повышение показателей интенсивности антропогенного воздействия должно сопровождаться соответствующим увеличением масштабов природоохранных мероприятий.

Все вышеизложенное свидетельствует о неотложности задач управления производством и характеру действия различных антропогенных факторов. Другими словами, управление АФ - это регулирование их набора, распределения в пространстве, качественных и количественных особенностей с целью обеспечения оптимальных условий развития общества в его взаимодействии с природой. На сегодняшний день многие путей управления АФ, но все они требуют совершенствования. Один из таких путей - полное прекращение производства определенного фактора, другой - снижение или, наоборот, увеличение производства тех или иных факторов. Еще одним эффективным путем является нейтрализация одного фактора другим (например, вырубка лесов нейтрализуется их повторном насаждениям, разрушение ландшафтов - их рекультивацией и др.). Способность человека управлять действием АФ на природу в конце концов сделает рациональное управление всем социальным обменом веществ.

Подытоживая, следует подчеркнуть, что на любое воздействие природных абиотических и биотических факторов в живых организмов произведенные в процессе эволюции определенные приспособительные (адаптивные) свойства, тогда как на большинство антропогенных факторов, которые действуют преимущественно внезапно (непредсказуемый воздействие), подобных приспособлений в живых организмов нет. Именно об этой особенности действия антропогенных факторов на природу люди должны постоянно помнить и учитывать ее в любой деятельности, связанной с природной средой.

Антропогенные факторы, их влияние на организмы.

Антропогенные факторы - это формы деятельности человека, влияющие на живые организмы и условия среды их обитания:рубка, вспашка, орошение, выпас, строителсьтво водохранилищ, водо–нефте-газопроводов, прокладка дорог, ЛЭП и др. Воздействие деятельности человека на живые организмы и условия среды их обитания могут быть прямыми и косвенными. Например, вырубая деревья в лесу при заготовке древесины он оказывает прямое воздействия на вырубаемые деревья (валка, очистка от ветвей, распиловка, вывоз и др.) и одновременно оказывает косвенное воздействие на растения древесного полога, изменяя условия среды их обитания: освещение, температуру, циркуляции воздуха и т.д. На лесосеке из-за изменения условий среды обитания дальше не смогут жить и развиваться тенелюбивые растения и все организмы, связанные с ними. Среди абиотических факторов выделяют климатические (освещение, температура, влажность, ветер, давление и др.) и гидрографические (вода, течение, соленость, проточный стоячий и др) факторы.

Факторы, влияющие на организмы и условия среды их обитания изменяются в течение суток, по сезоном года и по годам (температура, количество осадков, освещение и др). Поэтому различают регулярно меняющиеся и возникающие спонтанно(неожиданно) факторы. Регулярно меняющиеся факторы называются периодическими факторами. К ним относятся смена дня и ночи, сезонов года, приливы и отливы и др. К воздействию этих факторов живые организмы адаптировались в результате длительной эволюции. Факторы, возникающие спонтанно называются непериодическими. К ним относятся извержение вулканов, наводнение, пожары, селевые потоки, нападение хищника на жертву и др. К воздействию не пероидических факторов живые организмы не адаптированы и не имеют каких-либо приспособлений. Поэтому они приводят к гибели, увечью и болезням живых организмов, разрушают их местообитания.

Непериодические факторы человек нередко использует в своих интересах. Например, для улучшения возобновления травостоя пастбищ и сенокосов он устраивает весной пал, т.е. поджигает старую растительность; используя пестециды и гербициды уничтожает вредителей сельскохозяйственных культур, сорняков полей и огородов, уничтожает болезнотворных микроогранизмов, бактерии и беспозвоночных и тд

Совокупность факторов одного рода составляет верхний уровень понятий. Нижний уровень понятий связан с познанием отдельных экологических факторов (табл. 3).

Таблица 3 - Уровни понятия «экологический фактор»

Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия на организмы и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей.

Закон оптимума . Каждый фактор имеет лишь определенные пределы положительного влияния на организмы. Благо­приятная сила воздействия называется зоной оптимума экологи­ческого фактора или просто оптимумом для организмов данного вида (рис. 5).

Рисунок 5 – Зависимость результаты действия экологического фактора от его интенсивности

Чем сильнее отклонения от оптимума, тем больше выраже­но угнетающее действие данного фактора на организмы (зона пессимума ). Максимально и минимально переносимые значения фактора - это критические точки, за пределами которых сущест­вование уже невозможно, наступает смерть. Пределы выносливо­сти между критическими точками называют экологической валентностью живых существ по от­ношению к конкретному фак­тору среды. Точки, ограничивающие его, т.е. максимальная и минимальная температуры, пригодные для жизни, - это пределы устойчивости. Между зоной оптимума и пределами устойчивости растение испытывает все нарастающий стресс, т.е. речь идет о стрессовых зонах, или зонах угнетения в рамках диапазона устойчивости. По мере удаления от оптимума в конечном итоге по достижении пределов устойчивости организма происходит его гибель.

Виды, для существования которых необходимы строго определенные экологические условия, маловыносливые виды называют стенобионтными (узкая экологическая валентность), а те, которые способны приспосабли­ваться к разной экологической обстановке, выносливые - эврибионтными (широкая экологическая валентность) (рис. 6).

Рисунок 6 – Экологическая пластичность видов (по Ю. Одум, 1975)

Эврибионтность способствует широкому распространению видов. Стенобионтность обычно ограничивает ареалы.

Отношение организмов в колебаниям того или иного определенного фактора выражается прибавлением приставки эври- или стено- к названию фактора. Например, по отношению к температуре различают эври- и стенотермные организмы, к концентрации солей – эври- и стеногалинные, к свету – эври- и стенофотные и т.д.

Закон минимума Ю.Либиха. Немецкий агроном Ю.Либих в 1870 году в первые установил, что урожай (продукция) зависит от фактора, находящегося в среде обитания в минимуме, и сформулировая закон минимума, который гласит: “веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последного во времени”.

Формилируя закон Либих имел в виду, лимитирущие воздействие на растений жизненно важных химических элементов, присутствующих в среде их обитания в небольших и непостоянных количествах. Эти элементы называются микроэлементами. К ним относятся: медь, цинк, железо, бор, кремний, молибден, ванадий, кобальт, хлор, иод, натрий. Микроэлементы, подобно витаминам, действуют как катализаторы, химические элементы фосфор, калий, кальций, магний, сера, требующиеся организмам в сравнительно большом почестве называются макроэлементами. Но, если этих элементов в почве содержится больше, чем необходимо для нормальный жизнедеятельности организмов, то они также являются лимитирующими. Таким образом, микро- и макроэлементов в среде обитания живых организмов должно содержаться столько, сколько небоходимо для их нормального существования и жизнедеятельности. Измение содержания микро- и макроэлементов в сторону уменьшения или увеличения от необходимого количества-лимитирует существование живых организмов.

Ограничивающие факторы среды определяют географический ареал вида. Природа этих факторов может быть различной. Так, продвижение вида на север может лимитироваться недостатком тепла, в пустынные районы - недостатком влаги или слишком вы­сокими температурами. Ограничивающим распространение факто­ром могут служить и биотические отношения, например занятость данной территории более сильным конкурентом, либо недостаток опылите­лей для растений.

Закон толерантности В.Шелфорда. Любой организм в природе способен переносить воздействие периодических факторов как в сторону уменшения, так и в сторону их увеличение до определенного предела в течение определенного времени. На основе этой способности живых организмов американский зоолог В. Шелфорд в 1913 году сформулировал закон толерантности (от лат «tolerantica»-терпение: способность организма переносить вляние факторов среды обитания до определенного предела), который гласит “Отсутствие или невозможность развития экосистемы определяется не только недостатом (количественно или качественно), но и избытком любого из факторов (света, тепла, воды), уровень которых может оказаться близким к пределам переносимого данным организмым”. Эти два предела: экологический минимум и эклогический максимум, воздействие которых выдерживает живой организм, называются пределами толерантности (терпимости), например, если некий организм способен жить при температуре от 30°С до - 30°С, то предел его толерантности лежит в пределах этих температур.

Эвробионты, благодаря широкой толерантности, или широкой экологической амплитуде, широко распространены, более устойчивы к воздействию факторов среды, т е. более жизнестойки. Отклонения воздействия факторов от оптимума угнетает живой организм. Экологичесая валентность у одних организмов узкая (например, снежный барс, грецкий орех, в пределах умеренной зоны), у других-широкая (например, волк, лиса, заяц, тростник, одуванчик и др.).

После открытия этого закона были проведены многочисленные исследования, благодаря которым стали известны пределы существования для многих растений и животных. Таким примером является влияние загрязняющего атмосферный воздух вещества на организм человека. При значениях концентрации С лет человек погибает, но необратимые изменения в его организме происходят при значительно меньших концентрациях: С лим. Следовательно, истинный диапазон толерантности определяется именно этими показателями. Значит, их необходимо экспериментально определять для каждого загрязняющего или любого вредного химического соединения, и не допускать превышения его содержания в конкретной среде. В санитарной охране окружающей среды важны не нижние пределы устойчивости к вредным веществам, а верхние пределы, т.к. загрязнение окружающей среды – это и есть превышение устойчивости организма. Ставится задача или условие: фактическая концентрация загрязняющего вещества С факт не должна превышать С лим. С факт < С лим. С ¢ лим является предельно допустимой концентрации С ПДК или ПДК.

Взаимодействие факторов. Оптимальная зона 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 одно временно другие факторы. Например, жару легче перено­сить в сухом, но не во влажном воздухе. Угроза замерзания зна­чительно выше при морозе с силь­ным ветром, чем в безветренную погоду. Таким образом, один и тот, же фактор в сочетании с дру­гими оказывает неодинаковое экологическое воздействие. Со­здается эффект частичного взаимозамещения факторов. Например, увядание растений можно при­остановить путем как увеличения количества влаги в почве, так и снижения температуры воздуха, уменьшающего испарение.

Однако взаимная компенсация действия факторов среды имеет определенные пределы, и полностью заменить один из них другим нельзя. Крайний дефицит тепла в полярных пустынях нель­зя восполнить ни обилием влаги, ни круглосуточной освещен­ностью.

Группы живых организмов по отношению к факторам среды:

Свет или солнечная радиация . Всем живым организмам для осуществления процессов жизнедеятельности необходима энергия, поступающая извне. Основным источником ее является солнечная радиация, на которую приходится около 99,9% в общем балансе энергии Земли. Альбедо – доля отраженного света.

Важнейшие процессы, протекающие у растений и животных с участием света:

Фотосинтез . В среднем 1-5% падающего на растения света используется для фотосинтеза. Фотосинтез – источник энергии для всей остальной пищевой цепи. Свет необходим для синтеза хлорофилла. С этим связаны все адаптации растений по отношению к свету – листовая мозаика (рис. 7), распределение водорослей в водных сообществах по слоям воды и т.д.

По требованию к условиям освещения принято делить растения на следующие экологические группы:

Светолюбивые или гелиофиты – растения открытых, постоянно хорошо освещаемых местообитаний. Их световые адаптации заключаются в следующем – мелкие листья, часто рассеченные, в полдень могут повернуться ребром к солнцу; листья толще, могут быть покрыты кутикулой или восковым налетом; клетки эпидермиса и мезофилла мельче, палисадная паренхима многослойная; междоузлия короткие и т.д.

Тенелюбивые или сциофиты – растения нижних ярусов тенистых лесов, пещер и глубоководные растения; они плохо переносят сильное освещение прямыми солнечными лучами. Могут фотосинтезировать даже при очень низкой освещенности; листья темно-зеленые, крупные и тонкие; палисадная паренхима однослойная и представлена более крупными клетками; ярко выражена листовая мозаика.

Теневыносливые или факультативные гелиофиты – могут переносить большее или меньшее затенение, но хорошо растут и на свету; они легче других растений перестраиваются под влиянием изменяющихся условий освещения. К этой группе относятся лесные и луговые травы, кустарники. Адаптации формируются в зависимости от условий освещения и могут перестраиваться при изменении светового режима (рис. 8). Примером могут служить хвойные деревья, которые выросли на открытых пространствах и под пологом леса.

Транспирация - процесс испарения воды листьями растений для снижения температуры. Примерно 75 % падающей на растения солнечной радиации расходуется на испарение воды и таким образом усиливает транспирацию; это важно в связи с проблемой сохранения воды.

Фотопериодизм . Важен для синхронизации жизнедеятельности и поведения растений и животных (особенно их размножения) с временами года. Фототропизм и фотонастии у растений важны для обеспечения растениям достаточной освещенности. Фототаксис у животных и одноклеточных растений, необходим для нахождения подходящего местообитания.

Зрение у животных . Одна из главнейших сенсорных функций. Понятие видимого света для различных животных различно. Гремучие змеи видят инфракрасную часть спектра; пчелы – ближе к ультрафиолетовой области. У животных, обитающих в местах, куда не проникает свет, глаза могут быть полностью или частично редуцированы. Животные, ведущие ночной или сумеречный образ жизни плохо различают цвета и видят все в черно-белом изображении; кроме того, у таких животных размер глаз часто гипертрофирован. Свет, как средство ориентации играет важную роль в жизни животных. Многие птицы во время перелетов ориентируются с помощи зрения по солнцу или звездам. Такой же способностью обладают некоторые насекомые, например, пчелы.

Прочие процессы . Синтез витамина Д у человека. Однако, длительное воздействие ультрафиолетовых лучей может вызывать повреждение тканей, особенно у животных; в связи с этим выработались защитные приспособления – пигментация, поведенческие реакции избегания и т.п. Определенное сигнальное значение у животных играет биолюминесценция, то есть способность светиться. Световые сигналы, испускаемые рыбами, моллюсками, другими водными организмами, служат при привлечения добычи, особей противоположного пола.

Температура . Тепловой режим – важнейшее условие существования живых организмов. Главным источником тепла является солнечное излучение.

Границы существования жизни - это температуры, при которых возможно нормальное строение и функционирование белков, в среднем от 0 до +50 о С. Однако, целый ряд организмов обладает специализированными ферментными системами и приспособлены к активному существованию при температуре тела, выходящей за указанные пределы (табл. 5). Самая низкая при которой найдены живые существа -200°С, а самая высокая до +100 °С.

Таблица 5 - Температурные показатели различных сред жизни (0 С)

По отношению к температуре все организмы подразделяются на 2 группы: холодолюбивые и теплолюбивые.

Холодолюбивые (криофилы) способны жить в условиях относительно низких температур. При температуре -8°С живут бактерии, грибы, моллюски, черви, членистоногие и др. Из растений: древесные в Якутии выдерживают температуру -70°С. В Антарктиде при такой же температуре обитают лишайники, отдельные виды водорослей, пингвины. В лабораторных условиях семена, споры некоторых растений, нематоды переносят температуру абсолютного нуля -273,16°С. Приостановка всех жизненных процессов называется анабиозом .

Теплолюбивые организмы (термофилы ) – обитатели жарких районов Земли. Это – беспозвоночные (насекомые, паукообразные, моллюски, черви), растения. Многие виды организмов способны переносить очень высокие температуры. Например, пресмыкающиеся, жуки, бабочки выдерживают температуру до +45-50°С. На Камчатке живут сине-зеленые водоросли при температуре +75-80°С, верблюжья колючка переносит температуру +70°С.

Беспозвоночные, рыбы, пресмыкающиеся, земноводные лишены способности поддерживать постоянную температуру тела в узких границах. Их называют пойкилотермными или хладнокровными. Они зависят от уровня тепла, поступающего извне.

Птицы и млекопитающие способны поддерживать постоянную температуру тела независимо от окружающей температуры. Это – гомойотермные, или теплокровные организмы . Они не зависят от внешних источников тепла. Благодаря высокой интенсивности обмена веществ у них вырабатывается достаточное количество тепла, которое может сохраняться.

Температурные адаптации организмов : Химическая терморегуляция - активное увеличение теплопродукции в ответ на понижение температуры; физическая терморегуляция - изменение уровня теплоотдачи, способность удерживать тепло или наоборот рассеивать тепло. Волосяной покров, распределение жировых запасов, размер тела, строение органов и т.п.

Поведенческие реакции – перемещение в пространстве позволяет избегать неблагоприятных температур, спячка, оцепенение, сбивание в кучу, миграции, рытье нор и т.д.

Влажность. Вода – важный экологический фактор. Все биохимические реакции протекают в присутствии воды.

Таблица 6 –Содержание воды в различных организмах (% от массы тела)

Антропогенные факторы – это совокупность влияний хозяйственной деятельности человека на окружающую природную среду как среду обитания других видов.

Природные экосистемы обладают значительной устойчивостью и упругостью, что помогает переносить периодические нарушающие воздействия и нередко довольно хорошо восстанавливаться после многих периодических антропогенных нарушений. Экосистемы от природы адаптированы к таким воздействиям.

Однако хронические (постоянные) нарушения могут привести к выраженным и устойчивым негативным последствиям, особенно в случае загрязнения атмосферного воздуха, природных вод и почв опасными химическими веществами. В таких случаях эволюционная история адаптации уже не помогает организмам и антропогенный стресс может стать для них основным лимитирующим фактором.

Антропогенный стресс экосистем подразделяют на две группы:

- острый стресс , для которого характерно внезапное начало, быстрая интенсивность и небольшая продолжительность нарушений;

- хронический стресс , при котором нарушения невысокой интенсивности долго продолжаются или часто повторяются, т.е. это «постоянно беспокоящее» воздействие.

Природные экосистемы обладают значительной способностью справляться с острым стрессом или восстанавливаться после него. Степень стабильности экосистем различна и зависит от жесткости воздействия и от эффективности внутренних механизмов. Выделяют два типа стабильности:

Резистентная устойчивость – способность оставаться в устойчивом состоянии под нагрузкой.

Упругая устойчивость – способность быстро восстанавливаться.

Хроническое воздействие антропогенных факторов вызывает существенные изменения в структуре и функционировании экосистем, которые могут иметь катастрофические последствия. Последствия хронического стресса труднее оценить – иногда лишь спустя многие годы могут проявиться последствия стресса. Так, потребовались годы, чтобы выявить связь между заболеванием раком и курением или хроническим, слабым ионизирующим излучением.

Если человечество в ближайшие десятилетия не приложит усилий по сдерживанию процесса ухудшения качества окружающей среды, то загрязняющие вещества вполне могут стать лимитирующим фактором для индустриальной цивилизации.

3.4. Экологическая валентность видов и лимитирующие факторы

Амплитуда колебания фактора, при которой могут существовать организмы, называется экологической валентностью вида . Организмы с широкой экологической валентностью называются эврибионтными, с узкой – стенобионтными.

Рисунок 2. Сравнение относительных пределов толерантности стенотермных и эвритермных организмов

(по Ю. Одуму, 1986)

У стенотермных видов минимум, оптимум и максимум сближены (рис. 2). Стенобионтность и эврибионтность характеризуют различные типы приспособления организмов к выживанию. Так, по отношению к температуре различают эври- и стенотермные организмы, по отношению к содержанию солей – эври- и стеногалинные, по отношению к свету – эври- и стенофотные, по отношению к пище – эври- и стенофагные.

Экологическая валентность вида тем шире, чем в более разнообразных условиях он обитает. Так, прибрежные формы более эвритермны и эвригалинны, чем морские, где температура и соленость воды более постоянны.

Таким образом, организмы могут характеризоваться как экологическим минимумом , так и экологическим максимумом . Диапазон между этими двумя величинами называют пределом толерантности .

Любое условие, приближающиеся к пределу толерантности или превышающее его, называется лимитирующим условием или лимитирующим фактором. Лимитирующий фактор – фактор среды, выходящий за пределы выносливости организма. Лимитирующий фактор ограничивает любое проявление жизнедеятельности организма. С помощью лимитирующих факторов регулируется состояние организмов и экосистем.

Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, но и избыток некоторых факторов, например, таких как тепло, свет и вода.При стационарном состоянии лимитирующим будет то жизненно важное вещество, доступные количества которого наиболее близки к необходимому минимуму. Эта концепция известна как « закон минимума» Либиха .

В 1840 г. немецкий химик Ю.Либих впервые сделал вывод о том, что выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Данный вывод был сделан в результате изучения влияния разнообразных факторов на рост растений. Было установлено, что растения часто лимитируются не теми элементами питания, которые требуются в больших количествах (например, СО 2 и вода, которые в избытке), а теми, которые требуются в ничтожных количествах (например, цинк), но которых и в окружающей среде очень мало.

Закон «минимума» Либиха имеет два вспомогательных принципа :

1. Ограничительный – закон строго применим только в условиях стационарного состояния, т.е. когда приток и отток энергии и веществ сбалансированы. При нарушении равновесия изменяется скорость поступления веществ и экосистема начинает зависеть также от других факторов.

2. Взаимодействие факторов – высокая концентрация или доступность одного вещества или фактора может изменять скорость потребления элемента питания, содержащегося в минимальном количестве. Иногда организм способен заменять, хотя бы частично, дефицитный элемент другим, химически близким.

Изучая различное лимитирующее действие экологических факторов (таких как свет, тепло, вода) американский зоолог Виктор Эрнест Шелфорд в 1913 г., пришел к выводу, что лимитирующим фактором может быть не только недостаток, но и избыток факторов. В экологию представление о лимитирующем влиянии максимума наравне с минимумом известно как «закон толерантности» В.Шелфорда .

Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий диапазон в отношении другого. Организмы с широким диапазоном толерантности по всем факторам среды обычно наиболее широко распространены.

Важность концепции лимитирующих факторов состоит в том, что она дает экологу отправную точку при исследовании сложных ситуаций. При исследовании экосистем исследователь в первую очередь должен уделять внимание тем факторам, которые функционально наиболее важны.

В ходе исторического процесса взаимодействия природы и общества происходит непрерывное усиление влияния на окружающую среду антропогенных факторов.

По масштабам и степени воздействия на лесные экосистемы одно из важнейших мест среди антропогенных факторов занимают рубки главного пользования. (Рубка леса в пределах расчетной лесосеки и с соблюдением эколого-лесоводственных требований является одним из необходимых условий развития лесных биогеоценозов.)

Характер воздействия рубок главного пользования на лесные экосистемы в значительной степени зависит от применяемой техники и технологии лесозаготовок.

В последние годы в лес пришла новая тяжелая многооперационная лесозаготовительная техника. Внедрение ее требует неукоснительного соблюдения технологии лесозаготовительных работ, в противном случае возможны нежелательные экологические последствия: гибель подроста хозяйственно ценных пород, резкое ухудшение водно-физических свойств почв, увеличение поверхностного стока, развитие эрозионных процессов и др. Это подтверждается данными натурного обследования, проведенного специалистами Союзгипролесхоза в некоторых областях нашей страны. Вместе с тем немало фактов, когда разумное применение новой техники с соблюдением технологических схем лесосечных работ, учитывающих лесоводственные и природоохранные требования, обеспечивало необходимое сохранение подроста и создавало благоприятные условия для восстановления лесов ценными породами. В этой связи заслуживает внимания опыт работы с новой техникой лесозаготовителей Архангельской обл., которые добиваются с помощью разработанной технологии сохранения 60% жизнеспособного подроста.

Механизированные лесозаготовки существенно изменяют микрорельеф, строение почвы, ее физиологические и другие свойства. При использовании в летний период валочных (ВМ-4) или валочно-трелевочных машин (ВТМ-4) минерализуется до 80-90% площади лесосек; в условиях всхолмленного и горного рельефа такие воздействия на почву в 100 раз увеличивают поверхностный сток, усиливают эрозию почвы, а, следовательно, снижают ее плодородие.

Особенно большой вред лесным биогеоценозам и окружающей среде в целом сплошные рубки могут причинять в районах с легко уязвимым экологическим балансом (горные районы, притундровые леса, районы вечной мерзлоты и др.).

Отрицательное влияние на растительность и особенно на лесные экосистемы оказывают промышленные выбросы. Они влияют на растения непосредственно (через ассимиляционный аппарат) и косвенно (изменяют состав и лесорастительные свойства почвы). Вредные газы поражают надземные органы дерева и ухудшают жизнедеятельность микрофлоры корней, в результате чего резко снижается прирост. Преобладающим газообразным токсикантом является сернистый газ - своеобразный индикатор загрязнения воздушной среды. Значительный вред оказывают аммиак, окись углерода, фтор, фтористый водород, хлор, сероводород, окислы азота, пары серной кислоты и др.

Степень поражения растений загрязняющими веществами зависит от целого ряда факторов, и прежде всего от вида и концентрации токсикантов, продолжительности и времени их воздействия, а также от состояния и характера лесонасаждений (их состава, возраста, полноты и др.), метеорологических и других условий.

Более устойчивыми к действию токсических соединений являются средневозрастные, а менее устойчивыми - спелые и перестойные насаждения, лесные культуры. Лиственные породы более устойчивы к действию токсикантов, чем хвойные. Высокополнотные с обильным подлеском и ненарушенной структурой древостой устойчивее изреженных искусственных насаждений.

Действие высоких концентраций токсикантов на древостой в короткий период приводит к необратимым повреждениям и гибели их; длительное воздействие небольших концентраций вызывает патологические изменения в древостоях, а незначительные концентрации вызывают снижение их жизнедеятельности. Поражение лесов наблюдается практически в районе любого источника промышленных выбросов.

Более 200 тыс. га лесов повреждено в Австралии, где ежегодно с осадками выпадает до 580 тыс. т SO 2 . В ФРГ поражено вредными промышленными выбросами 560 тыс. га, в ГДР - 220, Польше - 379 и Чехословакии - 300 тыс. га. Действие газов распространяется на довольно значительные расстояния. Так, в США скрытые повреждения растений отмечались на расстоянии до 100 км от источника выбросов.

Вредное действие выбросов крупного металлургического комбината на рост и развитие древостоев распространяется на расстояние до 80 км. Наблюдения за лесом в районе химического завода с 1961 по 1975 г. показали, что прежде всего стали усыхать сосновые насаждения. За этот же период средний радиальный прирост упал на 46% на расстоянии 500 м от источника выбросов и на 20% в 1000 м от объекта выбросов. У березы и осины листва оказалась поврежденной на 30-40%. В 500-метровой зоне лес полностью усох через 5-6 лет после начала поражения, в 1000-метровой - через 7 лет.

На площади поражения с 1970 по 1975 г. усохших деревьев было 39%, сильноослабленных - 38 и ослабленных - 23%; на расстоянии 3 км от завода ощутимое поражение леса отсутствовало.

Наибольшее поражение лесов от промышленных выбросов в атмосферу наблюдается в районах крупных промышленных и топливно-энергетического комплексов. Имеют место и очаги поражения более мелкого масштаба, которые также наносят немалый вред, снижая природоохранные и рекреационные ресурсы района. Это относится прежде всего к малолесным районам. Для предотвращения или резкого снижения поражения лесов необходимо осуществление комплекса мероприятий.

Отвод лесных земель для нужд той или иной отрасли народного хозяйства или перераспределение их по назначению, а также прием земель в состав гослесфонда являются одной из форм воздействия на состояние лесных ресурсов. Сравнительно большие площади отводятся под сельскохозяйственные угодья, для промышленного и дорожного строительства, значительные площади используются горнопромышленной деятельностью, энергетической, строительной и другой промышленностью. На десятки тысяч километров через леса и другие угодья тянутся трубопроводы для перекачки нефти, газа и т. д.

Велико влияние лесных пожаров на изменение окружающей среды. Проявление и подавление жизнедеятельности ряда компонентов природы нередко связано с действием огня. Во многих странах мира формирование природных лесов в той или иной степени связано с влиянием пожаров, которые оказывают отрицательное влияние на многие процессы жизни леса. Лесные пожары наносят серьезные травмы деревьям, ослабляют их, обусловливают образование ветровала и бурелома, снижают водоохранно-защитные и другие полезные функции леса, способствуют размножению вредных насекомых. Воздействуя на все компоненты леса, они вносят серьезные изменения в лесные биогеоценозы и экосистемы в целом. Правда, в некоторых случаях под влиянием пожаров создаются благоприятные условия для возобновления леса - прорастания семян, появления и формирования самосева, особенно сосны и лиственницы, а иногда ели и некоторых других древесных пород.

На земном шаре лесные пожары ежегодно охватывают площадь до 10-15 млн. га и более, а в отдельные годы эта цифра увеличивается более чем вдвое. Все это ставит проблему борьбы с лесными пожарами в разряд первоочередных и требует большого внимания к ней лесохозяйственных и других органов. Острота проблемы возрастает в связи с быстрым народнохозяйственным освоением слабо обжитых лесных территорий, созданием территориально-производственных комплексов, ростом населения и его миграцией. Это относится прежде всего к лесам Западно-Сибирского, Ангаро-Енисейского, Саянского и Усть-Илимского производственных комплексов, а также к лесам некоторых других районов.

Серьезные задачи по охране природной среды возникают в связи с возрастанием масштабов использования минеральных удобрений и пестицидов.

Несмотря на их роль в повышении урожайности сельскохозяйственных и других культур, высокую экономическую эффективность, следует отметить, что при несоблюдении научно обоснованных рекомендаций их использования могут иметь место и негативные последствия. При небрежном хранении удобрений или плохой заделке их в почву возможны случаи отравления ими диких животных и птиц. Безусловно, химические соединения, используемые в лесном и особенно в сельском хозяйстве в борьбе с вредителями и болезнями, нежелательной растительностью, при уходе за молодыми насаждениями и др., нельзя отнести к совершенно безвредным для биогеоценозов. Отдельные из них оказывают отравляющее действие на животных, некоторые в результате сложных превращений образуют токсические вещества, способные накапливаться в организме животных и растений. Это обязывает строго следить за выполнением утвержденных правил использования пестицидов.

Применение химических препаратов при уходе за молодыми лесными насаждениями повышает пожароопасность, нередко снижает устойчивость насаждений к вредителям леса и болезням, может оказывать отрицательное влияние на опылителей растений. Все это должно учитываться при ведении хозяйства в лесу с применением химических препаратов; особое внимание должно быть обращено при этом на водоохранные, рекреационные и другие категории лесов защитного назначения.

В последнее время расширяются масштабы гидротехнических мероприятий, возрастает водопотребление, имеет место устройство отстойников на лесных площадях. Интенсивный водозабор влияет на гидрологический режим территории, и это, в свою очередь, приводит к нарушению лесных насаждений (зачастую они теряют свои водоохранные и водорегулирующие функции). Значительные отрицательные последствия для лесных экосистем может вызвать подтопление, особенно при строительстве гидроэлектростанции с системой водохранилищ.

К подтоплению огромных территорий и образованию мелководий приводит создание крупных водохранилищ, особенно в равнинных условиях. Образование мелководий и болот ухудшает санитарно-гигиеническую обстановку, отрицательно сказывается на природной среде.

Особый ущерб причиняет лесу пастьба скота. Систематическая и неурегулированная пастьба приводит к уплотнению почвы, уничтожению травянистой и кустарниковой растительности, повреждению подроста, изреживанию и ослаблению древостоя, снижению текущего прироста, поражению лесных насаждений вредителями и болезнями. При уничтожении подроста покидают лес насекомоядные птицы, поскольку их жизнь, гнездование чаще всего связаны с нижними ярусами лесонасаждений. Наибольшую опасность пастьба вызывает в горных районах, так как эти территории более всего подвержены эрозионным процессам. Все это требует особого внимания и осторожности при использовании лесных участков под пастбища, а также для сенокошения. Важную роль в осуществлении мероприятий по более эффективному и рациональному использованию лесных территорий для этих целей призваны сыграть новые правила сенокошения и пастьбы скота в лесах СССР, утвержденные постановлением Совета Министров СССР от 27 апреля 1983 г.

Серьезные изменения в биогеоценозе вызывает рекреационное использование лесов, особенно неурегулированное. В местах массового отдыха нередко наблюдается сильное уплотнение почвы, что приводит к резкому ухудшению ее водного, воздушного и теплового режимов, снижению биологической активности. В результате чрезмерного вытаптывания почвы могут погибнуть целые насаждения или отдельные группы деревьев (они ослабляются до такой степени, что становятся жертвами вредных насекомых и грибных болезней). Чаще всего от рекреационного пресса страдают леса зеленых зон, расположенных в 10-15 км от города, в окрестностях баз отдыха и местах массовых мероприятий. Определенный ущерб наносится лесам механическими повреждениями, разного рода отходами, мусором и др. Наименее устойчивы к антропогенному воздействию хвойные насаждения (ель, сосна), в меньшей степени страдают лиственные (береза, липа, дуб и др.).

Степень и ход дигрессии определяются устойчивостью экосистемы к рекреационной нагрузке. Устойчивость леса к рекреации определяет так называемую емкость природного комплекса (предельное количество отдыхающих, которое может без ущерба выдержать биогеоценоз). Важным мероприятием, направленным на сохранение лесных экосистем, повышение, их рекреационных свойств, является комплексное благоустройство территории с образцовым ведением здесь хозяйства.

Отрицательные факторы действуют, как правило, не изолированно, а в виде определенных взаимосвязанных компонентов. При этом действие антропогенных факторов часто усиливает отрицательное влияние природных. Например, влияние токсических выбросов промышленности и транспорта чаще всего сочетается с повышенной рекреационной нагрузкой на лесные биогеоценозы. В свою очередь, рекреация и туризм создают условия для возникновения лесных пожаров. Действие всех этих факторов резко снижает биологическую устойчивость лесных экосистем к вредителям и болезням.

При исследовании влияния на лесной биогеоценоз антропогенных и природных факторов необходимо учитывать, что отдельные компоненты биогеоценоза тесно связаны как между собой, так и с другими экосистемами. Количественное изменение одного из них неизбежно вызывает изменение во всех остальных, а существенное изменение всего лесного биогеоценоза неизбежно сказывается на каждом его компоненте. Так, в зонах постоянного действия токсических выбросов промышленности постепенно меняется видовой состав растительности и животного мира. Из древесных пород в первую очередь повреждаются и погибают хвойные. Из-за преждевременного отмирания хвои и уменьшения длины побегов меняется микроклимат в насаждении, что сказывается на изменении видового состава травянистой растительности. Начинают развиваться травы, способствующие размножению полевых мышей, систематически повреждающих лесные культуры.

Определенные количественные и качественные характеристики токсических выбросов приводят к нарушению или даже полному прекращению плодоношения у большинства древесных пород, что отрицательно сказывается на видовом составе птиц. Появляются устойчивые к действию токсических выбросов виды вредителей леса. В результате образуются деградированные и биологически неустойчивые лесные экосистемы.

Проблема снижения отрицательного воздействия антропогенных факторов на лесные экосистемы путем проведения целой системы охранных и защитных мероприятий неразрывно связана с мерами по охране и рациональному использованию всех других компонентов на основе разработки межотраслевой модели, учитывающей интересы рационального использования всех ресурсов среды в их взаимосвязи.

Приведенная краткая характеристика экологической взаимосвязи и взаимодействия всех компонентов природы показывает, что лес, как ни один другой из них, обладает мощными свойствами положительно влиять на окружающую природную среду, регулировать ее состояние. Будучи средообразующим фактором и активно влияя на все процессы эволюции биосферы, лес испытывает при этом и на себе влияние разбалансированной антропогенным воздействием взаимосвязи между всеми другими компонентами природы. Это и дает основание считать растительный мир и происходящие при его участии природные процессы ключевым фактором, определяющим генеральное направление поиска интегральных средств рационального природопользования.

Природоохранные схемы и программы должны стать важным средством выявления, предупреждения и решения проблем взаимоотношений человека и природы. Такие разработки помогут решить эти проблемы как в целом по стране, так и по ее отдельным территориальным единицам.

Антропогенные факторы (определение и примеры). Влияние их на биотические и абиотические факторы природной среды

антропогенный деградация почва природный

Антропогенные факторы это изменения природной среды, произошедшие в результате хозяйственной и другой деятельности человека. Пытаясь переделать природу, с целью приспособить ее к своим нуждам, человек трансформирует естественную среду обитания живых организмов, оказывая влияние и на их жизнь. К антропогенным факторам относятся такие виды:

1. Химические.

2. Физические.

3. Биологические.

4. Социальные.

Химические антропогенные факторы включают применение минеральных удобрений и ядовитых химических веществ для обработки полей, а также загрязнение всех земных оболочек транспортными и промышленными отходами. К физическим факторам можно отнести использование ядерной энергии, повышение уровня шума и вибрации в результате деятельности человека, в частности при использовании разнообразных средств передвижения. Биологические факторы - это продукты питания. К ним также относятся организмы, которые могут обитать в теле человека или те, для которых человек потенциально является пищей. Социальные факторы определяются совместным существованием людей в обществе и их взаимоотношениями. Влияние человека на окружающую среду может быть прямым, косвенным и комплексным. Прямое влияние антропогенных факторов осуществляется при сильном непродолжительном воздействии какого-либо из них. Например, при обустройстве автомобильной магистрали или укладке железнодорожных путей через лес, сезонной промысловой охоте в определенной местности, т.д. Косвенное воздействие проявляется изменением природных ландшафтов при хозяйственной деятельности человека небольшой интенсивности в течение длительного периода времени. При этом подвергается воздействию климат, физический и химический состав водоемов, изменяется структура почв, строение поверхности Земли, состав фауны и флоры. Это происходит, к примеру, при строительстве металлургического комбината рядом с железной дорогой без применения необходимых очистных сооружений, что влечет загрязнение окружающей природы жидкими и газообразными отходами. В дальнейшем деревья на близлежащей территории погибают, животным грозит отравление тяжелыми металлами, т.д. Комплексное воздействие прямых и косвенных факторов влечет постепенное появление выраженных изменений окружающей среды, что может быть обусловлено быстрым ростом населения, увеличением поголовья скота и животных, обитающих рядом с жильем человека (крыс, тараканов, ворон, т.д.), распашкой новых земель, попаданием вредных примесей в водоемы, т.д. В такой ситуации в измененном ландшафте могут выжить лишь те живые организмы, которые способны приспособиться к новым условиям существования. В ХХ и Х1 веках антропогенные факторы приобрели огромное значение в изменении климатических условий, строении почв и состава атмосферного воздуха, соленых и пресных водоемов, в уменьшении площади лесов, вымирании многих представителей растительного и животного мира. Биотические факторы (в отличие от абиотических факторов, охватывающих всевозможные действия неживой природы), - это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания. В последнем случае речь идёт о способности самих организмов в определённой степени влиять на условия обитания. Например, в лесу под влиянием растительного покрова создаётся особый микроклимат, или микросреда, где по сравнению с открытым местообитанием создаётся свой температурно-влажностной режим: зимой здесь на несколько градусов теплее, летом - прохладнее и влажнее. Особая микросреда создаётся также в деревьев, в норах, в пещерах и т.п. Следует отметить условия микросреды под снежным покровом, которая имеет уже чисто абиотическую природу. В результате отепляющего действия снега, которое наиболее эффективно при его толщине не менее 50-70 см, в его основании, примерно в 5-сантиметровом слое, живут зимой мелкие животные - грызуны, т.к. температурные условия для них здесь благоприятны (от 0° до - 2°С). Благодаря этому же эффекту сохраняются под снегом всходы озимых злаков - ржи, пшеницы. В снегу от сильных морозов прячутся и крупные животные - олени, лоси, волки, лисицы, зайцы - ложась в снег для отдыха. К абиотическим факторам (факторам неживой природы) относятся:

Совокупность физических и химических свойств почвы и неорганические вещества (Н20, СО2, О2), которые участвуют в круговороте;

Органические соединения, которые связывают биотическую и абиотическую часть, воздушную и водную среду;

Климатические факторы (минимальная и максимальная температуры, при которой могут существовать организмы, свет, географическая широта континентов, макроклимат, микроклимат, относительная влажность, атмосферное давление).

Вывод: Таким образом установлено, что антропогенные, абиотические и биотические факторы природной среды взаимосвязаны. Изменения одного из факторов влечет за собой изменения как в других факторах природной среды так и в самой экологической среде.