Индустриально-городские экосистемы

По-другому обстоит дело в индустриально-городских системах: здесь энергия топлива полностью заменяет солнечную энергию. По сравнению с потоком энергии в природных экосистемах здесь ее расход на два-три порядка выше. Годовая потребность человека в пище составляет около 1 млн. ккал, но существующие реально затраты энергии на душу населения оказываются в десятки раз больше (в США - в 86 раз больше). В разных странах эти затраты сильно различаются; особенно велика разница между странами богатыми и развивающимися. Некоторые из развивающихся стран находятся как бы на стадии природных экосистем; в них затраты энергии на человека в несколько десятков раз меньше, чем в высокоразвитых странах.

Урбанизацией называют рост и развитие городов, увеличение доли городского населения в стране за счет сельской местности, повышение роли городов в развитии общества. Самыми большими городами на Земле в наши дни являются Мехико, Бомбей, Каир, Джакарта, Карачи, Сан-Паулу, Калькутта, Сеул и др. В Москве проживает около 10 млн. человек. Ожидается, что к 2007 году общая площадь урбанизированных территорий Земли достигнет 19 млн. км². Это составляет 12, 8% всей и более 20% пригодной к жизни территории суши.

Плотность населения в городах, особенно крупных, составляет от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч человек на 1 км² (в Гонконге - 1, 5 млн. на 1 км²). На человека не распространяется действие факторов, зависящих от плотности популяции и подавляющих размножение животных, т.е. интенсивность роста народонаселения не снижается автоматически с ростом плотности населения. Но, объективно, высокая плотность ведет к ухудшению здоровья населения, к появлению специфических болезней, связанных с загрязнением среды, делает обстановку эпидемиологически опасной в случае вольного или невольного нарушения санитарных норм.

Человек создает сложные урбанистические системы с целью улучшения условий жизни, не просто ограждаясь от лимитирующих факторов, но создавая для себя новую искусственную среду, повышающую комфортность жизни. Однако это ведет к отрыву человека от естественной природной среды и к нарушению природных экосистем.

По мере развития города в нем происходит дифференциация его функциональных зон. Промышленной зоной называют территории, где сосредоточены промышленные объекты (металлургические, химические, машиностроительные, электронные, деревообрабатывающие и др.). Они являются основными источниками загрязнения окружающей среды.

Кроме того, в городах имеются зоны сосредоточения жилых массивов, административных зданий, медицинских учреждений, объектов культуры, учебных заведений и т.п.

Наконец, вокруг городов создаются лесопарковые зоны, приспособленные для отдыха и занятий спортом. Городские парки и другие менее обширные посадки в городе (скверы, бульвары), в отличие от естественных лесов и даже лесопарков, не являются самоподдерживающимися и саморегулируемыми территориями. Лесопарковая зона, городские парки и другие территории, служащие для отдыха, называют рекреационными зонами.

Углубление процессов урбанизации ведет к усложнению инфраструктуры города. Значительные территории занимают транспорт и транспортные сооружения (автомобильные дороги, автозаправочные станции, гаражи, трамвайные и троллейбусные депо, станции обслуживания, железные дороги, метрополитен, аэропорты и др.).

Существование урбанистических систем зависит от энергии нефти, природного газа, угля и атомных электростанций. Среда урбанистических систем наиболее сильно изменена по сравнению с природными экосистемами. Эти системы являются искусственными, их существование регулируется и поддерживается человеком. Здесь возникают проблемы утилизации вовлекаемых в оборот природных ресурсов, защиты от загрязнения окружающей среды, здесь происходит все большая изоляция хозяйственно-производственных циклов от происходящего в естественных системах биогеохимического оборота веществ. Именно здесь имеют место наибольшая плотность населения и искусственная среда, которые угрожают не только здоровью человека, но и выживанию человечества в целом.