169491 (Экосистема Мурманской области), страница 2

В отличие от растений бактерии, грибы и животные не способны строить свое тело из простых химических веществ: им для этого необходимы более сложные органические вещества, богатые энергией. Они получают энергию, питаясь растениями или другими организмами, которые тоже питаются растениями и по характеру питания являются гетеротрофами. Таким образом, они строят свое тело за счет автотрофных организмов, а также организмов, питающихся автотрофами. Их относят к вторичным продуцентам.

Количество биомассы, создаваемой вторичными продуцентами, называют вторичной продукцией. Эту группу организмов объединяют во второй трофический уровень, который представлен консументами. Консументы иногда называют также трансформаторами, гетеротрофами или фаготрофами. Гетеротрофы в основном представлены животными, бактериями и грибами, получающими энергию путем усвоения органических веществ, разложения мертвых тканей. Образующиеся в результате жизнедеятельности гетеротрофов простые неорганические соединения усваиваются автотрофами.

Консументы выделяют различные биологически активные вещества, стимулирующие или угнетающие другие организмы. В этой группе выделяют несколько порядков: консументы первого порядка, второго порядка и т.д.

Третья группа организмов, обеспечивающая в экосистеме функционирование биоценоза, – редуценты. Это группа организмов, разлагающих отходы жизнедеятельности и отмершие организмы до минеральных веществ. Однако минерализация органических веществ осуществляется не только редуцентами (бактериями, простейшими грибами), но и консументами – растениями и животными в процессе метаболизма. Наряду с минеральными солями они выделяют в окружающую среду диоксид углерода и воду, которые являются конечными продуктами метаболизма.

Вклад каждой группы в функционирование экосистемы неравноценен. Например, для полного круговорота веществ в водоеме видовой состав продуцентов и редуцентов не имеет большого значения; для промысловых организмов (их питания, роста и размножения) видовой состав продуцентов может иметь решающее значение. Для человека, использующего водные промысловые организмы, большое значение имеют некоторые консументы.

Организмы разных групп (и таксонов) по-разному реагируют на антропогенное загрязнение среды обитания, т.е. обладают разной чувствительностью к антропогенному воздействию. Редуценты вынуждены перерабатывать не только естественные продукты жизнедеятельности автотрофов и консументов, но и химические вещества, попадающие в экосистему вследствие антропогенных воздействий.

Обычно по мере увеличения количества органического вещества в среде одновременно увеличивается и число организмов, которые его минерализуют, причем этот процесс всегда идет с опозданием. Однако эта закономерность прослеживается не всегда. Если химические вещества обладают токсическими свойствами, редуценты могут не справиться с очисткой от загрязнения, нарушаются процессы самоочищения, что отрицательно сказывается на устойчивости экосистемы и приводит к ее преобразованию.

В зонах загрязнения происходит упрощение трофической структуры, разнообразия типов питания в сообществах, снижается видовое разнообразие. По мере упрощения структуры и увеличения роли эврибионтных видов возрастает биомасса сообществ. Выявлены четкие связи между показателями структуры (индекс разнообразия) и функции водных сообществ: первичной продукцией, биомассой, суммарными тратами на обмен и т.д. Таким образом, соотношение организмов в группах и стабильность экосистем существенно зависят от деятельности человека.

Видовой состав групп продуцентов, консументов и редуцентов может быть различным, что зависит не только от типа экосистемы (например, наземной или водной), географического положения, но и от взаимоотношений организмов.

В экологии известны различные типы взаимоотношений, из которых обычно рассматривают четыре – конкуренция, хищничество, паразитизм и мутуализм. В реальной жизни эти отношения часто имеют смешанный характер. Примером может быть способность многих видов к образованию скоплений.

Скопление – это сосредоточение множества особей в наиболее подходящем для них месте и в самое подходящее время года. К скоплениям приводят миграции животных, синхронность жизненных циклов. Каждая особь тяготеет к «подходящему» местообитанию, в результате в таких местообитаниях скапливается вся популяция. Образование скоплений дает определенные выгоды отдельной особи, может повышать эффективность поисков пищи. Когда птицы в летящей стае выстраиваются надлежащим образом (в «шеренги», «клинья», «уступы» и т.д.), то их крылья благодаря аэродинамическим эффектам увеличивают подъемную силу. То же, по всей вероятности, происходит и со стаей рыб. Вместе с тем действует и механизм отбора, направленный против образования скоплений – как в пространстве, так и во времени. Первостепенный фактор такого отбора – это исчерпание ресурсов и конкуренция.

Конкуренция – это взаимодействие, которое сводится к тому, что один организм потребляет ресурс, который был бы доступен для другого организма и мог им потребляться. Одно живое существо лишает части ресурса другое, которое вследствие этого медленнее растет, оставляет меньшее потомство и имеет больше шансов погибнуть. Лишать друг друга ресурсов могут особи как одного, так и разных видов. Конкуренцию часто рассматривают как взаимодействие, приносящее обоюдный вред.

Напротив, такой тип взаимодействия как мутуализм приносит обоюдную пользу. Особи, которые вступают в подобного рода отношения, растут, размножаются и выживают с большим успехом в присутствии друг друга. Например, взаимодействие типа «чистильщик–клиент» используют некоторые виды рыб (известно 45 видов таких рыб), деревья, муравьи и т.д. К такому типу взаимодействия относится микориза – симбиоз между микроорганизмами (грибами) и древесными растениями, который приводит к ускорению круговорота минеральных элементов.

Мутуализмом считают сельскохозяйственную деятельность человека:

разведение домашних животных и выращивание растений. Планетарная биомасса в значительной мере образована мутуалистами.

Взаимоотношения между видами разных трофических уровней образуют систему трофических цепей (цепей питания).

Между членами трофической цепи складываются сложные отношения, и именно они обеспечивают устойчивость биоценоза, существование и жизнедеятельность популяций и видов.

Совокупность трофических цепей формирует трофическую структуру экосистемы (биоценоза).

Трофические цепи, представленные продуцентами и консументами, рассматривают как особую структурную единицу экосистемы – ее пастбищные цепи (пастбищную составляющую).

Процессы деструкции и минерализации органических веществ образуют так называемые цепи разложения (детритные цепи).

Чем больше видовое разнообразие биоценоза, тем полнее используются ресурсы на каждом трофическом уровне. Часто говорят о полноте биогенного круговорота веществ, связанного с биоразнообразием.

Учитывая тот факт, что большинство животных использует в пищу значительный набор объектов, следует ожидать появления, наряду с вертикальными, горизонтальных пищевых связей, которые также повышают устойчивость биоценозов и экосистемы в целом. Горизонтальные и вертикальные связи образуют пищевые сети. Таким образом, в природе формируются дублирующие механизмы.

Структура различных экосистем, например, наземных и водных, в принципе сходна, хотя видовой состав и количественные характеристики трофических компонентов существенно отличаются.

Популяции, входящие в состав биоценоза, вступают в сложные взаимоотношения, которые не исчерпываются трофическими связями. Пространственная структура биоценоза обусловливает образование топических связей. При этом всякое размещение организмов в пространстве неизбежно приводит к противоречиям: полезности группового существования и издержкам совместной жизни

Каждый вид занимает определенное положение в составе экосистемы и выполняет определенные функции, обеспечивающие стабильность его позиций и стабильность биоценоза и экосистемы в целом. Это положение называют экологической нишей. От количества экологических ниш зависит структура всего биоценоза. Чем разнообразнее абиотические условия среды, тем больше видов осваивают данный биотоп.

2. Качество природной среды и состояние природных ресурсов Мурманской области

Мурманская область входит в Северный экономический район.

Большое значение имеет Мурманский незамерзающий порт, где создан крупный траловый флот, ведущий круглогодичный лов рыбы Он оснащен крупными морозильными рыболовными и средними рефрижераторными траулерами. В настоящее время ставится вопрос о преобразовании порта в свободную экономическую зону.

В условиях становления рыночных отношений и структурной перестройки практически все отрасли промышленности Северного района испытывают острый кризис, выход из которого обеспечат освоение уникальных природных богатств и, несомненно, привлечение иностранных инвестиций.

Перспективы развития Северного района, прежде всего, связаны с освоением уникальных природных ресурсов, созданием крупного нефте- и газодобывающего района на континентальном шельфе Баренцева моря. Для добычи нефти и газа будут построены платформы морской добычи с привлечением инвестиций зарубежных стран, в частности Норвегии. Будет использован и передовой опыт компаний, добывающих нефть и газ в Северном море, в частности, опыт в сооружении платформ. По дну моря будут проложены трубопроводы к побережью.

Перспективы развития Северного района связаны также с освоением месторождений алмазов.

По-прежнему район будет занимать одно из самых важных мест в развитии рыболовства и рыбоперерабатывающей промышленности.

В настоящее время, как и в других районах России, экономика Северного района переживает кризис, спад производства, что вызвано разрывом хозяйственных связей, резким повышением цен на энергоносители, все возрастающими транспортными тарифами, износом производственного оборудования, потерей крупных государственных заказов на продукцию оборонного комплекса.

В условиях становления и развития рыночных отношений важнейшей задачей являются структурная перестройка, конверсия оборонных предприятий, переориентация их на выпуск продукции для отраслей рыночной специализации региона и для населения.

Важнейшей задачей в освоении новых уникальных ресурсов являются бережное отношение к северной ранимой природе, недопущение разрушения экосистемы, разработка и выполнение специальных программных экологических мероприятий по охране природных ресурсов и рационального природопользования.

Не менее важные задачи – реформирование форм собственности во всех сферах экономики района, развитие предпринимательства, создание конкурентной рыночной среды, привлечение инвестиций в развитие перспективных отраслей, всемерное развитие производственной и социальной инфраструктуры.

Несмотря на разрушительный кризис, Европейский Север сохраняет заметное место в экономике страны, в производстве разнообразной продукции лесной промышленности, черных и цветных металлов, продукции горно-химической промышленности и рыболовстве. На его долю, например, приходятся 2/5 производства в России никеля и кобальта, 1/5 – стали, 1/4 – деловой древесины, 1/5 – улова рыбы. Север является единственным поставщиком качественного сырья для суперфосфатной промышленности Европейской части. Велико значение его Морского транспорта во внешнеэкономических связях и освоении богатств Севера и Северо-востока России.⁵

Важнейшими особенностями хозяйственного развития Северного района, помимо наличия значительного ресурсного потенциала, являются обширность территории и растянутость коммуникаций; экстремальность условий хозяйственной деятельности; слабая заселенность; низкий уровень развития инфраструктурных отраслей; высокие производственные и транспортные затраты. Возник ряд экологических проблем (Ладога, Кольский полуостров и др.). Среди этих и других факторов, оказывающих свое прямое воздействие на развитие и размещение производительных сил района, выделяются природно-ресурсные.

Природные ресурсы его отличаются многообразием и уникальностью (топливо, минералы, лес, морепродукты и др.). В отдельных случаях наблюдается территориальная комбинация ископаемого сырья и топлива, гидроэнергии (Кольский полуостров, Тиман), позволяющая проектировать и формировать территориально-производственные комплексы. Многие ресурсы уже вовлечены в хозяйственный оборот.

Специальная комиссия, которая изучала причины загрязнения воздуха в городе Мурманске, добивалась предотвращения сбросов неочищенных вод в Кольский залив, заботилась об охране пресных водоемов и зеленых насаждений, была создана еще в 1973 году.

На современном этапе можно констатировать, что экономические затруднения Мурманской области, развал главнейших предприятий, таких как рыбный порт, рыбокомбинат, привел к значительному улучшению экологической обстановки в городе. Это, прежде всего, заметно по акватории Кольского залива, которая стала значительно чище: уменьшилась концентрация нефтепродуктов. Действует завод по переработке использованной пластмассы. Продолжают строиться объездные дороги, позволяющие сократить проезд грузового автотранспорта через город, что позволит снизить шумовой фон и способствует понижению загрязнения воздуха.

В октябре в краеведческом музее состоялась выставка «Промышленная экология». Пять ведущих предприятий области – «Кольская ГМК», «Оленегорский ГОК», «Ковдорский ГОК», ОАО «Апатит» и Мурманская ТЭЦ – делились проектами, направленными на охрану окружающей среды. На выставке также были представлены материалы Института проблем промышленной экологии Севера.

Заключение

Экосистема – это основная функциональная единица в экологии. В контексте глобальной экологии можно говорить об экосистеме Земли, т.е. о глобальной экосистеме.

В рамках глобальной экологии описание состояния системы и параметров, характеризующих ее свойства, представляет собой очень сложную задачу. Чтобы определить порог устойчивости, границы допустимых воздействий и необратимых изменений, требуется анализ множества параметров и их связей, междисциплинарных знаний и инструментов для такого анализа. Трудность задачи обусловлена уже тем, что ее должен решить сам человек, т.е. элемент этой системы, инициатор и участник ее эволюции.