Антропогенные биомы , также известные как антропомы , человеческие биомы или биомы интенсивного землепользования , описывают земную биосферу ( биомы ) в ее современной, измененной человеком форме, используя глобальные экосистемные единицы, определяемые глобальными моделями устойчивого прямого взаимодействия человека с экосистемами. Антропы, как правило, состоят из гетерогенных мозаик различных видов землепользования и почвенного покрова, включая значительные площади залежей или восстанавливающихся местообитаний. [1] [2]
Антромы были впервые названы и нанесены на карту Эрлом Эллисом и Навином Раманкутти в их статье 2008 года «Размещение людей на карте: антропогенные биомы мира». [3] Карты антропомов теперь появляются во многих учебниках. [4] и в Национальном географическом атласе мира. [5] Последняя версия карт антропомов была опубликована в 2021 году. [6]
В недавней глобальной классификации экосистем антропогенные биомы были включены в несколько отдельных функциональных биомов в наземных и пресноводных областях, а также были описаны дополнительные единицы для пресноводных, морских, подземных и переходных областей, чтобы создать более полное описание всех экосистем, созданных и поддерживаемых деятельностью человека. Биом интенсивного землепользования включает пять отдельных функциональных групп наземных экосистем: пастбища , посевы , плантации , городские и полуестественные экосистемные функциональные группы. Биом искусственных водно-болотных угодий в пресноводной области включает крупные водохранилища и другие искусственные водно-болотные угодья , рисовые поля , аквафермы и сети каналов и канав. Антропогенный морской биом в морской области включает подводные искусственные сооружения и морские аквафермы. Биом антропогенных подземных пустот включает промышленные раскопки или искусственные пещероподобные системы. Есть два дополнительных биома в переходах между областями: антропогенный биом береговой линии включает искусственные береговые линии; антропогенный подземный пресноводный биом включает водопроводы, подземные каналы и затопленные шахты. [7]
На протяжении более столетия биосфера описывалась в терминах глобальных экосистемных единиц, называемых биомами , которые представляют собой типы растительности, такие как тропические леса и луга , которые определяются в связи с глобальными климатическими моделями. Учитывая, что человеческое население и его использование земли в корне изменили глобальные модели экосистемной формы, процесса и биоразнообразия, антропогенные биомы обеспечивают основу для интеграции человеческих систем с биосферой в антропоцене .
Люди изменяют экосистемы с тех пор, как мы эволюционировали. Факты свидетельствуют о том, что наши предки сжигали землю, чтобы расчистить ее, миллион лет назад. 600 000 лет назад люди использовали копья, чтобы убивать лошадей и других крупных животных в Великобритании и Китае. За последние десятки тысяч лет люди значительно изменили растительный и животный мир по всему миру, от того, какой тип дикой природы и растительной жизни доминировал, до того, какой тип экосистем доминировал. [8] Примерами являются коренные американцы; они изменяли лес, сжигали землю, чтобы расчистить ее, селились в городах, нарушая леса и другие экосистемы, и строили памятники, которые требовали перемещения больших объемов земли, такие как памятники Кахокии. [8] Еще примеры — цивилизации древнего мира; они добывали большие объемы материала, строили дороги, и особенно римляне, когда добывали свинец, выбрасывали большие объемы ртути и свинца в воздух. Недавнее исследование показало, что почти три четверти суши Земли были заселены и преобразованы человеческими обществами еще 12 000 лет назад. [6]
Люди изменяют экосистемы еще до того, как появилось сельское хозяйство , и по мере того, как население росло и становилось все более технологически продвинутым с течением времени, использование земель в сельскохозяйственных целях значительно возросло. Антропогенный биом в 1700-х годах, до промышленной революции , состоял в основном из дикой, нетронутой земли, без какого-либо человеческого поселения, нарушающего естественное состояние. [9] В этот период времени большая часть свободной ото льда земли Земли состояла из диких земель и естественных антропомов, и только после промышленной революции в 19 веке использование земель для сельского хозяйства и человеческих поселений начало увеличиваться. [10] С развитием технологий и повышением эффективности производственных процессов человеческое население начало процветать и впоследствии требовало и использовало больше природных ресурсов. К 2000 году более половины свободной ото льда земли Земли было преобразовано в пастбища, пахотные земли, деревни и плотные поселения, что оставило менее половины земли Земли нетронутой. [10] Антропогенные изменения между 1700 и 1800 годами были намного меньше, чем изменения в последующие столетия, и, таким образом, скорость изменений со временем увеличилась. В результате, в 20 веке наблюдался самый быстрый темп антропогенной трансформации экосистем за последние 300 лет. [10]
Поскольку численность населения постоянно увеличивалась на протяжении всей истории, использование природных ресурсов и земли начало увеличиваться, и распределение земли, используемой для различных сельскохозяйственных и поселенческих целей, начало меняться. Использование земли во всем мире было преобразовано из ее естественного состояния в землю, используемую для сельского хозяйства, поселений и пастбищ, чтобы поддерживать население и его растущие потребности. Распределение земли среди антропомов претерпело сдвиг от естественных антропомов и диких земель к измененным человеком антропомам, с которыми мы знакомы сегодня. Теперь самые населенные антропомы (густые поселения и деревни) составляют лишь небольшую часть мировых свободных ото льда земель. [10] С 1700 по 2000 год земли, используемые для сельского хозяйства и городских поселений, значительно увеличились, однако площадь, занимаемая пастбищными угодьями, увеличилась еще быстрее, так что они стали доминирующими антропомами в 20 веке. [10] В результате самым большим глобальным изменением землепользования в результате промышленной революции стало расширение пастбищ. [10]
После промышленной революции численность населения резко возросла. Плотность населения в некоторых антропомах начала меняться, переходя от сельской местности к городским поселениям, где плотность населения была намного выше. [9] Эти изменения плотности населения между областями изменили глобальные закономерности появления антропомов, а также оказали широкомасштабное воздействие на различные экосистемы. [9] Половина населения Земли сейчас живет в городах, и большинство людей проживает в городских антропомах, а некоторые популяции живут в небольших городах и поселках. [10] В настоящее время ожидается, что численность населения будет расти по крайней мере до середины века, [11] и трансформация антропомов Земли, как ожидается, будет следовать за этим ростом.
Современное состояние земной биосферы преимущественно антропогенное. [9] Более половины земной биосферы остается неиспользуемой непосредственно для сельского хозяйства или городских поселений, и из этих неиспользуемых земель, которые все еще остаются, менее половины являются дикими землями. Большинство неиспользуемых земель Земли в настоящее время находятся в сельскохозяйственных и заселенных ландшафтах полуестественных, пастбищных, пахотных и деревенских антропомов. [10]
.png/1280px-Anthromes_map_and_timeline_(10,000_BCE_to_2017_CE).png)
Антромы включают в себя плотные поселения (городские и смешанные поселения), деревни, пахотные земли, пастбища и полуестественные земли и были нанесены на глобальную карту с использованием двух различных систем классификации, которые можно просмотреть на Google Maps и Google Earth . [12] В настоящее время существует 18 антропогенных биомов, наиболее известные из которых перечислены ниже. [11]
Густонаселенные районы являются вторыми по плотности населения регионами в мире. [12] Они определяются как районы с высокой плотностью населения, хотя плотность может быть переменной. [12] Однако плотность населения никогда не опускается ниже 100 человек/км, даже в негородских частях густонаселенных поселений, и было высказано предположение, что эти районы состоят как из окраин крупных городов в слаборазвитых странах, так и из давно существующих небольших городов по всей Западной Европе и Азии . [12] Чаще всего мы думаем о густонаселенных поселениях как о городах, но густонаселенными могут быть также пригороды, города и сельские поселения с высокой, но раздробленной численностью населения. [13]
Деревни представляют собой густонаселенные сельскохозяйственные ландшафты, многие из которых были заселены и интенсивно использовались на протяжении столетий и тысячелетий.
Пахотные земли являются еще одним крупным антропомом во всем мире. Пахотные земли включают в себя большую часть возделываемых земель мира, а также около четверти мирового лесного покрова. [12] Пахотные земли, которые локально орошаемые , имеют самую высокую плотность населения, [12] вероятно, из-за того, что они обеспечивают посевы постоянным запасом воды. Это делает время сбора урожая и выживаемость урожая более предсказуемыми. Пахотные земли, которые поддерживаются в основном за счет местных осадков, являются самыми обширными из населенных антропомов, [12] с годовым количеством осадков около 1000 мм в некоторых районах земного шара. В этих районах климат обеспечивает достаточно воды для поддержания всех аспектов жизни практически без орошения. [12] Однако в засушливых районах этот метод ведения сельского хозяйства не будет столь продуктивным.
Пастбищные угодья представляют собой очень широкую группу антропогенных биомов, которая была описана в соответствии с тремя уровнями плотности населения: жилые, населенные и отдаленные. Антромы жилых пастбищ имеют две ключевые особенности: плотность населения никогда не бывает ниже 10 человек на квадратный километр, и значительная часть его площади используется под пастбища. [12] Пастбища на пастбищах являются наиболее доминирующим покровом земли. Голая земля имеет важное значение в этом антроме, покрывая почти треть земли на каждый квадратный километр. [12] Антромы пастбищных угодий менее изменены, чем пахотные земли, но их изменение имеет тенденцию увеличиваться с ростом населения. [9] Домашний выпас скота, как правило, адаптирован к пастбищам и саваннам , поэтому изменение этих биомов, как правило, менее заметно. [9]
Культурные антромы — это ландшафты, сформированные низкими уровнями интенсивного землепользования и существенной или очень низкой плотностью населения. Классификация культурных антромов была введена в 2021 году [2] для замены аналогичных классификаций «Полуестественные» (классификация 2010 года [6] ) и «Лесные» (первоначальная классификация 2008 года [3] ). Культурные лесные антромы — это лесные биомы, сформированные землепользованием и проживанием людей, и их плотность населения обычно составляет менее 3 человек/км 2 . [12] Многие культурные лесные массивы являются вторичными лесами , которые действуют как поглотители углерода в результате продолжающегося возобновления роста древесной растительности. Некоторые культурные лесные массивы частично расчищаются для сельского хозяйства, включая разведение домашнего скота [9] и для использования древесины. Культурные засушливые антромы — это засушливые биомы, сформированные землепользованием и проживанием людей.
Очень немногие биологи изучали эволюционные процессы, происходящие в помещениях. [14] Оценки площади жилых и коммерческих зданий колеблются от 1,3% до 6% от общей площади суши, свободной ото льда. Эта площадь столь же обширна, как и другие небольшие биомы, такие как затопленные луга и тропические хвойные леса. [14] Внутренний биом быстро расширяется. Внутренний биом Манхэттена почти в три раза больше по площади, чем географическая площадь самого острова, из-за того, что здания поднимаются вверх, а не разрастаются вширь. [15] Тысячи видов обитают во внутреннем биоме, многие из них предпочитают или даже обязаны. [14] Единственное действие, которое предпринимают люди, чтобы изменить эволюцию внутреннего биома, — это практика уборки. [16] Область внутренних биомов будет продолжать меняться до тех пор, пока будет меняться наша культура.
Управляемые водные биомы или водные антропомы редко изучались как таковые. Они варьируются от прудов для разведения рыбы , морских креветок и мест бентосного фермерства до больших участков земли, таких как части болот Гвадалквивира в Андалусии , Испания. [17]
Люди фундаментально изменили глобальные модели биоразнообразия и экосистемных процессов. [3] Больше невозможно объяснить или предсказать экологические модели или процессы по всей Земле без учета роли человека. [18] Человеческие общества начали преобразовывать экологию суши более 50 000 лет назад, [18] и были представлены эволюционные доказательства, демонстрирующие, что конечные причины человеческой трансформации биосферы являются социальными и культурными, а не биологическими, химическими или физическими. [18] Антропогенные биомы предлагают новый путь вперед, признавая влияние человека на глобальные экосистемы и приближая нас к моделям и исследованиям земной биосферы, которые интегрируют человеческие и экологические системы. [3]
За последнее столетие площадь антропом и интенсивность землепользования быстро увеличивались вместе с ростом численности населения, в результате чего дикие земли остались без населения или землепользования менее чем в одной четверти земной биосферы. [13] Эта масштабная трансформация экосистем Земли для использования человеком произошла с повышенными темпами вымирания видов . Люди напрямую вызывают вымирание видов, особенно мегафауны , сокращая, фрагментируя и преобразуя местные среды обитания и чрезмерно эксплуатируя отдельные виды. [13] Текущие темпы вымирания сильно различаются по таксонам, при этом млекопитающие, рептилии и амфибии находятся под особой угрозой; однако появляется все больше доказательств того, что жизнеспособные популяции многих, если не большинства местных таксонов, особенно растений, могут быть устойчивыми в пределах антропом. [13] За исключением особенно уязвимых таксонов, большинство местных видов могут быть способны поддерживать жизнеспособные популяции в антропомах.
Антромы представляют альтернативный взгляд на земную биосферу, характеризуя разнообразие глобальных экологических моделей покрова земли, созданных и поддерживаемых плотностью населения и землепользованием человека, а также включая их отношения с биотическими сообществами. [19] Биомы и экорегионы ограничены тем, что они уменьшают влияние человека, и все большее число биологов по охране природы утверждают, что сохранение биоразнообразия должно быть распространено на среды обитания, непосредственно сформированные людьми. Внутри антромов, включая густонаселенные антромы, люди редко используют всю доступную землю. В результате антромы, как правило, представляют собой мозаику интенсивно используемых земель и менее интенсивно используемых земель. [19] Охраняемые территории и очаги биоразнообразия не распределены равномерно по антрому. Менее населенные антромы содержат большую долю охраняемых территорий. В то время как 23,4% отдаленных лесных антромов защищены, только 2,3% орошаемых деревенских антромов защищены. [19] Все больше доказательств того, что сохранение биоразнообразия может быть эффективным как в густонаселенных, так и в редконаселенных антропомах. Сочетание совместного использования земли и сбережения земли в рабочих ландшафтах и многофункциональных ландшафтах становится все более популярным в качестве стратегий сохранения. [13]