Подробное решение параграф § 71 по биологии для учащихся 11 класса, авторов А.В. Теремов, Р.А. Петросова Углубленный уровень 2017
Вопрос. Рассмотрите рис. 307–310. В чём состоит антропогенное воздействие на растения и животных? Каковы его последствия?
Ответ. Антропогенное воздействие на растение и животных заключается в сокращении видового разнообразия в биосфере, сокращение численности экземпляров животных в результате охоты, изъятия мест обитания, уменьшения кормовой базы, сокращение численности экземпляров растений в результате сплошной вырубки лесов, лесных пожаров, выкапывании на пастбищах и пр.
Вопрос 1. Охарактеризуйте планетарную роль растений и животных.
Ответ. В планетарном масштабе растения выполняют средообразующую функцию, создавая условия для жизни организмов. Основная масса живого вещества сосредоточена в растениях, которые аккумулируют солнечную энергию, образуя первичные органические соединения. Растения суши ежегодно ассимилируют 20–30 млрд т углерода, примерно столько же потребляет фитопланктон морей и океанов. При этом растения в процессе фотосинтеза ежегодно образуют около 177 млрд т органических веществ, а содержащаяся в них энергия в 100 раз превосходит энергию, вырабатываемую за год всеми электростанциями мира.
Планетарную роль играют и животные. Несмотря на то что их биомасса относительно невелика и составляет лишь 2 % от биомассы всего живого вещества нашей планеты, роль животных в биосфере исключительно важна. Это связано с высокой интенсивностью протекающих в их телах энергетических процессов, а также с большим разнообразием и подвижностью. Благодаря этому животные активно участвуют в биогенной миграции химических элементов на Земле, а также поддерживают динамическое равновесие в биосфере.
Вопрос 2. В чём состоит прямое и косвенное воздействие человека на растительный и животный мир? Приведите примеры таких воздействий.
Ответ. Прямое воздействие испытывают те виды организмов, которые человек добывает в ходе промысла (сбора, рыболовства, охоты) ради мяса, шерсти, пуха, пера, лекарственного сырья и т. п., в результате чего их численность снижается, вплоть до полного исчезновения. Косвенное воздействие на виды животных человек оказывает, изменяя среду их обитания, например, при вырубке лесов, распашке степей, осушении болот, сооружении плотин, строительстве городов, посёлков, дорог, промышленных предприятий и т. д.
Вопрос 3. Докажите на конкретных примерах опасность сокращения биоразнообразия Земли.
Ответ. Сокращение биоразнообразия – одна из глобальных экологических проблем. В ближайшие 20 лет могут исчезнуть 20 % всех видов растений и животных, существующих сегодня на Земле. По данным Международного союза охраны природы, с XVI по XX в. в результате прямого и косвенного антропогенного воздействия вымерло 109 видов птиц, 64 вида млекопитающих, 20 видов пресмыкающихся, 3 вида земноводных; с конца 80-х гг. С XX в. каждую неделю на Земле исчезает один вид растений.
Биоразнообразие нашей планеты сокращается также при повышенной эксплуатации видов, имеющих коммерческую ценность. Например, китобойный промысел, который осуществляли с середины XX в. Норвегия,
Япония и СССР, привёл к катастрофическому сокращению численности популяций голубого кита, финвала, сейвала. В 1984 г. Международной китобойной комиссией был введён мораторий на промысел этих видов морских млекопитающих, в разных районах Мирового океана организованы заповедные участки, которые должны обеспечить условия для восстановления их численности.
Утрата видового разнообразия как жизненного ресурса может привести к серьезным глобальным последствиям, так как угрожает благополучию человека и даже самому его существованию на Земле. Устойчивость экосистем может быть нарушена при уменьшении биоразнообразия; виды, которые в данный момент не являются доминирующими, могут стать доминантами при изменении условий среды. Пока нельзя предсказать, как отразится на функционировании экосистемы потеря биоразнообразия, но специалисты предполагают, что вряд ли такие потери будут благоприятными.
Вопрос 4. Объясните, почему обезлесение стало одной из глобальных экологических проблем.
Ответ. Сокращение площади лесов – обезлесение – стало одной из глобальных экологических проблем. До развития сельского хозяйства лесами было занято 60 % суши, 100 лет назад – 40 %, сейчас – 27 %. За 200 лет площадь лесов на нашей планете сократилась вдвое, что связано с потребностью человека в территориях для занятия земледелием, животноводством, строительством и др. Обезлесение способствует глобальному потеплению и часто называется одним из главных причин усиления парникового эффекта. Уничтожение тропических лесов отвечает примерно за 20 % парниковых газов. По данным межправительственной группы экспертов по изменению климата обезлесение (по большей части в тропиках) привносит до трети общих антропогенных выбросов диоксида углерода. В ходе своей жизни деревья и другие растения изымают углекислый газ из атмосферы Земли в процессе фотосинтеза. Гниющая и горящая древесина выбрасывает накопленный углерод обратно в атмосферу.
Обезлесение также влияет на круговорот воды. Деревья через корни питаются подземными водами, причём вода поднимается к их листьям и испаряется. При вырубке леса этот процесс транспирации прекращается, что приводит к усушению климата. Кроме влаги в атмосфере, обезлесение негативно влияет на подземные воды, снижая способность местности задерживать осадки. В некоторых местах леса помогают пополнять водоносные слои, хотя, в большинстве случаев, леса, как раз, истощают их.
Обезлесение уменьшает адгезию почвы, что может приводить к затоплениям и оползням.
Влажные тропические леса являются наиболее богатыми экосистемамина планете (в них проживают до 80% известных видов), поэтому основной эффект от обезлесения заключается в уменьшении биологического разнообразия.
Также последствием обезлесения являются опустынивание или дезертификация – деградация земель в аридных, полуаридных (семиаридных) и засушливых (субгумидных) областях земного шара, вызванное как деятельностью человека (антропогенными причинами), так и природными факторами и процессами.
Вопрос 5. Опишите меры, предпринимаемые для охраны лесных ресурсов.
Ответ. Среди мер по охране лесных ресурсов важное место занимает лесовозобновление. При правильном ведении лесного хозяйства рубки на отдельных участках должны проводиться через 80–100 лет, когда лес достигнет полной спелости. Естественным образом возобновляется только треть вырубаемых лесов, в остальных случаях необходим посев и посадка деревьев. Другая важная мера по сохранению лесов – это борьба с потерями древесины при её промышленной заготовке, а также борьба с лесными пожарами. Для предотвращения лесных пожаров прокладываются противопожарные полосы, рвы, периодически проводятся санитарные рубки сухостоя, а также создаются дозорно-сторожевые службы для своевременного обнаружения очагов возгорания, авиационные бригады для их ликвидации
Вопрос 6. Что такое интродукция? К чему ведёт переселение видов растений и животных на новые территории? Какие факторы этому способствуют?
Ответ. Интродукция (от лат. introductio – введение) – переселение видов организмов за пределы естественного ареала в места, где они раньше не встречались.
Особенно чувствительны к видам-переселенцам островные экосистемы. Так, на острове Святой Елены завезённые людьми козы съели почти всю растительность, превратив этот некогда лесной остров в полупустыню. Мангусты, выпущенные для борьбы с крысами на Больших Антильских островах и Кубе, уничтожили характерных для этих островов грызунов и насекомоядных млекопитающих. Причём крысы спаслись от мангустов, приспособившись жить на деревьях. На Гавайские острова было завезено более 90 видов птиц, из которых прижилось 53 вида, зато из 68 эндемичных местных видов 26 исчезли.
Переселение видов может быть и непреднамеренным. Так, с колонистами в Северную Америку попали подорожник и одуванчик, а в Австралию и Новую Зеландию – чертополох и крестовник – злостные сорняки. Из Северной Америки в Европу проник колорадский жук, ставший в новых условиях опасным вредителем картофеля. Для предотвращения случайного завоза новых видов во многих странах приняты строгие меры карантина, специальной обработке подвергаются транспортные средства и грузы, но это не всегда спасает от проникновения видов-переселенцев.
Вопрос 7. Предложите меры предотвращения непреднамеренного переселения видов организмов. Что необходимо при этом учитывать?
Ответ. Ввиду непредсказуемости воздействия интродукции чужеродных видов на биологическое разнообразие, следует основывать деятельность по выявлению и предотвращению непреднамеренных интродукций, а также решения, касающиеся преднамеренных интродукций, на принципе осмотрительного подхода.
Предотвращение интродукции считается, как правило, более рентабельным и экологически желательным мероприятием, чем меры, принимаемые вслед за интродукцией чужеродного инвазивного вида. Следует в первую очередь предотвращать проникновение чужеродных инвазивных видов (как между государствами, так и внутри них). Если же проникновение все-таки имело место, то необходимо принимать меры, предупреждающие укоренение и распространение чужеродных видов. Предпочтительнее всего было бы искоренение таких видов на самых ранних этапах. В случае, если меры по искоренению невыполнимы или если они оказываются нерентабельными, следует принимать меры по локализации и меры долгосрочного регулирования. Любое рассмотрение выгод и расходов (как экологических, так и экономических) должно проводиться на долгосрочной основе.
Государства должны признавать тот риск, которому они могут подвергать другие государства, являясь потенциальным источником чужеродных инвазивных видов, и, следовательно, принимать надлежащие меры с целью максимального уменьшения такого риска.
В целях разработки соответствующей базы знаний, необходимых для решения данной проблемы, государства должны проводить надлежащий мониторинг чужеродных инвазивных видов и надлежащую научно-исследовательскую работу в этой области
Как только будет установлен факт укоренения чужеродного инвазивного вида, государства должны принимать меры по смягчению неблагоприятных последствий, такие как искоренение, локализацию и регулирование.
Из всех мер по борьбе с укоренившимися чужеродными инвазивными видами первостепенное значение следует придавать процедуре искоренения в тех случаях, когда она осуществима и рентабельна.
В тех случаях, когда не целесообразно проводить искоренение, надлежащей стратегией является ограничение распространения (локализация), – если только круг инвазивных видов ограничен и возможна их локализация в определенных границах. Важно проводить регулярный мониторинг за пределами контролируемых границ и незамедлительно искоренять любые новые вспышки.
Меры регулирования следует, скорее, направлять на уменьшение причиненного вреда, чем просто на сокращение численности чужеродных инвазивных видов.