Городская экосистема – §1. Особенности городских экосистем | Документ экобиблиотеки | Российская федерация | Экодело

Экосистема города — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс).

Наряду с агробиоценозами экосистемы городов занимают всё большее место в развитии биосферы на нашей планете (сейчас более половины населения Земли живёт в городах и поселках городского типа, а в промышленно развитых странах эта цифра доходит до \(70\) %).

В городской экосистеме экологическое равновесие невозможно. В экосистемах городов нарушено соотношение продуцентов, консументов и редуцентов. Регулирование всех процессов, связанных с потоками вещества и энергии, в городе берёт на себя человек.

Очень важно, чтобы город был экосистемой, не вредящей здоровью людей.

Ещё в Средние века было замечено, что продолжительность жизни горожан меньше, чем у сельских жителей. Отсутствие зелени, узкие улочки, маленькие дворы-колодцы, куда практически не проникал солнечный свет, создавали неблагоприятные условия для жизни человека. 

В город поступают энергия и ресурсы, необходимые для промышленности, транспорта и жизнедеятельности его жителей. Город производит огромное количество ядовитых газов, токсичных отходов, загрязняющих окружающую среду.
В больших городах особенно сильно проявляется повышение уровня заболеваемости. В определённой степени это объясняется одновременным воздействием на организм двух, трёх или более вредных факторов, каждый из которых обладает незначительным действием, но в совокупности приводит к серьёзным бедам людей.

Пример:

насыщение среды и производства скоростными и быстродействующими машинами повышает напряжение, требует дополнительных усилий от человека, что приводит к переутомлению. Хорошо известно, что переутомлённый человек больше страдает от последствий загрязнения воздуха, инфекций.
Загрязнённый воздух в городе, отравляя кровь окисью углерода, наносит некурящему человеку такой же вред, как и выкуривание курильщиком пачки сигарет в день.

Серьёзным отрицательным фактором в современных городах является так называемое шумовое загрязнение.

Городской ландшафт не должен быть однообразной каменной пустыней. В архитектуре города следует стремиться к гармоничному сочетанию аспектов социальных (здания, дороги, транспорт, коммуникации) и биологических (зелёные массивы, парки, скверы). В этом большую роль могут сыграть ландшафтные архитекторы.

Экологи считают, что в современном городе человек должен быть не оторван от природы, а как бы растворён в ней. Поэтому общая площадь зелёных насаждений в городах должна занимать больше половины его территории.
Учитывая способность зелёных насаждений благоприятно влиять на состояние окружающей среды, их необходимо максимально приближать к месту жизни, работы, учёбы и отдыха людей.
Особое место вокруг промышленных предприятий и автострад должны занять защитные зелёные зоны. В них рекомендуется высаживать деревья и кустарники, устойчивые к загрязнению, например клён американский, тополь канадский, липу сердечную, можжевельник казацкий и виргинский, иву белую, крушину ломкую, дуб черешчатый, бузину красную.
Ухаживая за зелёными насаждениями, оберегая и умножая их, каждый житель города может внести свой посильный вклад в улучшение экологии города.

Городская экосистема

Городская экосистема (урбоэкосистема) — пространственно ограниченная природно-техногенная система, сложный комплекс взаимосвязанных обменом вещества и энергии автономных живых организмов, абиотических элементов, природных и техногенных, создающих городскую среду жизни человека, отвечающую его биологическим, психологическим, этническим, трудовым, экономическим и социальным потребностям (Лихачева и др., 1996).[ …]

Из табл. 2 видно, что для всех типов «блоков» городской экосистемы ограничения жизнедеятельности связаны с чрезмерным воздействием города на почвы, что приводит к подавлению их функций. Таким образом, именно создание искусственных почвоподобных тел с заданными свойствами, обладающих высокой резистентностью, способно приблизить к решению проблемы создания устойчивых городских экосистем в целом.[ …]

Гидрологическая специфика городов. В конце 80-х гг. городскими экосистемами было занято около 1 млн. км2 территории суши. В них проживала почти треть населения планеты. К настоящему времени эта доля приближается к 50 %. Гидрологическая роль городов связана с экстремальным состоянием проницаемости поверхности из-за асфальтированных и иных водонепроницаемых покрытий, а также крыш домов. Поэтому поверхностный сток с территории городов (независимо от того, загрязнен он или нет) значительно выше, чем грунтовый, и питание подземных вод ограничено. Разумеется, в большинстве случаев эти воды сильно загрязнены, о чем уже упоминалось выше. Кроме того, растет количество малых городов и поселков городского типа с интенсивным применением твердых покрытий. В условиях промышленных агломераций также преобладают- территории с твердым водонепроницаемым покрытием. Согласно имеющимся прогнозам, в обозримом будущем суммарная площадь таких покрытий может возрасти до 200 тыс. км2, что приведет к ощутимому нарушению водного баланса не только в локальных масштабах, но и в глобальном.[ …]

Фенологические наблюдения — это основа всех экологических прогнозов. Так, изменение микроклимата в городской экосистеме сразу же скажется на сроках схода снега, прилета птиц или их зимовки, на изменении видового и популяционного состава городских животных, на распускании листьев деревьев, ходе вегетации, сроках цветения ряда видрв и т. д.[ …]

Выхлопные газы автотранспорта составляют в настоящее время 60-80% от суммы выбросов токсических веществ в городских экосистемах. Все их компоненты (а их более 200) действуют синергически, а иногда проявляют и эмерджентные свойства. От выхлопных газов страдают как автотрофы (зеленые растения), так и гетеротрофы (человек и животные). В то же время некоторые растения очищают атмосферу от вредных примесей.[ …]

Кафедра ботаники Кемеровского университета в течение многих лет проводит исследования реакций растений на урбосреду с целью разработки научных основ формирования фитоценозов в городских экосистемах. Изменения физиологических процессов выявляются задолго до появления визуально различимых признаков повреждения систем (Ким, 1981).[ …]

Хотя среда на выходе города, как правило, меньше, географическое распространение кислых дождей, источники которых — промышленные районы (см. с. 10—11), показывает, что этот компонент городской экосистемы расширяется. В развивающихся странах города характеризуются менее интенсивным «городским метаболизмом», соответственно меньшим потреблением энергии и менее обширными средами на входе и на выходе. Но отсутствие в этих городах очистных сооружений для бытовых и промышленных стоков часто приводит к более сильному воздействию на окружающую природу, чем это наблюдается в окрестностях городов в технически развитых районах мира.[ …]

На сегодняшний день картина адвентивизации флор разных материков выглядит следующим образом: Северная Америка — 19/о, Австралия — 17У, Южная Америка — 13%, Европа — 9%, Африка — 7%, Азия — 7%. Максимальная доля З.в. выявлена в сельскохозяйственных и городских экосистемах — 31%, далее следуют леса умеренной полосы, во флоре которых доля З.в. достигает 22%. В биоме средиземноморских склерофит-ных кустарников также много З.в. — 17%. Этот показатель резко снижается в альпийской растительности (11%), в саваннах (8%) и пустынях (6%).[ …]

Разумный баланс между затратами и выгодами складывается, по-видимому, в городе умеренных размеров с населением около 100 000 человек. Конечно, при определении теоретически оптимальных размеров города надо учитывать много сложных факторов. Как уте отмечалось (с. 89), индустриально-городская экосистема сильно зависит от размеров и емкости среды на входе и среды на выходе, необходимых для поддержания города.[ …]

Не отказывая экологическому урбанизму в определенной рациональности, нельзя не отметить наивный идеализм его основных концепций, оторванность его предложений от суровой реальности капиталистического мира. Неприемлемо в этой концепции и практически прямое перенесение законов функционирования природных экосистем на городской организм. Экологи признают, например, что видовое разнообразие экологической системы увеличивает ее стабильность и способность противостоять внешним воздействиям. Сторонники экологического урбанизма в связи с этим расценивают мероприятия по реконструкции и обновлению городской ткани как постоянное нарушение стабильности «экосистемы города». Оптимальные условия для функционирования и развития «городской экосистемы», по их мнению, обеспечивают полицентриче-ские структуры, состоящие из автономных многофункциональных городских образований — «ядер», разделенных озелененными пространствами. Организация подобной «ядерной» структуры расселения ставит градостроителей перед проблемой определения верхних пределов роста отдельных городских структурных единиц и рациональной организации транспортных систем, призванных уменьшить число внутригородских перемещений и способствовать рациональному использованию городских территорий [13].[ …]

Город — наиболее комфортная экологическая ниша для человека, снабжающая одновременно большое число людей ресурсами жизнеобеспечения и выдерживающая сверхвысокую плотность популяции с помощью современных технологий и средств. Однако, как подчеркивает Кавтарадзе (2000), практически все региональные и глобальные проблемы охраны окружающей среды имеют общий источник — урбанизированные территории, собственно города. Изменения в городских экосистемах происходят с огромной скоростью, трансформация одних компонентов накладывается на изменение других, создавая сложную, неоднозначную проблему. В связи с этим необходимо всестороннее исследования воздействия городской среды на изменяемую ею природу.[ …]

Неблагоприятным фактором в условиях функционирования горизонтов подземных вод является «перестройка» всей структуры и условий залегания горных пород под городом. Обычно при строительном освоении подземного пространства происходит спрямление русел рек, засыпка части их притоков, забор водотоков в трубы, возведение набережных и устройство дренажных призм. Все это меняет гидрогеологические условия и как бы в «отложенном» режиме сказывается на параметрах городской экосистемы.[ …]

Фенологические наблюдения за индикационными объектами проводятся или на отдельных модельных экземплярах (при этом обычно затруднен выбор средней модели), либо на всей популяцией или группе особей. Следует отметить, что все весенние фенофа-зы проходят в более короткие сроки по сравнению с осенними. Так, фазы облиствения и зацветания обычно проходят довольно дружно и завершаются за 9-11 суток и менее, а фазы расцвечивания листьев, осеннего их опадения, созревания плодов могут быть растянуты на 1-1,5 месяца. Примерно такую же разницу наблюдали и мы, сравнивая прохождение фенофаз у одних и тех же видов в условиях уличных посадок городской экосистемы по сравнению с более чистой зоной загородных территорий.[ …]

1.2. Город как экосистема

Город — неполная экосистема, получающая энергию, пи­щу, воду и другие вещества с больших площадей, находя­щихся за ее пределами. В разных районах мира города зани­мают от 1 до 5% площади суши.

Город отличается от природных неполных экосистем ни- жеследующими особенностями. ‘

• На единицу площади расходуется большее количество энергии. Потребность в энергии плотно населенных индуст­риально-городских районов на 2—3 порядка выше потока энергии, поддерживающего жизнь в естественных или полу­естественных экосистемах, субсидируемых Солнцем. Для этого необходим большой приток концентрированной энер­гии извне (главным образом за счет сжигания ископаемого топлива).

Человеку для удовлетворения физиологических потреб­ностей требуется в год около 1 млн ккал энергии в виде пи­щи. В городах расходуется около 87 млн ккал энергии на че­ловека в год (расходы на ведение домашнего хозяйства, ра­бота промышленности, обеспечение торговли, транспорт­ные услуги и др.).

При современных методах ведения городского хозяйства солнечная энергия не только не используется, но и стано­вится дорогостоящей помехой, так как нагревает бетон, ас­фальт. Это в свою очередь способствует образованию смога (см. гл. 6).

Высокое удельное потребление энергии делает города «горячими точками». В больших городах температура возду­ха в среднем выше на 1—2 °С. Причины такой тепловой ано­малии — посторонние примеси, своеобразие воздушных по­токов (к центру города), нарушение естественного радиаци­онного режима. Эти факторы способствуют концентрации загрязняющих веществ в приземном слое воздуха. По дан­ным различных авторов, в условиях современного города концентрация загрязняющих веществ в 5-25 раз может пре­вышать нормативные уровни.

Резкое отличие наблюдается и в содержании различных токсичных веществ между городскими и сельскими экосис­темами (табл. 1.1).

Более того, снижение скорости ветра на 20—30% способ­ствует увеличению влажности городского воздуха до 8%, а частые туманы в сочетании с загрязнением атмосферного воздуха снижают видимость на 80%. Солнечное освещение из-за снижения прозрачности атмосферы падает на 10-15%. Уменьшение интенсивности ультрафиолетовых лучей до­стигает 30%, что может снижать синтез витамина ^ в орга­низме городских жителей.

Таблица 1.1

Тепловые пятна вокруг городов изменяют погоду. Летом на 9—27% увеличивается количество атмосферных осадков и число гроз. Образующиеся в результате функционирования города тепло, пыль и другие вещества, загрязняющие воз­дух, заметно изменяют климат городов по сравнению с кли­матом окружающей местности.

• Для обеспечения собственных потребностей городу тре­буются большие поступления веществ извне (продукты пита­ния, питьевая вода).

• Поток отходов с территории города является более мощным и ядовитым. Многие отходы — синтетические сое­динения, более токсичные, чем естественное сырье, из кото­рого они получены.

• Города приводят к разрушению и деградации окружаю­щих их естественных экосистем. Их строительство может быть основной причиной эрозии почв.

• Существуют определенные особенности и в функциони­ровании трофических уровней в городе (аутотрофы, гетеро-трофы).

Аутотрофная составляющая, т.е. городской «зеленый по­яс», имеет в основном эстетическую и рекреационную цен­ность:

Однако работа, затрачиваемая на поддержание «зеленого пояса», увеличивает энергетические и финансовые расходы на жизнь в городе. Ежегодные энергетические дотации для города (труд, топливо, удобрения и т.п.) оцениваются в 528 ккал/м².

Более половины годичного прироста аутотрофов в виде древесины, листьев и срезанной травы вывозится на свалки. Для общества было бы полезнее использовать это органи­ческое вещество для удобрения почв на полях и огородах.

Гетеротрофная составляющая городских экосистем обеднена (ограниченное количество видов животных, птиц и т.д.).

В силу этих и других причин нагрузки, которые испыты­вает популяция городского населения, во много раз превы­шают те, которым подвергается коренное население есте­ственных экосистем. Следовательно, в городах повышен уровень заболеваемости, и она имеет свои особенности.

• Число факторов, воздействующих на человека, в городе неограниченно велико, а время этого воздействия значительно короче. Следовательно, городские популяции подвергаются более мощному экологическому стрессу.

• Города отличаются специфичным составом городского населения. Мощные миграционные потоки, формирующие городское население, сопровождаются высоким темпом ге­нетической эволюции, протекающей вне связи с процесса­ми роста численности популяции и ее приспособленности, что коренным образом отличает городскую популяцию от естественной. Факторы городской среды способствуют уве­личению мутационного давления на жителей больших горо­дов, что ведет к росту наследственных заболеваний.

• В городах деформирован биоценоз. Общение с животным и растительным миром почти исключено, общение с себе подобными — избыточно. Дефицит положительных эмоций приводит к нарушениям деятельности центральной нерв­ной системы (ЦНС), внутренних органов, астенизации, нев-ротизации. Постоянные психические перегрузки, стрессо­вые состояния на работе, отрицательные эмоции при поезд­ках на транспорте, в очередях, неустроенность быта, семей­ные неурядицы приводят часть городской популяции к пси­хической инвалидизации, а наименее устойчивых — к суици­дальным попыткам, по числу которых крупные города вы­шли на самые высокие показатели.

• Десинхронизация биологических ритмов. Одно из суще­ственных нарушений состоит в том, что естественная син­хронизация светового дня и активности человека сдвинута в сторону темной части суток. Суточная десинхронизация физиологических процессов требует напряжения адаптаци­онных механизмов, что истощает приспособительные воз­можности организма.

• Деформированность видимой среды. В городе преоблада­ют серый цвет и плоские поверхности. Длительное пребыва­ние человека в видимой среде, бедной зрительными элемен­тами, сопровождается нарушениями движений глаз, ухудше­нием самочувствия и возникновением ощущения диском­форта. В городских условиях преобладают гомогенные и агрессивные видимые поля.

Гомогенные поля — однообразные видимые поля с малой насыщенностью зрительными элементами. В такой среде не могут функционировать многие механизмы зрительного анализатора: затрудняется работа бинокулярного аппарата; при переводе взгляда с гомогенной стены на четкий объект может возникать двоение.

Агрессивные поля состоят из большого числа однородных элементов. Нарушения зрения связаны с перенасыщением мозга информацией, так как после быстрого движения глаз в мозг поступает мало изменяющаяся информация.

• В городе выражено шумовое загрязнение. Показано, что лица с повышенной чувствительностью к шуму составляют 30%, с нормальной чувствительностью — 60%, нечувстви­тельны к шуму 10% населения. Реакция на шум во многом определяется психофизиологическими особенностями лич­ности, типом нервной системы, характером самого источни­ка шума. Транспортный и жилищно-бытовой шум оказыва­ют существенное влияние на слуховой анализатор, который должен работать с большим напряжением. Под действием шума нарушается равновесие процессов возбуждения и торможения в ЦНС, что приводит к снижению внимания и работоспособности, к переутомлению. У жителей, прожива­ющих в зданиях, расположенных на улицах с интенсивным движением, резко нарушается сон при уровне шума 40 дБ, при 50 дБ период засыпания удлиняется, время глубокого сна сокращается до 60%. Отсутствие полноценного отдыха приводит со временем к развитию утомления, которое не исчезает и переходит в хроническую форму, что способству­ет возникновению различных заболеваний.

• Инфекционная заболеваемость в городе изменена. Тес­ный контакт людей друг с другом приводит к росту вирус­ных и внутрибольничных инфекций, исчезновению некото­рых природно-очаговых инфекций. Увеличивается роль в патологии человека условно-патогенных микроорганизмов. Можно отметить, что уровень инфекционной заболеваемос­ти городского населения почти в 2 раза превышает уровень заболеваемости сельского населения.

Часть 3.1. Город как экосистема. Особенности.

3. Биологические и социальные аспекты жизни собак и кошек в населенных пунктах.

3.1. «Экологическое равновесие» в городе и его отличие от природного.

      3.1.1. «Экологическое равновесие».

     Начнем по порядку – с «экологического равновесия». Точнее, с общих закономерностей экологической системы населенных пунктов. Они и определяют, каким образом складываются те или иные относительно устойчивые («равновесные») состояния городской экосистемы.

     Заметим, что термин «экологическое равновесие» сейчас популярен в свете идей охраны природы и «зеленого» движения. В строгом смысле такое «равновесие» — явление, возникшее естественным путем. Его уместно использовать для описания естественных экологических систем, например, леса, где сложнейшие взаимосвязи между видами флоры и фауны формировались на протяжении тысячелетий, и где каждое рождение и каждая смерть не напрасны и служат для поддержания общего баланса. Возьмем утрированный пример: хищники питаются растительноядными животными (что служит фактором, не позволяющим растительноядным слишком размножиться, позволяет освобождаться от больных и неполноценных особей) – но в случае переизбытка хищников начнут интенсивно гибнуть уже они сами из-за уменьшения числа жертв (а это сохранит экосистему от дальнейшего, чрезмерного падения численности травоядных…) и т.п. В городе, как будет показано ниже, столь выверенного и возникшего естественного путем баланса нет.

 

     3.1.2. Общие закономерности и связи между элементами городской экосистемы .

     Упрощенно говоря, экологическая система – это рассматриваемая как целое совокупность живых существ, со всеми своими взаимными связями, находящихся в общей для них среде обитания.

     Город как экосистема значительно отличается от экосистем природных. Рассмотрим разницу подробнее, особо обращая внимание на наиболее интересующие нас, значимые виды животных.
       Современный город как среда обитания – прежде всего совершенно эволюционно уникальное и абсолютно новое в истории Земли сочетание искусственных неживых объектов (дома, дороги, автотранспорт и т.д.) и огромного количества особей одного вида разумных существ – то есть людей, создающих и изменяющих эти объекты. Города возникли и существуют в природных, естественных ландшафтах; их экосистема в какой-то мере включает в себя элементы прежней, существовавшей до возникновения города, природной экосистемы – но это лишь отдельные элементы, а не целостная система.

     Городская экосистема как тип сформировалась в ничтожный по природным меркам срок – несколько десятилетий, в лучшем случае веков. Тогда как типы естественных экосистем формировались на протяжении, по меньшей мере, десятков и сотен тысяч лет.
     В экосистемах осуществляется круговорот вещества и энергии.  В естественных экосистемах (крупных, уровня биогеоценозов) существует в основном замкнутый круговорот вещества. Животные получают пищу (органическое вещество) и, соответственно, энергию, от местных зеленых растений. Затем органика передается по пищевым цепям (от травоядным к хищникам), вещество всех отмерших животных и растений возвращается обратно в цикл с помощью микроорганизмов-деструкторов.        В городе — цикл в основном разомкнутый. Растения являются лишь незначительным компонентом экосистемы, и их обилие регулируется человеком – посредством устройства (или уничтожения) зеленых зон, парков, скверов, газонов и проч. В питании городских позвоночных животных местные растения играют относительно малую роль (например, семена растений служат кормом для всеядных синантропных птиц) или не играют совсем (домашние собаки и кошки не используют городские растения как пищевой ресурс). Преобладающий поток органического вещества, пригодного для потребления крупными животными, поступает в город извне. Основная часть органики ввозится в город человеком (в виде пищевых продуктов – результат внегородского сельхозпроизводства, рыболовства и т.д.). Большая доля отходов также выводится за пределы поселения, например, на свалки. Итак, основные источники пищи для крупных животных контролируются человеком – как городской растительный мир, так и основной ресурс – продукты питания.

     Пищевые связи между видами в природной экосистеме существуют в виде сложных долгосрочных многозвенных цепей, образующих целые биоценотические сети. Каждый вид животных потребляет «органику», предоставляемую другими организмами, и сам служит пищей для следующих звеньев пищевых цепочек. Общее направление цепочек (точнее, «цепей выедания») таково: растения служат кормом для травоядных, а травоядные – для хищников. Причем некоторые относительно слабые хищники в свою очередь являются пищей для более сильных.

В городе же пищевые связи в значительной степени случайные и короткие – потому, что в питании животные привязаны к человеку, а не друг к другу (за исключением остатков природной среды в виде лесопарков и т.д.).

     Человек определяет не только характер и обилие кормовой базы в городе, но и «пространственные ресурсы» — то есть предоставляет для животных убежища, укрытия, логова в своих зданиях и сооружениях, определяет пространственные характеристики местообитаний (жилая застройка, склады, промышленная застройка и т.д.). Это происходит двояким образом: 1. целенаправленно, когда люди специально создают условия для комфортной жизни для избранных животных (как правило, домашних) в своих квартирах, домах, дворах, и 2. нецеленаправленно – животные самостоятельно используют конструктивные особенности сооружений с пустотами и дырами, осваивают доступные подвалы, стройплощадки, пустыри и т.д.

     И климатический фактор значительно зависит от человека: температурный режим в предоставляемых человеком укрытиях значительно отличается от природного — домашние животные зимой не страдают от холода в квартирах хозяев. А бездомные собаки и кошки и дикие животные-синантропы (см. ниже) – могут греться в открытых подвалах, на чердаках, вблизи трубопроводов теплоснабжения и т. п.

     Таким образом, и большинство так называемых абиотических (не связанных с питанием) факторов – например, наличие и характер убежищ — также заданы людьми. Даже микроклимат, температурный и световой режимы в городе заметно отличаются от окружающих природных и подвержены значительным локальным вариациям. Таким образом, параметры и кормовой базы, и мест обитания – почти все задано целенаправленной или нецеленаправленной деятельностью человека (см. также Приложение 1)

     Сумма, доступность и распределение всех ресурсов определяют потенциальную максимальную численность того или иного вида – так называемую «поддерживающую емкость среды». Деятельность человека по активному регулированию численности того или иного вида определяет, достигнет ли она максимально возможных значений или нет.

 
      3.1.3  Стабильность и равновесие.

     Стабильность экосистем — естественной и городской — разная. В сложившейся природной экосистеме ни один вид не может резко поменять условия, в городе – человек обладает такой возможностью. «Природная система – обладает сравнительно высокой стабильностью, имеется динамическое равновесие и саморегуляция. У городской – стабильность низкая, система постоянно подвергается различным антропогенным возмущениям. Саморегуляция почти отсутствует, человек сам должен выполнять регуляторную функцию»  (Клауснитцер Б. Экология городской фауны. М., 1990).

     Особенно хочется обратить внимание на последний тезис ввиду распространяемых идей о якобы присущей городским животным саморегуляции (или «саморегулировании») своей численности. «Саморегуляция» численности животных в городе, особенно животных домашних – это «саморегуляция» воды в стакане. Чем больший по размеру стакан возьмет человек — тем больше воды в него влезет. Чем более (менее) благоприятные в экологическом смысле условия создаст человек, осознанно или неосознанно, для определенного вида в городе – тем больше (меньше) будет численность этого вида. Размеры стакана – то есть параметры экологических ниш, задаются человеческой деятельностью. Весь этот контроль осуществляется либо преднамеренно, либо непреднамеренно – косвенная регуляция численности и межвидовых отношений за счет изменения параметров городской среды.

     Размах человеческого регулирования потенциально почти безграничен и лимитирован только специфическими цивилизационными факторами: доступными технологиями и экономической целесообразностью. Например, теоретически можно строить здания абсолютно без малых пустот и полостей, в которых живут грызуны, но в массе это технологически сложно и экономически невыгодно (пока?). В эти параметры регулирования, кстати, может входить и благоприятствование одному виду в ущерб другому (см. ниже).

 

       3.1.4 . Комменсализм городских животных по отношению к человеку. Пищевые цепи.

     Если рассматривать только высших позвоночных животных — впрочем, это частично касается и многих групп беспозвоночных — то выясняется, что городская экосистема сильно обеднена видами по сравнению с большинством естественных экосистем, зато основные виды обычно представлены «неестественно» большим числом особей на единицу площади. Это: 1) домашние собаки и кошки, в том числе и бездомные, а также все прочие домашние животные, содержащиеся в городе и 2) дикие синантропные животные, классические примеры — крысы, мыши, воробьи, вороны, чайки и т.д. Их численность в немалой степени зависит от степени лояльности животных к человеку – наиболее многочисленны те, кто меньше человека боятся. Разница между бездомными домашними животными и дикими синантропными животными заключается в том, что домашние животные были приспособлены человеком к жизни рядом с ним (одомашнены) и когда-то введены в населенные пункты ради определенных утилитарных целей; дикие синантропные животные в общем сами приспособились к соседству с человеком и поселились в городе самостоятельно или вследствие случайного, непреднамеренного завоза. Домашние животные прошли целенаправленный или нецеленаправленный искусственный отбор в ходе процесса одомашнивания, дикие синантропные такого отбора не проходили.

     С точки зрения использования пространства городские животные — это квартиранты человека, обитающие в его искусственно созданном для себя ландшафте. А в аспекте пищевых (трофических) межвидовых отношений большинство крупных городских животных являются нахлебниками-«комменсалами» по отношению к человеку, в своем питании полностью или почти полностью от него зависящими, подъедающими за ним пищу, которая человеку уже не нужна (отбросы) или которую он специально выделяет животным (подкормка). «Комменсализм» иногда определяется как сотрапезничество или нахлебничество. Происхождение термина — от латинских cum – «вместе», «с» и mensa – «стол». Является формой взаимоотношения видов, при котором один вид – хозяин — предоставляет для другого условия для существования, сам экологически не завися от нахлебника. Примеры из природы – акула и рыба-прилипала, лев и шакал. Но комменсализма таких масштабов, как в городе, природа, пожалуй, не знает. Один вид — человек кормит огромное количество крупных животных, причем нескольких видов сразу.

      (Как и при природном комменсализме, численность хозяина-человека трофически не зависит от численности нахлебников (но не наоборот!). В биологическом смысле это односторонняя связь – ведь комменсалы не объедают человека как вид, конкурируя с ним за пищу, и не охотятся на него. (Впрочем, категоричность этого тезиса в отношении собак в современных российских условиях можно поставить под сомнение, так, бездомные собаки могут перехватывать у бомжей объедки из контейнеров – конкуренция, а случаи гибели людей от нападений собак можно расценивать как пример охоты. Однако эти исключения не делают погоды. Кроме того, человек подчиняется не только непосредственным биологическим закономерностям, и животные могут оказывать на него воздействие в других сферах: санитарного благополучия и комфортности среды обитания, социально-психологической и др. Но в любом случае, животные намного больше зависят от человека, чем он от них).      

      Проанализируем подробнее некоторые закономерности городской экосистемы применительно к этим самым значимым видам животных. Как уже было указано, пищевые продукты человека, в том числе и в виде отбросов – первое звено  коротких трофических цепей. Вторым звеном  и являются основные синантропные и домашние животные. Далее «пищевые цепи выедания», как правило, не простираются – то есть нет или немного видов-хищников, строящих свое существование на поедании представителей первого звена. Ведь отбросов и подкормки относительно много, кроме того, они на любой вкус (для воробьев – мелкие крошки на асфальте, для голубей – крошки покрупнее, для крыс – объедки в мусоропроводах, для собак – в пакетах из баков или из рук прохожих). Так человеческой деятельностью не только предоставлен обильный корм, но и заметно разделены в пищевом отношении «экологические ниши» среди всеядных синантропов и домашних животных. Это позволяет существовать очень плотным популяциям, переводит межвидовую конкуренцию «за пищу» на периферию «экологических ниш» (если не происходит радикальной перестройки среды человеком, дающей преимущество тому или иному виду) и делает хищничество ради прокорма относительно неважным для выживания видов. (Что, однако, автоматически не означает мирного сосуществования. Есть сильная внутривидовая конкуренция, есть и «охота ради охоты», часто инспирируемая человеком.) Настоящих природных хищников, существующих именно за счет поедания добычи, в городе нет или мало – не очень уживаются они с человеком. (За относительно редкими исключениями вроде охотящихся на голубей ястребов, малочисленных соколов кое-где на высотных зданиях и каменной куницы в южных российских городах и др. В любом случае, их численность ниже той, которая может быть поддержана имеющейся для них потенциальной кормовой базой).

     Кстати, значительно чаще природные хищники заходят в города не ради охоты, а ради тех же отбросов, которые они собирают на помойках (см. синантропизация и ее последствия в Приложении 4)

 

     3.1.5 Устойчивые состояния – результат человеческой деятельности.

     Итак, город — это искусственная система, созданная и поддерживаемая человеком, нечто вроде огромного дома или квартиры, в которой только её творец и хозяин — человек — может поддерживать то или иное устойчивое состояние, то есть то самое «равновесие». Это особенно важно для более-менее крупных животных города – прежде всего, это домашние животные (кошки и собаки, в том числе бездомные) и синантропные дикие животные (голуби, крысы, воробьи и т.д.). Их питание зависит от корма, который им специально (кормление) или непреднамеренно (отходы) предоставляет человек. Их дома, убежища, логова и норы либо расположены непосредственно в строениях человека (например, у домашних животных), либо их наличие иным способом зависит от его деятельности, например, для некоторых птиц — от количества высаженных в городе деревьев. Даже климат и освещенность в городе не совсем естественные – даже вне помещений зимой в городе теплее, а ночью – светлее, чем за городом.

     Кроме того, история современного типа городской среды, асфальто-бетонного пространства — это всего несколько десятилетий. Этого маловато для возникновения равновесной экосистемы. Человек своей деятельностью постоянно, беспрерывно меняет условия обитания. Связи между видами животных в городе грубее, примитивнее, несбалансированнее, чем в природе.

     Следовательно, в городе та или иная экологическая ситуация (относительно устойчивое состояние, характеризующееся определенным числом животных разных видов и их соотношением) возникает не сама собой, а определяется как равнодействующая сил действия или бездействия человека, зависит от его умения или неумения управлять созданной им экосистемой.

     Весь этот контроль осуществляется либо преднамеренно, либо непреднамеренно – в последнем случае это косвенная регуляция численности и межвидовых отношений за счет изменения параметров городской среды (подробнее см. Приложение 1.)

p class=

ГОРОДСКАЯ ЭКОСИСТЕМА — это… Что такое ГОРОДСКАЯ ЭКОСИСТЕМА?



ГОРОДСКАЯ ЭКОСИСТЕМА

ГОРОДСКАЯ ЭКОСИСТЕМА

(Г.э.) — территория города и его население (человек и другие живые организмы). Г.э. — это гетеротрофная антропогенная экосистема. Согласно В. Мазингу, у Г.э. есть три особенности: 1) зависимость, т. е. необходимость постоянного поступления ресурсов и энергии; 2) неравновесность, т. е. невозможность достижения экологического равновесия; 3) постоянное аккумулирование твердого вещества за счет превышения его ввоза в Г.э. над вывозом, что приводит к повышению уровня поверхности города (формированию культурного слоя, который в старых городах достигает нескольких метров).
  По образному выражению Ю. Одума, города являются , так как потребляют огромное количество кислорода, воды и других ресурсов, а продуцируют только углекислый газ и загрязнение окружающей среды.
  Возможности уменьшения пагубного влияния Г.э. на биосферу и улучшения условий жизни человека внутри Г.э. изучает городская экология.

Экологический словарь, 2001

Городская экосистема

территория города и его население (человек и другие живые организмы). Г.э. — это гетеротрофная антропогенная экосистема. Согласно В. Мазингу, у Г.э. есть три особенности: 1) зависимость, т. е. необходимость постоянного поступления ресурсов и энергии; 2) неравновесность, т. е. невозможность достижения экологического равновесия; 3) постоянное аккумулирование твердого вещества за счет превышения его ввоза в Г.э. над вывозом, что приводит к повышению уровня поверхности города (формированию культурного слоя, который в старых городах достигает нескольких метров). По образному выражению Ю. Одума, города являются «паразитами биосферы», так как потребляют огромное количество кислорода, воды и других ресурсов, а продуцируют только углекислый газ и загрязнение окружающей среды. Возможности уменьшения пагубного влияния Г.э. на биосферу и улучшения условий жизни человека внутри Г.э. изучает городская экология.

EdwART. Словарь экологических терминов и определений, 2010

.

• ГОРОДСКАЯ ЭКОЛОГИЯ
• ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА

Смотреть что такое «ГОРОДСКАЯ ЭКОСИСТЕМА» в других словарях:

• Городская ласточка — Эта статья  о птице семейства ласточковых. О роде семейства ласточковых см. Городские ласточки Городская ласточка …   Википедия

• Владивосток — У этого термина существуют и другие значения, см. Владивосток (значения). Город Владивосток …   Википедия

• Миграция птиц — Клин серых журавлей. Под миграцией, или перелётом птиц подразумевают перемещение или переселение птиц, связанное с изменением экологических или кормовых условий, либо особенностями размноже …   Википедия

• Кобылянский, Виктор Аполлонович — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Кобылянский. Виктор Кобылянский Дата рождения: 20 июля 1942(1942 07 20) Место рождения: с. Кудеча, Могочинский район, Забайкальский край, РСФСР Дата смерти …   Википедия

• Виктор Аполлонович Кобылянский — Кобылянский Виктор Аполлонович Дата рождения: 20 июля 1942 Место рождения: с. Кудеча Могочинского района Дата смерти: 30 октября 2007 Место смерти: Чита Гражданство: Россия Научная сфера: Философия Место работы …   Википедия

• Виктор Кобылянский — Кобылянский Виктор Аполлонович Дата рождения: 20 июля 1942 Место рождения: с. Кудеча Могочинского района Дата смерти: 30 октября 2007 Место смерти: Чита Гражданство: Россия Научная сфера: Философия Место работы …   Википедия

• Кобылянский, Виктор — Кобылянский Виктор Аполлонович Дата рождения: 20 июля 1942 Место рождения: с. Кудеча Могочинского района Дата смерти: 30 октября 2007 Место смерти: Чита Гражданство: Россия Научная сфера: Философия Место работы …   Википедия

• Кобылянский Виктор Аполлонович — Дата рождения: 20 июля 1942 Место рождения: с. Кудеча Могочинского района Дата смерти: 30 октября 2007 Место смерти: Чита Гражданство: Россия Научная сфера: Философия Место работы …   Википедия

Городская экосистема

Тема: Городская экосистема.

Цель: Изучить экологические проблемы городской среды на примере своего города (Альметьевск).

Задачи:

1) Образовательная: сформировать представления об особенностях городской среды, урбанизации, основных экологических проблемах города и путях их решения.

2)  Развивающая: развитие таких личностных психологических особенностей, как внимание, мышление, речь, наблюдательность, любознательность, выработка поисковых, исследовательских и творческих навыков и умений.

3) Воспитательная: ответственное отношение студентов к городской среде в процессе разнообразной педагогически организованной деятельности.

4) Самообразовательная: умение наблюдать объекты природы, ставить простейшие опыты, овладевать приёмами работы со справочной литературой и другими источниками знаний.

Оборудование и ТСО: Мультимедиа, оборудование для демонстрационного опыта (фарфоровая чашка, горелка).

Основные понятия и термины: Городская экосистема, урбанизация, экологические проблемы.

Методы обучения: Проблемный, частично-поисковый.

Формы организации учебной деятельности: Комбинированный урок с использованием мультимедиа.

Личностная значимость: Получить больше информации по интересующей проблеме, показать  своим товарищам свободное владение материалом, умение публичного выступления.

Источники информации:

1) Основные: Степановских А.С. «Экология» с. 405, с. 602; Миркин Б.М. «Экология» с. 121-127.
2) Дополнительные: экология в таблицах, периодические издания, справочная литература, Интернет.

Если город дает человеку кров, то красота города даёт человеку душу.
(О.А. Швидковский)

Ход занятия

Учитель: Я рада сегодня видеть вас снова на занятии по географии, и это одно из занятий на котором мы будем использовать мультимедиа. По мере просмотра фильма «Знаки беды» вы должны определить, какие же экологические проблемы возникают в связи с развитием городов и увеличением антропогенной нагрузки на природную экосистему.

Вы стоите на опушке леса, поют птицы, шелестят листьями деревья ласкающие взор, успокаивающие душу, вносящие умиротворение и покой в наше сердце.

Современный город — средоточие экономических, социальных, экологических проблем, и неудивительно, что интерес к нему как к объекту изучения постоянно возрастает.

Для современного этапа развития мирового сообщества характерен процесс урбанизации, т.е. повышение доли городского населения и усиления влияния городов на биосферу.

В современном городе экологическая среда неблагоприятна для жизни человека, что отрицательно сказывается на его здоровье. И поэтому вопросы экологии города (урбаноэкологии) – важнейший раздел прикладной экологии. Главная её задача – примирение этих заведомо неравновесных систем с биосферой в процессе «коэволюции» с ней человека, что является одним из условий построения общества устойчивого развития.

В современной экологии территория города с его населением рассматривается как гетеротрофная антропогенная экосистема.

Для городской экосистемы характерны:

— неравновесность, т. е. невозможность достижения экологического равновесия;
— постоянное накопление твёрдого вещества за счёт резкого превышения его ввоза в город над вывозом.

Города являются «паразитами биосферы», которые потребляют огромное количество кислорода, воды и других ресурсов, а продуцируют только углекислый газ и загрязнения окружающей среды.

Современная урбанизация носит «взрывной» характер, ее порождением являются гигантские агломерации городов с населением свыше 10 млн. человек – мегаполисы, которые югославский профессор Н. Царич оценил как «…самое худшее и чудовищное явление, которым в мирное время может быть угнетено население». Как протест против тенденции роста мегаполисов появилась популярная концепция – гипотеза о так называемом экосити – идеальном экологическом городе.

Человек сам создаёт сложные урбанистические системы, преследуя благую цель – улучшить условия жизни, создав для себя новую искусственную среду, повышающую комфортность жизни. (Слайды 1-5, Приложение)

В наши дни урбанизация стала одним из основных факторов изменения окружающей среды. Именно с нею связано ¾ общего объёма загрязнения. Это и не удивительно. Если учесть, что города занимают 2-3% площади земной суши, но и в них концентрируются почти половина населения мира и основная часть производства. Особенно сильное воздействие на окружающую среду оказывают большие города и агломерации, которые выступают едва ли не в роли главного источника загрязнения.

В настоящее время в городах проживает уже 60% населения планеты (в России – 67%), ожидается, что в ближайшие десятилетия эта доля возрастет до 80%.

Вопрос: Какие основные экологические проблемы возникают в связи с ростом городов? (Слайд 6)

1. Загрязнение атмосферы.
2. Загрязнение выхлопными газами автомобилей.
3. Шумовое загрязнение.
4. Проблема бытового мусора и бытовых стоков.

Познакомимся с небольшими исследованиями по каждому виду загрязнений, и по ходу рассказа вы должны заполнить таблицу:

Экологическая проблема	Причины возникновения	Пути решения

С загрязнением атмосферы городской среды как  главного фактора пагубного влияния на здоровье человека познакомит выступление ученика с сообщением.

Почему нельзя сжигать твёрдый мусор? Чтобы ответить на этот вопрос посмотрите следующий опыт.

Демонстрационный опыт «Загрязнение воздуха»

Материалы и оборудование: Свеча, спички, фарфоровая чашка.

Ход опыта: Зажечь свечу и спросить учащихся о том, что они видят (пламя и потоки горячего воздуха, иногда дымок). Подержать над пламенем около минуты чистую фарфоровую чашку (расстояние между кончиком пламени и дном чашки 2-3 см). На дне чашки появится копоть. После остывания предложить рассмотреть и потрогать ее. Копоть – вещества, образующиеся в результате сгорания топлива (в данном случае – парафина и стеарина, из которых сделана свеча), именно они оседают на поверхности зданий, листьях растений, попадают в лёгкие человека.

Вопрос: Вы познакомились с одной из главных проблем, каковы же причины её возникновения и пути решения?

О том, какой вред приносят автомобили, выделяя выхлопные газы в окружающую среду города, нам расскажет ученик.

Вопрос по таблице.

Одним из главных факторов дискомфорта в городе является шумовое загрязнение. (Слайды 7, 8)

Наиболее чувствительны к действию шума лица старших возрастов; так, в возрасте до 27-ми лет на шум реагируют — 46% людей, в возрасте 28-37-ми лет – 57%, в возрасте 38-57-ми лет – 62%, а в возрасте 58-ми лет и старше – 72%. Данное обстоятельство должны учитывать  молодые люди, когда слушают дома популярную музыку, смотрят телепередачи, видеофильмы и т.д.

Важнейшим аспектом городской экологии является решение проблемы бытового мусора.

«Если город даёт человеку кров, то красота города даёт человеку душу» (О.А. Швидковскийй)

(Слайд 9)

Изучая город или его районы, в первую очередь говорят о его выразительности и индивидуальности. Когда мы думаем о запоминаемости архитектурного облика, то, естественно, прежде всего, обращаемся к тем особенным чертам, которые отличают данный город от других. Своеобразие города зависит от индивидуальных черт стиля жизни населения, его обычаев, празднеств и т.д. (Слайды 10, 11)

Но процесс урбанизации ведёт к тому, что видеосреда многих наших городов становится противоестественной: страдает не только эстетическая сторона, но и возникает угроза физиологическим механизмам зрения.

Причина этих нежелательных процессов – увеличение доли так называемых гомогенных (голые стены, монолитное стекло, глухие заборы, асфальтовые покрытия, гладкие крыши домов и т.п.) и агрессивных полей (большое число одинаковых и равномерно размещённых на поверхности элементов – окна на стене дома, плитки на тротуаре или стене и др.) (Слайды 12, 13)

Отрицательное воздействие гомогенных полей заключается в том, что на голой стене глазу не за что «зацепиться» и в головной мозг поступает недостаточно информации, при встрече с агрессивным полем происходит подобный процесс, но с избытком информации – глаз «не уверен», какой элемент на агрессивном поле он фиксирует. В этом можно видеть проявление общеэкологического принципа Либиха — Шелфорда, когда как избыток, так и недостаток какого-либо ресурса (в данном случае – информации) выступает в качестве фактора ограничивающего развитие популяции. Всё это отрицательно сказывается на работе центральной нервной системы и в конечном итоге – на общем самочувствии человека. (Слайды 14, 15)

По представлениям академика Филина В.А., то, что раньше называлось «архитектурным излишеством», на самом деле было положительным фактором, который делал декор зданий более разнообразным и уменьшал «видеозагрязнение». (Слайды 16–18)

Вопрос: Что понимается под «видеозагрязнением»?

Под «видеозагрязнением» понимается насыщение городской архитектуры элементами строений, которые служат причиной появления у человека раздражительности и даже агрессивности.

Вопрос: Из-за чего возникла проблема «видеозагрязнения»?

1) Острый недостаток жилья.
2) Нехватка ресурсов.
3) Продолжающийся монополизм однотипного строительства.
4) Строительство частных домов достаточно пышное и разнообразное, но также без учёта общей видеосреды.

Вопрос: Что должно учитывать новое строительство для формирования видеосреды города?

1) Разнообразить поверхности используемых железобетонных конструкций.
2) Привлекать архитектуру малых форм.
3) Избегать однотипности в жилой и промышленной застройке.
4) Красить в разные цвета стены домов.
5) Широко использовать озеленение, которое играет важную роль в повышении комфортности городской среды. (Слайды 19, 20)

Практическое задание: Из предложенного перечня видов деревьев и кустарников выберите те, которые наиболее подходят для озеленения нашего города.

Итог: включить в план строительства.

А какие экологические проблемы волнуют больше всего наших жителей города. (Определение рейтинга экологических проблем.)

Выступление представителя департамента экологии города Альметьевск и Альметьевского района

Задачей городской экологии является, с одной стороны, создание относительно комфортных условий для жизни человека внутри этой экосистемы, а с другой – защита от городских экосистем, окружающих их естественных и сельскохозяйственных экосистем, а также ограничение «расползания» городов, когда эти «раковые опухоли» охватывают все новые и новые живые ткани биосферы.

Как протест против тенденции роста мегаполисов появилась популярная концепция — гипотеза о так называемом экосити – идеальном экологическом городе. «Экосити» — это город, который находится в равновесии с окружающей средой и выражает девиз авторов концепции: «Назад к природе». В таком городе все здания невысокие, много зелени, транспорт экологичен, энергия расходуется экономно. Значительная часть сооружений переносится под землю, что высвобождает место для дополнительных гектаров зелёных насаждений. (С.141. Миркин)

Вопрос: Возможно ли строительство такого экосити?

Что нового, интересного и полезного мы сегодня изучили на занятии? В чём заключается задача городской экологии?

Составить синквейн «Городская среда».

Домашнее задание (Слайд 21)

1) Попробуйте спроектировать город будущего – экологичный город.
2) Дайте подробную характеристику вашему району как одному из компонентов урбосистемы нашего города.
3) Если бы вас сейчас назначили главой администрации нашего города, то что бы вы хотели изменить в первую очередь?
4) Найти информацию о развитии промышленности нашего города.

Экологические проблемы городов (мегаполисов, крупных, больших): город как экосистема

Экосистема города и история возникновения

Экологические проблемы городов появились десятки сотен лет назад и не получили своего разрешения до сих пор. Эти проблемы укрупнились вместе с ростом численности и величины городов и несколько трансформировались под влиянием научно-технической революции и индустриализации.

Город, как экосистема, для своего существования должен получать энергию, пищу и перерабатывать отходы. Проблемой для экологии он стал тогда, когда количество выбрасываемых им отходов: жидких, твердых и газообразных, стало таким по количеству и качеству, что окружающая природа, куда они попадали, не стала справляться с их переработкой. Кроме того, город не может самостоятельно производить такое количество пищи, которое было бы достаточно для его существования. Подтверждением этому может служить общепринятое определение понятия «город». А именно, что это место, где проживает население не занятое в сфере сельскохозяйственного производства. Значит, город не только не перерабатывает свои отходы, как это свойственно экосистеме, он еще не обеспечивает себя пищей. То есть отсутствуют два признака, по которым его можно признать экосистемой.

Если городские экосистемы требуют поступления извне и вывоза за пределы, то такая система неспособна к саморегулированию. Это система полностью зависима от внешнего влияния. Раз так, то — это либо не система, либо искусственная система. Ответ на этот вопрос можно поискать в истории возникновения городов.

Слово город происходит от «ограда» или «ограждать». Слово «город» дало название его жителям – они стали горожане. Затем горожане преобразовались в «граждан» и, наконец, в «цивилизацию». И если с этимологией можно согласиться, то с историей происхождения – не вполне. Происхождение городов чрезвычайно различно. Некоторые вырастали из маленьких населенных пунктов или даже родовых имений. Например, Москва из родового имения купца Кучки. Другие образовывались вокруг или внутри мест жительства владельца земли. Примером тому могут стать многие европейские города. Третьи вырастали на пустых и даже непригодных для жизни землях. Лас-Вегас или Астана. Как бы они ни возникали, основополагающими остаются два фактора – право собственности на землю и разделение труда.

Считается, и это следует из признанного всеми определения, что городами стали населенные пункты, жители которых занимались ремеслами, торговлей, обороной, финансами, а также это место пребывания власти. То есть всем, кроме сельского хозяйства. Таким образом, городское население изначально ставило себя в зависимость от внешнего фактора — от поставок продуктов извне.

Увеличение численности жителей и территориальное расширение вызвало сложности с утилизацией отходов жизнедеятельности как промышленных, так и бытовых. В странах Азии, когда на улицах городов скапливалось слишком много мусора, то жители решали этот вопрос просто – они надстраивали этаж в своих домах. Но это не снимало проблемы с перемещением и транспортировкой людей, товаров, сырья и тех же отходов.

Итак, сырье и продукты надо ввозить, а отходы вывозить. Эти проблемы возникли в процессе развития городов, их роста и укрупнения, а не при их образовании. В дальнейшем, с приобретенным опытом и развитием архитектуры и градостроительства, человечество стало строить более осмысленно. Но как видно окончательного решения проблем так и не нашло. О чем красноречиво говорят экологические проблемы мегаполисов.

Искусственные экосистемы

Таким образов экологические проблемы крупных городов, а точнее, их экосистемы полностью зависят от внешних факторов, а это уже признаки искусственной экосистемы. И чем больше город, тем больше такая зависимость. Образцом искусственной экосистемы, ее вершиной, является аквариум. А город как экосистема очень его напоминает. Существенных различий только два. Во-первых, аквариум изначально создавался как искусственная экосистема, где все компоненты подбираются в интересах и по желанию ее создателя. С момента закладки первого камня, он был частью экосистемы, его окружающей. И лишь со временем превратился в самостоятельную, когда влияние человека на существование живых организмов в городе, стало больше влияния окружающей природной среды. Во-вторых. Для аквариумной экосистемы человек является внешним фактором воздействия, а для города – он и внешнее влияние и внутренняя часть.

Активное развитие горожанами своих промыслов и ремесел, их усердие, что по-латыни означает industria, а также научные открытия, развитие техники, совершенствование технологий, привели к углублению разделения труда. Произошла индустриальная революция, которая охватила не только промышленный сектор, но и сельское хозяйство. Возникли индустриально-городские экосистемы. В чем их особенность? Во-первых, промышленность стала еще одним источником загрязнения экосистемы городов. Во-вторых, сельское хозяйство перестало требовать большого количества рабочих рук. Безработица погнала сельское население в город. Возникли экологические проблемы крупных городов, затем мегаполисов, а теперь еще и агломераций.

Загрязнения и способы борьбы с ними

На сегодня в городах проживает больше 50% всего населения планеты. В некоторых странах эта цифра значительно больше. Например, в Европейском Союзе – 70%. Он основной и комплексный источник загрязнения окружающей среды. Городские выбросы, стоки и отходы попадают и в воду, и на почву, и в воздух. Загрязняющие вещества, содержащиеся в промышленных и бытовых отходах, выхлопных газах транспортных средств, отработанных газах и сточных водах производственных и коммунальных предприятий, тепловых и электрических станций распространяются далеко за его пределами. Больших городов экологические проблемы становятся проблемами не только близлежащих населенных пунктов, но и экологических систем, расположенных на значительном расстоянии. 70% всего объема загрязнений и 80% загрязнения атмосферы приходится на долю городов. Лидером среди источников загрязнения является транспорт.

Считается, что экологические проблемы крупного и маленького города одинаковы, так как большая населенность компенсируется большей территорией. Есть также мнение, что чем выше плотность населения, тем меньше последствия от парникового эффекта. Представляется, что это аргументы, которые на руку только строительным компаниям. Вопрос ведь не стоит в плоскости, что больше или меньше загрязняет. У современных городов экологические проблемы вышли на другой уровень. Требуется решение проблемы загрязнения в принципе.

Индустриально-городские экосистемы производят огромное количество промышленных и бытовых отходов. Из сотен миллионов тонн твердых отходов полной утилизации подвергается от 10% до 35%. Лидером по этому показателю является Швеция. В этой стране 98% отходов поступает в переработку, в том числе используются для производства энергии – тепловой и электрической. Переработка отходов важнейшая и неотъемлемая функция экосистемы. В природе идеальной является ситуация при которой сколько отходов поступило, столько и было переработано, с последующей отправкой переработанной массы вверх по пищевой цепи. Хотя структура и состав пищи для людей существенно отличается от питания потребителей в трофической цепи леса или океана, тем не менее, работа 57 предприятий Швеции по принципу рециклинга, один из наиболее эффективных решений переработки отходов для искусственной экосистемы.

Но в большинстве случаев и стран, азиатский подход к решению вопросов отходов продолжает действовать и практически не изменился. Мы бросаем мусор себе под ноги, гора отходов растет, а мы просто поднимаемся выше по этой куче. Решить вопрос обеспечения городского населения продуктами питания без ввоза их из-за пределов нельзя. Надо постараться решить проблему хотя бы утилизации и переработки отходов внутри системы. Несколько уменьшить внешнее влияние на нее. Это по силам человеку, нужно только желание.

Еще одна важнейшая составляющая любой экосистемы – это обеспечение ее энергией. Для человеческой жизнедеятельности солнечной энергии уже давно не хватает. Разработанные виды получения энергии, с помощью водяного потока, сжигания топлива или атомной реакции, пока решают этот вопрос. Но вместе с тем они несут с собой новые проблемы для экологии.

Конечно, экологические проблемы мегаполисов значительно нагляднее и острее, чем маленьких городов. Но все это искусственные экосистемы и чем более они будет походить на природные, тем больше шансов выжить.

Видео — Экосистема аквариума