stringtranslate.com

Новая экосистема

Новые экосистемы — это созданные человеком, измененные или спроектированные ниши антропоцена . Они существуют в местах, структура и функции которых были изменены человеческим вмешательством. Новые экосистемы являются частью среды обитания человека и ниши (включая городскую , пригородную и сельскую ), у них нет природных аналогов, и они распространили влияние, которое преобразовало более трех четвертей дикой Земли [ необходима ссылка ] . Эти антропогенные биомы включают техноэкосистемы, которые подпитываются мощными источниками энергии (ископаемой и ядерной), включая экосистемы, населенные техноразнообразием, такими как дороги и уникальные комбинации почв, называемые техносолями . Ассоциации растений на старых зданиях или вдоль каменных стен границ полей в старых сельскохозяйственных ландшафтах являются примерами участков, где развиваются исследования в области экологии новых экосистем .

Обзор

Человеческое общество преобразило планету до такой степени, что мы, возможно, вступили в новую эпоху, известную как антропоцен . Экологическая ниша антропоцена содержит совершенно новые экосистемы, которые включают техносоли, техноразнообразие, антропомы и техносферу. Эти термины описывают человеческие экологические явления, отмечающие этот уникальный поворот в эволюции истории Земли. [1] [2] [3] [4] [5] Общая человеческая экосистема (или антропома) описывает связь промышленной техносферы с экосферой .

Техноэкосистемы взаимодействуют с естественными экосистемами жизнеобеспечения конкурентными и паразитическими способами. [1] [6] [7] Одум (2001) [8] приписывает этот термин публикации 1982 года Зева Навеха: [5] «Современное урбанизированное индустриальное общество не только влияет на естественные экосистемы жизнеобеспечения, но и создало совершенно новые механизмы, которые мы можем назвать техноэкосистемами, термин, который, как полагают, впервые предложил Зев Невех (1982). Эти новые системы включают новые, мощные источники энергии (ископаемое и атомное топливо), технологии, деньги и города, которые не имеют или почти не имеют аналогов в природе». [8] : 137  Термин техноэкосистема, однако, впервые появляется в печати в техническом отчете 1976 года [9] , а также появляется в главе книги (см. [10] в Lamberton and Thomas (1982), написанной Кеннетом Э. Боулдингом ). [11]

Новые экосистемы

Новая экосистема — это та, которая подверглась сильному влиянию со стороны человека, но не находится под его управлением. Действующая плантация деревьев не подходит; заброшенная несколько десятилетий назад подойдет.

Маррис 2009 [12] : 450 

Новые экосистемы «отличаются по составу и/или функции от современных и прошлых систем». [13] Новые экосистемы являются отличительной чертой недавно предложенной эпохи антропоцена. Они не имеют природных аналогов из-за антропогенных изменений в глобальных климатических системах, инвазивных видов, глобального массового вымирания и нарушения глобального азотного цикла . [13] [14] [15] [16] Новые экосистемы создают множество различных видов дилемм для наземных [17] и морских [18] биологов по охране природы . В более локальном масштабе заброшенные участки, сельскохозяйственные земли, старые здания, каменные стены пограничных полей или жилые сады предоставляют места для изучения истории и динамики экологии в новых экосистемах. [12] [19] [20] [21]

Антропогенные биомы

Антропогенные биомы рассказывают совершенно другую историю, историю «человеческих систем с природными экосистемами, встроенными в них». Это не незначительное изменение в истории, которую мы рассказываем нашим детям и друг другу. Тем не менее, это необходимо для устойчивого управления биосферой в 21 веке. [22] : 445 

Эллис (2008) [22] выделяет двадцать один вид антропогенных биомов, которые сортируются по следующим группам: 1) плотные поселения, 2) деревни, 3) пахотные земли, 4) пастбища, 5) лесные массивы и 6) дикие земли. Эти антропогенные биомы (или кратко антропомы) создают техносферу, которая нас окружает, и населены разнообразными технологиями (или кратко техноразнообразием). В этих антропомах человеческий вид (один вид из миллиардов) присваивает 23,8% мировой чистой первичной продукции. «Это выдающееся воздействие на биосферу, вызванное всего одним видом». [23]

Ноосфера

Ноосфера (иногда ноосфера ) — « сфера человеческой мысли». [24] Слово происходит от греческого νοῦς ( nous « разум ») + σφαῖρα (sphaira « сфера »), по лексической аналогии с « атмосферой » и « биосферой ». [25] Введено Пьером Тейяром де Шарденом в 1922 году [26] в его «Космогенезе » . [27] Другая возможность — первое использование термина Эдуардом Леруа , который вместе с Шарденом слушал лекции Владимира Вернадского в Сорбонне . В 1936 году Вернадский представил идею ноосферы в письме Борису Леонидовичу Личкову (хотя он утверждает, что концепция происходит от Леруа).

Техносфера

Техносфера — это часть окружающей среды на Земле, где техноразнообразие распространяет свое влияние на биосферу. [4] [5] [28] «Для разработки подходящих стратегий восстановления необходимо провести четкое различие между различными функциональными классами природных и культурных ландшафтов биосферы, работающих на солнечной энергии, и ландшафтов техносферы, работающих на ископаемом топливе, в соответствии с их входами и выходами энергии и материалов, их организмами, их контролем с помощью естественной или человеческой информации, их внутренней самоорганизацией и их регенеративными возможностями». [29] Предполагается, что вес техносферы Земли составляет 30 триллионов тонн, масса более 50 килограммов на каждый квадратный метр поверхности планеты. [30]

Техноэкосистемы

Концепция техноэкосистем была впервые предложена экологами Говардом Т. Одумом и Зевом Навехом. Техноэкосистемы вмешиваются в естественные системы и конкурируют с ними. Они имеют передовые технологии (или техноразнообразие), рыночную экономику, основанную на деньгах , и имеют большой экологический след . Техноэкосистемы имеют гораздо большие потребности в энергии, чем естественные экосистемы, чрезмерное потребление воды и выделяют токсичные и эвтрофирующие химикаты. [1] [5] [8] [29] Другие экологи определили обширную глобальную сеть дорожных систем как тип техноэкосистемы. [3]

Техноэкотипы

«Биоагро- и техноэкотопы пространственно интегрированы в более крупные региональные ландшафтные единицы, но они не интегрированы структурно и функционально в экосферу. Из-за неблагоприятного воздействия последней и большого антропогенного давления на биоэкотопы они даже антагонистически связаны и поэтому не могут функционировать вместе как целостная, устойчивая экологическая система». [29] : 136 

Техносолы

Техносоли — это новая форма группы почв в Мировой справочной базе почвенных ресурсов (WRB). [31] Техносоли «в основном характеризуются антропогенным материнским материалом органической и минеральной природы, происхождение которого может быть как естественным, так и техногенным». [32] : 537 

Техноразнообразие

Техноразнообразие относится к разнообразию технологических артефактов, которые существуют в техноэкосистемах. [2] [33] [34] [35] [36] [37]

Ссылки

  1. ^ abc Одум, Э. П.; Барретт, Г. В. (2005). Основы экологии. Брукс Коул. стр. 598. ISBN 978-0-534-42066-6.[ постоянная мертвая ссылка ]
  2. ^ ab Stairs, D. (1997). «Биофилия и технофилия: изучение разделения природы и культуры в теории дизайна». Design Issues . 13 (3): 37–44. doi :10.2307/1511939. JSTOR  1511939.
  3. ^ ab Лугоа, AE; Гучински, Х. (2000). «Функция, эффекты и управление лесными дорогами» (PDF) . Лесная экология и управление . 133 (3): 249–262. doi :10.1016/s0378-1127(99)00237-6.
  4. ^ ab Барретт, GW; Одум, EP (2000). «Двадцать первый век: мир на пределе возможностей». BioScience . 50 (4): 363–368. doi :10.1641/0006-3568(2000)050[0363:TTFCTW]2.3.CO;2. S2CID  59581478.
  5. ^ abcd Навех, З. (1982). Ландшафтная экология как развивающаяся отрасль науки об экосистемах человека. Том 12. С. 189–237. doi :10.1016/S0065-2504(08)60079-3. ISBN 9780120139125. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  6. ^ Эллис, EC (2011). «Антропогенная трансформация земной биосферы» (PDF) . Phil. Trans. R. Soc. A. 369 ( 1938): 1010–1035. Bibcode : 2011RSPTA.369.1010E. doi : 10.1098/rsta.2010.0331. PMID  21282158. S2CID  14668849.
  7. ^ Blersh, DM; Kangas, PC "Автономное поведение техноэкосистемы водно-болотных угодий" (PDF) . Environmental Engineering Science . 23 (2): 156–166. Архивировано из оригинала (PDF) 2012-03-25 . Получено 2011-06-16 .
  8. ^ abc Одум, Э.П. (2001). "Техно-Экосистема"". Бюллетень Экологического общества Америки . 82 (2): 137–138. JSTOR  20168542.
  9. ^ Даффилд, К. (1976), Геотермические техноэкосистемы и водные циклы в засушливых землях., Университет Аризоны, Офис исследований засушливых земель, стр. 202
  10. ^ Wyatt, GJ (1984). «Обзоры книг». The Economic Journal . 94 (375): 696–721. doi :10.2307/2232737. JSTOR  2232737.
  11. ^ Лабертон, М.С.; Томас, М., ред. (1983). «Технология в эволюционном процессе». Проблема с технологией. Исследования в процессе технологических изменений . Лондон: Фрэнсис Пинтер. стр. 224. ISBN 978-0-312-81985-9.
  12. ^ ab Marris, E. (2009). "Земля оборванцев" (PDF) . Nature . 460 (7254): 450–453. doi : 10.1038/460450a . PMID  19626087.
  13. ^ ab Hobbs, RJ; Higgs, E.; Harris, JA (2009). «Новые экосистемы: последствия для сохранения и восстановления». Trends in Ecology & Evolution . 24 (11): 599–605. doi :10.1016/j.tree.2009.05.012. PMID  19683830. S2CID  2129320.
  14. ^ Джексон, СТ; Хоббс, Р. Дж. (2009). «Экологическое восстановление в свете экологической истории» (PDF) . Science . 325 (5940): 567–569. Bibcode :2009Sci...325..567J. doi :10.1126/science.1172977. PMID  19644108. S2CID  206519471.
  15. ^ Seastedt, TR; Hobbs, RJ; Suding, KN (2008). «Управление новыми экосистемами: требуются ли новые подходы?» (PDF) . Frontiers in Ecology and the Environment . 6 (10): 547–553. doi :10.1890/070046.
  16. ^ Рокстрем, Дж.; Штеффен, В.; Нун, К.; Перссон, Чапин; Ламбин, Э.Ф.; Лентон, ТМ; и др. (сентябрь 2009 г.). «Безопасное рабочее пространство для человечества». Природа . 461 (7263): 472–475. Бибкод : 2009Natur.461..472R. дои : 10.1038/461472a . ПМИД  19779433.
  17. ^ Линденмайер, Д.Б.; Фишер, Дж.; Фелтон, А.; Крейн, М.; Майкл, Д.; Макгрегор, К.; и др. (2008). «Новые экосистемы, возникающие в результате преобразования ландшафта, создают дилеммы для современной практики сохранения» (PDF) . Conservation Letters . 1 (3): 129–135. doi : 10.1111/j.1755-263X.2008.00021.x .
  18. ^ Шлэппи, Мари-Лиз; Хоббс, Ричард Дж. (2019). «Структура сортировки для управления новыми, гибридными и спроектированными морскими экосистемами». Global Change Biology . 25 (10): 3215–3223. Bibcode : 2019GCBio..25.3215S. doi : 10.1111/gcb.14757 . PMC 6852170. PMID  31313869 . 
  19. ^ Коллиер, М. Дж. (2012). «Каменные стены пограничных участков как образцы «новых» экосистем» (PDF) . Ландшафтные исследования . 38 : 1–10. doi : 10.1080/01426397.2012.682567. hdl : 10197/3949 . S2CID  144688674.
  20. ^ Арчибальд, Карла Л.; МакКинни, Мэтью; Мустин, Карен; Шанахан, Даниэль Ф.; Поссингем, Хью П. (2017-06-01). «Оценка воздействия восстановления растительности и борьбы с сорняками на городские чувствительные виды птиц». Экология и эволюция . 7 (12): 4200–4208. doi :10.1002/ece3.2960. ISSN  2045-7758. PMC 5478067. PMID 28649333  . 
  21. ^ Роджерс, Эндрю М.; Чоун, Стивен Л. (2014-01-01). «Новые экосистемы поддерживают существенные скопления птиц: случай инвазивных чужеродных зарослей акации». Разнообразие и распространение . 20 (1): 34–45. doi :10.1111/ddi.12123. ISSN  1472-4642. S2CID  85080080.
  22. ^ ab Эллис, EC; Раманкутти, Н. (2008). «Размещение людей на карте: антропогенные биомы мира» (PDF) . Frontiers in Ecology and the Environment . 6 (8): 439–447. doi : 10.1890/070062 .
  23. ^ Хабер, Х.; Эрб, Х.; Краусманн, Ф.; Гоб, В.; Бондо, А.; Плутцар, К.; и др. (2007). «Количественная оценка и картографирование присвоения человеком чистой первичной продукции в наземных экосистемах Земли». PNAS . 104 (31): 12942–12947. Bibcode :2007PNAS..10412942H. doi : 10.1073/pnas.0704243104 . PMC 1911196 . PMID  17616580. 
  24. ^ Георгий С. Левит: Теории биосферы и ноосферы В. И. Вернадского и П. Тейяра де Шардена: Методологический очерк. Международный архив истории науки/Archives Internationales D'Histoire des Sciences, 50 (144) - 2000: S. 160-176 "Архивная копия" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2005-05-17 . Получено 2005-05-17 .{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )
  25. ^ Лейн, Дэвид Х. (1996). Феномен Тейяра: пророк для новой эпохи. Mercer University Press. ISBN 978-0-86554-498-7.
  26. ^ Шарден, Пьер Тейяр де (1966). Видение прошлого. Коллинз.
  27. ^ Тамбовский государственный технический университет: Русский ученый В.И.Вернадский, на русском языке
  28. ^ Palm, V.; Östlund, C. (1996). «Свинец и цинк перетекают из техносферы в биосферу в городском регионе». Science of the Total Environment . 192 (1): 95–109. Bibcode : 1996ScTEn.192...95P. doi : 10.1016/0048-9697(96)05301-6.
  29. ^ abc Naveh, Z. (2004). «Экологическое и культурное восстановление ландшафта и культурная эволюция в направлении постиндустриального симбиоза между человеческим обществом и природой». Restoration Ecology . 6 (2): 135–143. doi :10.1111/j.1526-100X.1998.00624.x. S2CID  86839008.
  30. ^ «Техносфера Земли теперь весит 30 триллионов тонн». Science Daily. 30 ноября 2016 г. Получено 8 декабря 2016 г.
  31. ^ FOA (Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций) (2006), «Всемирная справочная база почвенных ресурсов 2006. Структура международной классификации, корреляции и коммуникации», World Soil Resour Rep , 132 (2-е изд.): 145
  32. ^ Monserie, M.; Watteau, F.; Villemin, G.; Ouvrard, S.; Morel, J. (2009). «Генезис техносолей: идентификация органо-минеральных ассоциаций в молодой техносоли, полученной из отходов коксового завода». J Soils Sediments . 9 (6): 537–546. doi :10.1007/s11368-009-0084-y. S2CID  97518979.
  33. ^ Купер, Б. (2000). «Моделирование исследований и разработок: как фирмы решают проблемы проектирования?». Журнал эволюционной экономики . 10 (4): 395–413. doi :10.1007/s001910000040. S2CID  154126859.
  34. ^ Соренсен, К. Х.; Уильямс, Р., ред. (2002). Формирование технологий, руководство политикой: концепции, пространства и инструменты . Челтнем, Великобритания и Нортгемптон: Edward Elgar Publishing Ltd. стр. 404. ISBN 978-1-84064-649-8.
  35. ^ Адамс, К. (2009). «Прикладной катализ: предиктивная социально-экономическая история». Темы в катализе . 52 (8): 924–934. doi :10.1007/s11244-009-9251-z. S2CID  96322189.
  36. ^ Санден, BA; Азар, C (2005). «Краткосрочная технологическая политика для долгосрочных климатических целей — подходы в масштабах всей экономики в сравнении с подходами, ориентированными на конкретные технологии». Энергетическая политика . 33 (12): 1557–1576. doi :10.1016/j.enpol.2004.01.012.
  37. ^ Уильямс, Р.; Серенсен, К. Х., ред. (2002). «Культурное формирование технологий и политика техноразнообразия». Формирование технологий, руководящая политика: концепции, пространства и инструменты . Челтнем: Эдвард Элгар. стр. 173–194. ISBN 978-1-84064-649-8.