» Материалы за 07.02.2010

Поскольку рост городов - неизбежное явление современности, человек должен искать пути смягчения пресса городской цивилизации на среду обитания и его здоровье. Поселения, где возможно полно сочетается городская застройка с обязательным разнообразием архитектуры и природных ландшафтов, получили название экополисов, или экосити. Применительно к ним все чаще в городском строительстве используется термин «экологическая архитектура». В это понятие вкладывается такой тип застройки городских территорий, при котором максимально учитываются социально-экологические потребности людей: приближение к природе, избавление от монотонности пространства, плотность населения не более 100 чел. на 1 га (в настоящее время в наиболее застроенных районах Москвы плотность достигает 150-160 чел./га, в Париже средняя плотность составляет 320 чел./га). Создание небольших микрорайонов (не более 30 тыс. человек) с соотношением многоэтажных и малоэтажных построек как 7:3, оставление не менее 50% территории под различного вида зеленые насаждения и цветник, изолирование транспортных путей от жилых территорий, создание условий для общения людей и т. п. Для сливных бачков туалетов должна применяться только вода, прошедшая первичное использование для мытья, стирки и других хозяйственных нужд. Эти тенденции получают все более широкое распространение вокруг крупных городов, особенно в связи с бурным развитием транспортных путей и средств связи. Из общего числа американцев, проживающих в городах, более 50% имеют дома в пригородах.
«Социальная и прикладная экология» является естественным продолжением «Общей экологии». Ее содержание ориентировано прежде всего на рассмотрение и анализ вопросов и проблем, обусловливаемых человеческой деятельностью и особенно в тот период, когда человек, по выражению В. И. Вернадского, стал действовать как мощная геологическая сила. Этот период в геологических масштабах времени, как известно, крайне непродолжителен, но исключительно значим по результатам действия на среду, населяющие ее организмы и биосферу в целом. Он связан в основном с промышленной революцией, начавшейся 150-200 лет назад и особенно с последними 20-30 годами научно-технической и информационной революций. Именно с этого времени термин «экология» стал широкоупотребляемым и ориентированным на человека и среду его обитания. В «Общей экологии» основное внимание уделяется природным (абиотическим и биотическим) факторам, их действию в естественных экосистемах. Известно, например, что если бы каждый житель Земли потреблял столько продовольствия, сколько потребляет средний американец, то его хватило бы не более чем на 2 млрд. населения. Это же относится и к другим ресурсам. Вклад США в загрязнения среды также не соизмерим с численностью населения. Располагая 6% мирового населения, США потребляют больше энергии, чем 2/3 населения Земли, проживающего в развивающихся странах. Энергетика же является одним из важнейших загрязнителей среды.
Рассматриваемые вопросы имеют принципиально важное значение для характеристики специфической роли человека в окружающем мире, а также для определения причин современного экологического кризиса. Три составляющие характеризуют отличие человека от других обитателей планеты, степень согласованности его действий с биосферными процессами, возможности нахождения своего места в биосфере экологически обусловленными методами. Ниже эти вопросы рассматриваются применительно к основным законам, правилам и принципам общей экологии. В настоящее время существование среднестатистического человека связано с использованием 80-100 тыс. ккал энергии в сутки. В промышленно развитых странах суточный среднедушевой расход энергии достигает 250-300 тыс. ккал. По образному выражению В. Небела, существование современного человека при переводе затрачиваемой энергии на мускульную силу обеспечивается трудом 80—100 рабов. Исходя из этого, численность населения Земли, если ее привести к биологическому критерию, следует увеличить в 80-100 раз. Но с точки зрения воздействия на среду энергия технического общества существенно отличается от мускульной. В первом случае она высвобождается из внутренних источников. Это неизбежно связано с нарушением функционирования экосистем, загрязнением среды и другими антиэкологичными издержками.
Человек в настоящее время добывает и перемещает всеми видами своей деятельности (извлечение из недр и переработка ископаемых, эрозия почв, разрушение грунтов и т. п.) больше твердых пород (примерно 140-150 млрд. т/год), чем это происходит в результате действия воды, ветра, живых организмов и других природных сил (около 115-120 млрд. т/год). Вынос химических элементов и продуктов эрозии с суши в океан достиг 50% от природного и превышает 40 млрд. т/год. Человек приблизился к предельно допустимым пределам изъятия вод из рек (примерно 10% от стока). Он уничтожил практически полностью отдельные ландшафты в масштабах природных зон. Сравнимыми с природными (в результате извержения вулканов, разрушения горных пород и т. п.) стали объемы выбросов в атмосферу углекислого газа, двуокиси серы, окислов азота. Атмосферный азот, который в природе превращается в усвояемые растениями соединения в основном отдельными группами организмов, примерно такими же темпами трансформируется в активные формы (окисную, аммонийную) целенаправленными или непреднамеренными техногенными процессами. Из недр в настоящее время извлекается 100-120 млрд. т различных ископаемых, что в расчете на среднестатистического человека Земли составляет 25-30 т/год (в промышленно развитых странах в 2-3 раза больше). Но если численность населения удваивается каждые 30-40 лет, то потребление ресурсов - через 8-10 лет.
В целом ряде случаев для наблюдения за процессами, связанными у птиц с развитием половой деятельности - гнездостроением, откладыванием яиц, высиживанием птенцов и воспитанием их, развитием в периоде онтогенеза различных форм поведения, приобретением тех или иных навыков, а также для изучения вопросов гибридизации, передачи признаков потомству от родителей разных видов (или пород) - необходимо иметь в лабораториях птиц. Для этих целей желательны птицы, у которых развитие птенцов проходит в короткие сроки и которые легко размножаются в клетках, садках и вольерах. К таким птицам относятся канарейки. Канарейки—вполне домашние птицы, связанные с человеком многовековой историей приручения и одомашнивания. В результате жизни в неволе они утратили ряд инстинктов, свойственных всем диким птицам (например, способности к самостоятельной постройке гнезд ). Для успешного размножения в неволе они нуждаются в самых минимальных, в смысле оборудования, условиях и в этом отношении являются незаменимыми. Ценным качеством, полученным в результате селекционной работы над этими птицами, важным для изучения наследственных свойств морфологического порядка, является также разнообразие пород и рас этих птиц. Они резко отличаются друг от друга и морфологически, и анатомически. (Расцветка оперения, форма и величина клюва, головы, увеличение количества перьев, изменение их структуры, наличие хохолков, изменение общего облика, разница в весе и так далее).
Все воды Земли едины. Они, наряду с атмосферой и литосферой, объединяются в самостоятельную сферу - гидросферу, которая характеризуется отличительными особенностями. Только она выступает как самостоятельная среда жизни (наряду с наземно-воздушной, почвенной, организменной) и в то же время пронизывает другие сферы (атмосферу, литосферу) и среды жизни. Вода - непременное условие и фактор жизни, и именно на нее воздействует человек в невиданных масштабах. Роль воды для природных процессов и жизни людей настолько масштабна, разнообразна и специфична, что попытки ее определить вызывают нередко определенный эмоциональный настрой, заставляя отступить от простого перечисления свойств и характеристик. Назовем основные уникальные свойства воды. Вода - условие миграции химических элементов и соединений, геологического (большого) и биологического (малого) круговоротов веществ. Жизнь, по современным представлениям, зародилась в воде. На первых этапах живые организмы были очень слабо отделены от воды. Они находились как бы в полурастворенном состоянии. В дальнейшем организмы все в большей мере переходили па автономный водный баланс. Появились структуры, обеспечивающие поддержание определенного уровня обводненности и качественного состава воды в теле организмов.
Имеются данные, что за историческое время человечество потеряло около 2 млрд. га плодородных земель. Из них за несколько последних десятилетий уничтожено почв больше, чем за предшествующую ей историю человечества. Уменьшение площадей пахотных, как и вообще плодородных земель продолжается интенсивными темпами и в настоящее время. На этом фоне обеспеченность пахотными землями в России резко выделяется в сторону превышения среднемировых. Почва занимает особое положение в природных ландшафтах и в экосистемах. Она является важнейшим блоком экосистем, выступает как фактор плодородия для растений и как самая насыщенная организмами среда жизни. Почву можно рассматривать и как самостоятельную экосистему. Еще В. В. Докучаев в начале XX столетия подчеркивал, что почва является естественно-историческим телом со своими взаимосвязями, закономерностями существования и возможностями саморегулирования. Почва - важнейшее звено круговорота веществ. Именно в ней начинается биологический круговорот, из нее поглощаются минеральные элементы и влага, здесь же замыкается круговорот деятельностью организмов-редуцентов. Почва- это то важнейшее звено экосистем, в котором не только высвобождается, но и на длительное время аккумулируется часть энергии и химических элементов, прежде всего в детрите и гумусе, а также в других структурах поглощающего комплекса.
Отношение общей площади суши к площади, занятой лесами, выраженное в процентах, называется лесистостью. Для мира в целом этот показатель равен 32,2% (по другим данным, он близок к 25%). Площадь лесов России составляет 870 млн. га, а лесистость страны - 44,8%. Покрытая лесом площадь России меньше общей лесной на 105 млн. га и равна 765 млн. га. За свою историю человек уничтожил около 2/3 площадей лесов, при этом лесистость сократилась с 75% начальной до 25-30% современной. Процесс сокращения лесов продолжается и в настоящее время. Особенно ощутим они даже катастрофичен для тропических лесов. В последнее время большое внимание стали уделять учету и сохранению площадей, не затронутых или слабо затронутых хозяйственной деятельностью. Эти территории представлены в основном лесными землями. В мире доля таких земель близка к 20%, для России их доля более 60%. Для Европы в целом составляет только 4%. В лесах мира сосредоточено 1,65-1,96 триллиона м3 (сухой вес) растительной массы (биомассы). Последняя включает всю надземную (стволы, ветви, листья) и подземную (корни) массу. Стволовая древесина в общей массе составляет около 50%. Очень важным показателем является годовой прирост древесины. Исходя из этих критериев, из лесов мира ежегодно можно изымать около 5,5 млрд. м3 древесины (годичный прирост), а из лесов России более 500 млн. м3. И в том и в другом случае расчетная лесосека используется только на 50-60%.
Знаменательно, что в числе трех специальных Заявлений и Конвенций, провозглашенных на Конференции ООН в Рио-де-Жанейро (1992 г.), два из них посвящены биологическим ресурсам и сохранению биологического разнообразия. Это уже называвшееся «Заявление о принципах в отношении лесов» и «Конвенция о биологическом разнообразии». Наряду с продовольственными и техническими аспектами сохранения биоразнообразия подчеркивается большая экологическая значимость данной проблемы. Отмечается, что без сохранения биоразнообразия немыслимо устойчивое развитие. Экономические аспекты сохранения и использования биологического разнообразия. Известно, например, что «Зеленая революция» 60-70-х годов настоящего столетия во многом связана с тем, что для выведения новых высокоурожайных и устойчивых к болезням сортов зерновых культур использованы дикие виды, например пшеница из Турции. Только в странах Азии в результате «Зеленой революции» производство зерна пшеницы увеличилось на 2 млрд. долларов, риса на 1,5 млрд. долларов США. Дикие виды - важный источник лекарств, отрицательные последствия, применения которых минимальны. В настоящее время для этих целей используется около 5 тыс. видов растений с ежегодной стоимостью примерно 40 млрд. долларов. Есть сведения, что еще большее количество растений, обладающих целебными свойствами, пока не нашло применения в медицине.
Около 3500 видов, распространенных по всему земному шару; наибольшее разнообразие видов — в странах Средиземноморья, Передней и Средней Азии. Многие представители семейства внедрены в культуру как эфирномасличные и лекарственные растения; некоторые содержат в семенах жирные высыхающие масла; многие медоносны и декоративны. Травянистые растения, полукустарники и кустарники с железистыми волосками или эфирномасличными железками. Стебли четырехгранные, листорасположение супротивное, листья без прилистников, простые, цельные. Цветки в пазухах кроющих листьев на коротких цветоножках по 3—7 и более. Чашечка спайнолистная, с 5 зубцами, равными или неравными, часто двугубая. Венчик спайнолистный, из 5 лепестков, двугубый, верхняя губа из 2 лепестков, цельная или с выемкой на конце, нижняя трехлопастная. Тычинок 4 или 2, сросшихся с трубкой венчика, выступающих из трубки и собранных под верхней губой. Пестик с верхней четырехлопастной завязью, столбиком, выходящим из промежутка между лопастями завязи, и двураздельным рыльцем. Плод сухой, распадающийся на 4 односемянных орешка. Семена без эндосперма.




Новое на сайте


Леса юга Сибири и современное изменение климата


По данным информационной системы «Биам» построена ординация зональных категорий растительного покрова юга Сибири на осях теплообеспеченности и континентальности. Оценено изменение климата, произошедшее с конца 1960-х по 2007 г. Показано, что оно может вести к трансформации состава потенциальной лесной растительности в ряде регионов. Обсуждаются прогнозируемые и наблюдаемые варианты долговременных сукцессии в разных секторно-зональных классах подтайги и лесостепи.


Каждая популяция существует в определенном месте, где сочетаются те или иные абиотические и биотические факторы. Если она известна, то существует вероятность найти в данном биотопе именно такую популяцию. Но каждая популяция может быть охарактеризована еще и ее экологической нишей. Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации данного вида. Термин "экологическая ниша" был впервые употреблен американцем Д. Гриндель в 1917 г.


Экосистемы являются основными структурными единицами, составляющих биосферу. Поэтому понятие о экосистемы чрезвычайно важно для анализа всего многообразия экологических явлений. Изучение экосистем позволило ответить на вопрос о единстве и целостности живого на нашей планете. Выявления энергетических взаимосвязей, которые происходят в экосистеме, позволяющие оценить ее производительность в целом и отдельных компонентов, что особенно актуально при конструировании искусственных систем.


В 1884 г. французский химик А. Ле Шателье сформулировал принцип (впоследствии он получил имя ученого), согласно которому любые внешние воздействия, выводящие систему из состояния равновесия, вызывают в этой системе процессы, пытаются ослабить внешнее воздействие и вернуть систему в исходное равновесное состояние. Сначала считалось, что принцип Ле Шателье можно применять к простым физических и химических систем. Дальнейшие исследования показали возможность применения принципа Ле Шателье и в таких крупных систем, как популяции, экосистемы, а также к биосфере.


Тундры


Экосистемы тундр размещаются главным образом в Северном полушарии, на Евро-Азиатском и Северо-Американском континентах в районах, граничащих с Северным Ледовитым океаном. Общая площадь, занимаемая экосистемы тундр и лесотундры в мире, равно 7 млн ​​км2 (4,7% площади суши). Средняя суточная температура выше 0 ° С наблюдается в течение 55-118 суток в год. Вегетационный период начинается в июне и заканчивается в сентябре.


Тайгой называют булавочные леса, широкой полосой простираются на Евро-Азиатском и Северо-Американской континентах югу от лесотундры. Экосистемы тайги занимают 13400000 км2, что составляет 10% поверхности суши или 1 / 3 всей лесопокрытой территории Земного шара.
Для экосистем тайги характерна холодная зима, хотя лето достаточно теплое и продолжительное. Сумма активных температур в тайге составляет 1200-2200. Зимние морозы достигают до -30 ° -40 °С.


Экосистемы этого вида распространены на юге от зоны тайги. Они охватывают почти всю Европу, простираются более или менее широкой полосой в Евразии, хорошо выраженные в Китае. Есть леса такого типа и в Америке. Климатические условия в зоне лиственных лесов более мягкие, чем в зоне тайги. Зимний период длится не более 4-6 месяцев, лето теплое. В год выпадает 700-1500 мм осадков. Почвы подзолистые. Листовой опад достигает 2-10 тонн / га в год. Он активно вовлекается в гумификации и минерализации.


Тропические дождевые леса - джунгли - формируются в условиях достаточно влажного и жаркого климата. Сезонность здесь не выражена и времени года распознаются по дождливым и относительно сухим периодами. Среднемесячная температура круглогодично держится на уровне 24 ° - 26 ° С и не опускается ниже плюс восемнадцатого С. Осадков выпадает в пределах 1800-2000 мм в год. Относительная влажность воздуха обычно превышает 90%. Тропические дождевые леса занимают площадь, равную 10 млн. кв. км.