Что означает мегаполис и урбоэкосистема
Урбоэкосистема
К урбоэкосистеме также относят влияние роста городского населения и поддержки инфраструктуры зданий на окружающую город среду и прилегающие к городу территории. В их число входят пригороды, окружающие города, а также сельскохозяйственная деятельность и природные ландшафты.
В настоящее время учёные разрабатывают способы оценки и понимания последствий урбанизации на здоровье человека и окружающую среду.
Рассматривая урбанизированные территории как часть более широкой экологической системы, учёные могут исследовать функции городских ландшафтов, их влияние на другие ландшафты, с которыми они взаимодействуют. Знание об этом взаимодействии может помочь понять, какие альтернативные варианты развития могут привести к лучшему экологическому результату.
Связанные понятия
Урбоэкология (от лат. urbs — город), или экология города, — наука о взаимосвязи и взаимодействии во времени и пространстве двух систем — городской (её социальной, технической, энергетической, информационной, административной подсистем) и естественной. Урбоэкология является разделом экологии.
Экология — это область науки, которая стала бурно развиваться во второй половине XX века. В качестве отдельной дисциплины экология выделилась на рубеже XX века, и что она получила общественную известность в 1960-е годы, в связи с широко распространённым беспокойством за состоянием окружающей среды. Тем не менее, идеи экологии в какой-то степени известны уже давно, и принципы экологии разрабатывались постепенно, тесно переплетаясь с развитием других биологических дисциплин. Таким образом, возможно.
Данная статья посвящена экогородам. По теме экопоселений имеется отдельная статья.
1.2 Урбоэкосистемы (городские экосистемы)
Урбоэкосистема (городская экосистема) – это 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.
Урбоэкосистема – это неустойчивая природно-антропогенная система, состоящая из архитектурно-строительных объектов и резко нарушенных естественных экосистем. И если первые обеспечивают в той или иной степени комфорт жизни современного горожанина, то вторые, напротив, снижают ее качество.
Городская экосистема состоит из взаимосвязанных и взаимопроникающих подсистем (сред): квазиприродной (преобразованной географической среды), ландшафтно-архитектурной, социально-экономической, общественнопроизводственной. Связь между ними столь велика, что практически ни одна из них в отдельности не может выполнять свои функции, и в то же время отсутствие одной из подсистем влечет разрушение урбоэкосистемы в целом. Город – это природноантропогенная система основным системообразующими факторами которой является человек (он сам и все виды деятельности, осуществляемой в пределах городской территории) и природная среда (рельеф, геология, климат, воды). Взаимодействие этих двух факторов и создает специфическую урбоэкосистему и присущую ей специфическую природно-антропогенную городскую среду. Природные процессы в среде, где возник и развивается город, протекают под его сильным влиянием.
Компонентами городской среды города является атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, почвы, грунты, солнечный свет. Это компоненты среды обитания, без которых жизнь человека и других организмов невозможна.
К природно-антропогенным объектам относятся городские леса, парки, сады, озелененные территории жилых и промышленных районов, бульвары, скверы, защитные зоны, каналы, водохранилища и т.д. Природными объектами города являются памятники природы. Природно-антропогенные и природные объекты вместе с компонентами природной среды образуют природную среду города, которая является важнейшей составляющей городской среды.
Среда, окружающая горожанина – это совокупность абиотической и социальной сред, совместно и непосредственно оказывающих влияние на людей и их хозяйство. Одновременно ее можно делить на собственно природную среду, и преобразованную человеком природную среду. В целом же среда городская и населенных пунктов городского типа – это часть техносферы, т.е. биосферы, коренным образом преобразованной человеком в технические и техногенные объекты.
Наряду с наземной частью ландшафта в орбиту хозяйственной деятельности человека попадает и поверхностная часть литосферы, которую принято называть геологической средой. К ней относят горные породы и подземные воды, на которые оказывает воздействие деятельность человека.
На городских территориях, в урбоэкосистемах, можно выделить группу систем, отражающую всю сложность взаимодействия зданий и сооружений с окружающей средой, которые называют природно-техническими системами.
Таким образом, урбоэкосистемы – это средоточение населения, жилых и промышленных зданий и сооружений. Их существование зависит от энергии горючих ископаемых и атомно – энергетического сырья, искусственно регулируется и поддерживается человеком. Именно здесь наибольшая плотность населения и искусственная среда угрожают не только здоровью человека, но и выживанию всего человечества. Здоровье человека – индикатор качества такой среды.
Город – это неравновесная система. Состояние неравновесности определяется масштабом антропогенных нагрузок города на окружающую среду. Показателями антропогенных нагрузок являются: плотность населения, площадь застроенных и замощенных территорий, нагрузки от тяжести зданий и сооружений, объемы промышленного производства, уровень автомобилизации и т.п.
Экологическое равновесие – это динамическое состояние природной среды, при котором она устойчиво функционирует. При этом основными функциями природной среды будут функции самовосстановления и самоочищения. Экологическое равновесие населенных мест сохраняется при допустимых антропогенных нагрузках, не превышающих емкость территории.
Емкость территории – это количественно выраженная способность ландшафта удовлетворять потребности населения данной территории без нарушения экологического равновесия. Выделяют потребности в площадях для строительства, в воде, в рекреационных ресурсах и т.п. Показателем, характеризующим потребности населения, является демографическая емкость.
Демографическая емкость – это максимальное количество жителей, которое может проживать в границах района, при условии обеспечения потребностей населения и сохранения экологического равновесия.
Характеристиками функционирования природной среды, определяющими экологическое равновесие, являются: репродуктивная способность территории, ее экологическая емкость, геохимическая и биохимическая активность, устойчивость территорий к физическим нагрузкам. Эти характеристики выражаются количественными показателями:
– репродуктивная способность территории – это способность территории воспроизводить основные компоненты природной среды: кислород атмосферного воздуха, воду, почвенно-растительный покров;
– экологическая емкость территории определяется как плотность биомассы представителей животного и растительного мира на единицу территории, с учетом оптимального состава и численности для данного природно-географического района. Экосистема тем устойчивее к неблагоприятным антропогенным воздействиям, чем полноценнее ее видовой состав, то есть чем больше ее биоразнообразие;
– геохимическая активность территории – это способность территории перерабатывать и выводить за свои пределы продукты техногенной деятельности – загрязняющие вещества;
– биохимическая активность территории обусловлена ее способностью биологически перерабатывать органические загрязнения и нейтрализовать вредные воздействия неорганических загрязняющих веществ;
– устойчивость территории к физическим нагрузкам характеризует сопротивляемость ландшафта к физическим антропогенным нагрузкам (воздействие застройки, транспорта, инженерной инфраструктуры, рекреационных зон).
Считается, что территория находится в состоянии полного экологического равновесия, если природная среда обеспечивает воспроизводство своих компонентов, фито- и зоомассы этих территорий сбалансированы и сложившееся биоразнообразие сохранено, степень геохимической активности ландшафтов и степень биохимической активности экосистем соответствуют уровню антропогенных загрязнений, а уровень физической устойчивости ландшафтов соответствует силе техногенных нагрузок. Полное экологическое равновесие зависит от климатических и гидрологических условий местности, лесистости, хозяйственного освоения территории.
Полное экологическое равновесие освоенных территорий не всегда достижимо. Поэтому кроме полного различают условное и относительное экологическое равновесие территорий. При условном экологическом равновесии компоненты природной среды не воспроизводятся в полной мере. При относительном экологическом равновесии не соблюдаются как условия воспроизводимости компонентов природной среды, так и условия баланса биомассы; при этом геохимическая, биохимическая активность, а также физическая устойчивость территории соответствуют антропогенным воздействиям.
Экосистемы малых городов могут находиться в состоянии относительного экологического равновесия. Однако экосистема большого города от состояния экологического равновесия далека. Природно-антропогенные и природные объекты плотно застроенного и замощенного асфальтом города воспроизвести компоненты природной среды не могут. Баланс биомассы в городе нарушен. Геохимическая и биохимическая активность территорий больших городов также оказываются недостаточными для нейтрализации загрязнений окружающей среды. Устойчивость городских территорий нарушается под воздействием физических антропогенных нагрузок. Плотность населения большого города намного превышает демографическую емкость его территории.
Приблизить городскую экосистему к состоянию экологического равновесия можно, увеличивая площади естественных ландшафтов и озелененных территорий города, а также снижая антропогенные нагрузки. Для этого используется комплекс природоохранных мероприятий по снижению негативного воздействия хозяйственной деятельности на окружающую среду.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Тема 2. Город как урбоэкосистема
И.А. Литвенкова
Экология городской среды: урбоэкология
Курс лекций. – Витебск: Издательство УО «ВГУ им. П.М.Машерова», 2005 – 163 с.
Тема 2. Город как урбоэкосистема
1. Своеобразие урбоэкосистем
Ю.Одум (1986) предложил классификацию экосистем, опираясь на их энергетические особенности, выделив «четыре функциональных типа экосистем»:
1. Природные: движимые Солнцем, несубсидируемые (океаны, высокогорные леса).
2. Природные, движимые Солнцем, субсидируемые другими природными источниками (речные экосистемы – субсидируемые энергией течений).
3. Движимые солнцем и субсидируемые человеком (агроэкосистемы).
4. Индустриально-городские, движимые топливом. По сравнению с потоком энергии в природных экосистемах, здесь ее расход на 2-3 порядка выше.
Данная классификация, основанная на свойствах среды, принципиально отличается от биомной, основанной на структуре экосистем.
Основные отличительные черты городской экосистемы:
1). Имеются определенные особенности в функции трофических уровней в городе. Автотрофная составляющая, т.е. городской «зеленый пояс» имеет, в основном, эстетическую, рекреационную ценность. Более половины годичного прироста автотрофов в виде древесины, листьев и срезанной травы вывозится на свалки. Гетеротрофная составляющая городских экосистем обеднена (снижено видовое разнообразие). Характерно формирование синантропных и эвритропных экосистем.
2). Город – зависимая экосистема, полностью зависящая от окружения. Города используют в огромном количестве энергию топлива, добываемого как правило не на месте. Город не обеспечен и кислородом: он живет за счет ресурсов окружающей атмосферы. Например, в среднем город потребляет 30 млн.т кислорода, производя 25-30 тыс. т (дефицит 29,7 млн.т, для покрытия которого требуется озелененная территория 5000-6000 тыс. га). Город выкачивает грунтовые воды или же снабжается водой из ближайших водоемов. Если сравнить «импорт» и «экспорт» основных пищевых продуктов, строительных материалов, промышленного сырья и топлива в больших городах, то «импорт» превышает «экспорт» в среднем в 10 раз. Территория, обеспечивающая минимально необходимые потребности миллионного города в воздухе в 20, а в воде, пище и рекреации в 10 раз превышает территорию самого города.
3). Город отличается от природных экосистем интенсивным расходом энергии на единицу площади. Потребность в энергии плотно населенных индустриально-городских районов на 2-3 порядка выше потока энергии, поддерживающего жизнь в естественных экосистемах, субсидируемых Солнцем. Для этого требуется большой приток концентрированной энергии извне (главным образом за счет сжигания ископаемого топлива). Солнечная энергия не только не используется, но и становится дорогостоящей помехой, нагревая бетон, асфальт и другие искусственные поверхности.
4). Город – аккумулирующая система. Помимо потребления природных ресурсов и энергии города производят огромное количество отходов. Часть веществ оседает в водоемах, отлагается в почве, создаются даже новые положительные формы рельефа из отбросов. Ежегодно городом-миллионером производится и в основном накапливается на окружающих территориях около 3,5 млн. т твердых и концентрированных отходов примерно следующего состава (тыс. т): зола и шлаки теплоэлектроцентралей — 550; твердые остатки из общей канализации — 420; древесные отходы – 400; твердые бытовые отходы – 350; строительный мусор-50; автопокрышки- 12; бумага – 9; текстиль – 8; стеклобой – 3. В природе также имеются некоторые аккумулирующие экосистемы, но в них отлагается более однообразный и малоактивный материал: в озерах – сапропель, в болотах – торф, в долинах рек – нанос паводков.
5). Город – неравновесная экосистема. На его территории нарушен равновесный экологический баланс. В отличие от природных экосистем развитие города определяется не естественным отбором и другими природными процессами, а деятельностью человека. За счет концентрации людей в городе отношение фитомассы к зоомассе иное, чем в естественной природе. Пищевые цепи нарушены. Процессы потребления ресурсов и выделения отходов сильно отличаются от круговорота веществ в природе.
6). Город – конгломерат искусственных экологических микросистем: зданий и сооружений жилой, промышленной и коммунально-складской застройки.
Естественные и городские экосистемы наряду с глубокими экологическими различиями имеют и некоторые общие черты, например наличие границ, самоподдержание за счет обмена веществ и притока энергии, стабилизация за счет круговорота энергии и тенденция перехода от экспансии к интенсивному росту (таблица 2).
Сравнение природных и городских экосистем (по Böhme, 1985)
§ 2. Урбоэкосистемы (городские экосистемы)
Урбоэкосистема (городская экосистема) — 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 (Э.
Н. Ф. Реймерс (1990) подчеркивает при этом, что урбоэкосистемы — «неустойчивая природно-антропогенная система, состоящая из архитектурно-строительных объектов и резко нарушенных естественных экосистем». И если первые обеспечивают в той или иной степени комфорт жизни современного горожанина, то вторые, напротив, снижают ее качество.
Городская экосистема состоит из взаимосвязанных и взаимопроникающих подсистем (сред): квазиприродной (преобразованной географической среды), ландшафтно-архитектурной, социально-экономической, общественно-производственной. Связь между ними столь велика, что практически ни одна из них в отдельности не может выполнять свои функции, и в то же время отсутствие одной из подсистем влечет разрушение урбоэкосистемы в целом.
Город — природно-техногенная система, динамическая совокупность, составленная проживающим населением, его хозяйственной деятельностью и освоенной территорией. Вместе с тем город — это природно-антропогенная система. Основными системообразующими факторами (элементами системы) является человек (он сам и все виды деятельности, осуществляемой в пределах городской территории) и природная среда (рельеф, геология, климат, воды и т. д.). Взаимодействие этих двух факторов и создает специфическую урбоэкосистему и присущую ей специфическую природно-антропогенную городскую среду. Эта экосистема развивается и изменяется преимущественно в результате управления антропогенными процессами, смены социально-экономических функций, возлагаемых на данный город, и в значительно меньшей степени за счет саморазвития.
Среда, окружающая горожанина в этих условиях, — это совокупность абиотической и социальной сред, совместно и непосредственно оказывающих влияние на людей и их хозяйство. Одновременно ее можно делить на собственно природную среду и преобразованную человеком природную среду (антропогенные ландшафты вплоть до искусственного окружения людей — здания, асфальт дорог, искусственное освещение и т. д., т. е. до искусственной среды). В целом же среда городская и населенных пунктов городского типа — это часть техносферы, т. е. биосферы, коренным образом преобразованной человеком в технические и техногенные объекты.
Наряду с наземной частью ландшафта в орбиту хозяйственной деятельности человека попадает и поверхностная часть литосферы, которую принято называть геологической средой. К ней относятся горные породы и подземные воды, на которые оказывает воздействие хозяйственная деятельность человека (рис. В1).
На городских территориях, в урбоэкосистемах, можно выделить группу систем, отражающую всю сложность взаимодействия зданий и сооружений с ОС, которые называют природно-техническими системами (рис. В1). Они теснейшим образом связаны с антропогенными ландшафтами, с их геологическим строением и рельефом.
Таким образом, урбоэкосистемы — это средоточие населения, жилых и промышленных зданий и сооружений. Их существова-
Рис. В1. Взаимодействие технической системы с внешними средами: ТС — техническая система; ПТС — природно-техническая система; ЗВ — зона воздействия (влияния) технической системы на геологическую среду (В. А. Королев, 1995 г.)
ние зависит от энергии горючих ископаемых и атомноэнергетического сырья, искусственно регулируется и поддерживается человеком.
Среда урбоэкосистем, как ее географическая, так и геологическая части, наиболее сильно изменена и по сути дела стала искусственной. Здесь возникают и решаются проблемы утилизации и реутилизации вовлекаемых в оборот природных ресурсов, загрязнения и очистки ОС, здесь происходит и усиливается изоляция хозяйственно-производственных циклов от природного обмена веществ (биогеохимических циклов) и потока энергии в природных экосистемах. И, наконец, именно здесь наибольшая плотность населения и искусственная среда, которые угрожают не только здоровью человека, но и выживанию всего человечества. Здоровье человека — индикатор качества этой среды (В. И. Коробкин, Л. В. Передельский, 2000 г.).
Учебный проект Верный друг и страдалец мегаполиса
Содержание
Вступление
Любой город, в том числе и Саратов, особенно с высоким промышленным потенциалом, является крайне неустойчивой системой, зачастую полностью утратившей способность к самовосстановлению под воздействием негативных экологических факторов среды. В городах и городских агломерациях как бы фокусируется антропогенное воздействие на среду. Поэтому вероятность появления различных экологических проблем здесь значительно больше, чем на неурбанизированных территориях.
Поэтому мы решили провести исследование и предложить пути решения этой проблемы
Цель исследования:
Изучить причины появления пробелемы бездомных животны, выяснить существующие способы решения и предложить пути выхода из сложившейся ситуации
Группа биологи Эколого-эпизоотологический аспект проблемы
Задача исследования: собрать и проанализировать информацию по проблеме бездомных животных, выяснить общие заболевания человека и собаки, предложить пути уменьшения их численности;
Нас интересовал вопрос, какое количество бездомных собак живет в нашем городе.
К сожалению, не одна из официальных структур нам такие сведения не дала, так как не обладает этой информацией, поэтому мы использовали метод экстраполяции, подсчитав количество бездомных животных на выбранных нами участках. Для наблюдения мы выбрали равноценные участки, площадью 200 кв. м в микрорайонах (м-он 6-Дачная, м-он Техстекло, м-он Крытый рынок) по количеству жилых домов, проживающих в них людей, объектов инфраструктуры и др. Преднамеренно выбирались «спальные» микрорайоны. В течение двух месяцев в одно и то же время дня осуществлялось патрулирование выбранных участков с целью подсчёта бездомных собак, выявление мест их кормления и убежищ
Проведённые нами исследования позволили:
№ Название микрорайона Количество жителей Количество бездомных собак, встречен-ных за �2 месяца Количество жителей в расчете на одну бездомную собаку 1. 6-я Дачная 3000 9 330 2. Техстекло 2800 7 400 3. Крытый рынок 2780 4 695
Экология города и бездомные животные
Бродячие животные приспосабливаются к жизни в городе. Собаки объединяются в стаи, которые имеют сложную организацию, свою территорию, своё логово. Они знают, где можно подкормиться. Одни регулярно обходят дворы, свалки и помойки, другие попрошайничают у магазинов, кафе и столовых. И только немногие из них являются действительно бездомными бродягами.
Общие заболевания человека и собаки:
Бездомные собаки ежегодно травмируют в России до 500 тыс. человек (и это только фиксируемые Госэпиднадзором случаи), а среди диагностируемых случаев бешенства животных делят с лисами первое место (по 31% от всех заболевших животных по стране за 1996-2000гг.)
Таким образом, для уменьшения количества бездомных собак путем стерилизации в Саратове должны быть одновременно отловлены и простерилизованны не менее 1180 собак. Пока 70% популяции собак не стерилизованы, стерилизация некоторых, но не всех, может в действительности приводить к репродуктивному взрыву. Это связано с тем, что уменьшение количества новорожденных животных имеет тенденцию приводить к увеличению выживаемости популяции. Не охваченные стерилизацией беременные и кормящие самки встречают меньше конкуренции, поэтому и увеличиваются шансы на получение добычи. Получающие лучшее качество и количество корма щенки и котята менее подвержены болезням и так как они дольше остаются с матерью, они менее подвержены внешним угрозам. [7]
Бездомные животные не являются естественным явлением, эта частью экологической системы города появляется под воздействием антропогенного фактора и вносит свой вклад в экологическое неблагополучие мегаполиса.
Группа Социологи Социально-нравственный аспект проблемы
Задача исследования: выяснить с помощью социологического опроса:
С целью выяснить насколько информированы жители города о роли и состоянии бездомных животных, а также, какова нравственная позиция горожан к данной проблеме мы провели социологический опрос. В опросе участвовали 130 человек, среди них: учащиеся медико-биологического лицея, учителя, родители лицеистов, жители разных микрорайонов.
Таким образом, большинство населения гуманно относится к бездомным животным, готово им помочь, но не готово брать животных в дом. Большинство горожан считают самым приемлимым способом решения проблемы приюты для животных и кастрацию.
Группа Юристы Юридический аспект проблемы
задача исследования: проанализировать нормативную базу, регулирующую наше отношение к животным, существующие концепции решения этой проблемы.
Концепции решения проблемы безнадзорных животных [8]
создание приютов-распределителей, где отловленные животные передерживаются в течение определенного срока и при отсутствии на них спроса (владельца) усыпляются. (применяется во многих европейских странах, в т.ч. Англии, Германии, США, где спрос на животных примерно соответствует предложению и большая часть животных из этих приютов обретает новых владельцев; однако, такая концепция не приемлема для России, где спрос на кошек и собак практически отсутствует, и в результате, всех животных в таких приютах-распределителях через определенное время ждет неминуемое уничтожение);
поддержание ограниченной численности безнадзорных собак и кошек путем регулярного отстрела или отлова безнадзорных животных с целью их уничтожения или усыпления (применяется сегодня на большей части территории России)
Выступая за гуманное отношение к брошенным без попечения животным, мы должны опираться не только на силу убеждения и примера, но и применять установленные законом меры ответственности, в том числе административные и уголовно-правовые. Наше отношение к животным регулируют:
Свободное обитание бездомных животных в городе нарушает права тех людей, для которых благоприятная окружающая среда несовместима с постоянным повышенным риском нападения на них безнадзорных собак. Так как собаки нападают избирательно, то, следовательно, нарушаются гарантированные Конституцией РФ (статья 6 ч.2; статья 17 ч.З; статья 19 ч.2 и ч.З) равные права и свободы граждан: более ущемленными перед опасностью подвергнуться нападению безнадзорных собак оказываются физически слабые люди: дети, инвалиды, пожилые, женщины (зависимость от пола), а также люди, например, живущие рядом с пустырями и иными местами дислокации стай собак (зависимость от места жительства) и т.д. При этом нарушаются права граждан на свободу передвижения и на доступ к объектам социальной инфраструктуры, предусмотренные федеральным законодательством.
По действующему законодательству забота о бездомных животных возложена на муниципальные власти. До последнего времени эта проблема решалась путём отлова и уничтожения животных. Конституция РФ гарантирует права каждому гражданину. В данном случае причиной нарушения прав являются безнадзорные животные.
Выводы: муниципальные власти обязаны принять меры, чтобы очистить улицы от безнадзорных животных (реализуя права одних людей), но не уничтожая их, а обеспечив их благополучное существование (реализуя права других граждан). Эти принципы и должны быть заложены в оптимальную концепцию работы с безнадзорными животными.
Выводы:
Причины возникновения проблемы бездомных животных
С помощью стерилизации и создания сети пожизненных приютов, ограничения разведения породистых животных можно эффективно снизить количество бездомных животных.
С бездомностью животных нужно бороться, но с бездомностью, а не с животными. Необходимость принятия в России мер по решению проблемы, очевидна.
Предложения:
С 23 по 27 апреля в МБЛ проводим акция помощи бездомным животным!
Приглашаем всех принять в ней участие.
В лицее проводится сбор средств для животных Саратовского приюта.