Как мы уже знаем, биомасса единовременно живущих на Земле организмов составляет примерно 2423 млрд.т, из которых 99,9% (2420 млрд.т) приходятся на долю организмов суши и лишь около 0,1% (3 млрд.т) - на долю обитателей водной среды (гидробионтов).
Из 2732 тыс. видов живых организмов нашей планеты- 2274 тыс. видов животных,
и 352 тыс. видов растений (остальное - это грибы и дробянки).
Растительность
На суше около 99,2% общей биомассы приходится на долю растительности, обладающей свойством фотосинтеза, и лишь 0,8% - на долю животных и микроорганизмов. Интересно, что в Мировом океане наблюдается обратная картина: там животные составляют основу биомассы (93,7%),а водная растительность - лишь 6,3% (причина заключается в существенных различиях в скорости размножения растений суши и океана: в океане она даёт ежегодно много генераций, то есть эффективно использует солнечную энергию в процессе фотосинтеза и высокопродуктивна).
Всего в биосфере доля “живого вещества” составляет лишь 0,25% от массы всей биосферы и 0,01% от массы всей планеты.
Человек использует для своих целей лишь около 3% ежегодной продуктивности фитомассы суши,и из этого количества лишь 10% превращаются в продовольствие. По разным оценкам, даже при современной агротехнике ресурсы нашей планеты позволят прокормить более 15 млрд (по другим оценкам - до 40 млрд) человек.
Для решения продовольственной проблемы, о которой мы уже говорили во вводной лекции, человек использует методы химизации, мелиорации, селекции и генетики, биотехнологии. Растительность является также неисчерпаемым источником различных лекарственных препаратов, используется в текстильной промышленности, в строительстве, производстве мебели и различных предметов обихода. Особую роль играют лесные ресурсы, о которых мы говорили несколько раньше.
Идёт процесс вымирания некоторых видов растительности. Исчезают растения там, где погибают или трансформируются экосистемы. В среднем, каждый исчезнувший вид растений уносит с собой более 5 видов беспозвоночных животных.
Это важнейшая часть биосферы планеты, насчитывающая примерно 2274 тысяч видов живых организмов. Фауна необходима для нормального функционирования всей биосферы и круговоротов веществ в природе.
Многие виды животных используются как продукты питания, либо в фармацевтических целях, а также для изготовления одежды, обуви и производства кустарных изделий. Многие из животных - друзья человека, объекты приручения, селекции и генетики (собаки, кошки и др.).
Животный мир относится к группе исчерпаемых возобновимых природных ресурсов, однако целенаправленное истребление человеком некоторых видов животных привело к тому, что некоторых из них можно считать исчерпаемыми невозобновимыми ресурсами.
За последние 370 лет из фауны Земли исчезло 130 видов птиц и млекопитающих. Скорость вымирания непрерывно возрастала, особенно за последние 2 века. Сейчас вымирание грозит примерно 1 тыс. видов птиц и млекопитающих.
Помимо полного и безвозвратного вымирания видов широкое распространение приобрело резкое снижение численности интенсивно эксплуатируемых человеком видов и популяций. Всего за 27 лет исчезла стеллерова морская корова - морское млекопитающее в водах Командорских островов Тихого океана. За короткое время был почти полностью выбит североамериканский зубр, “странствующий голубь” и “бескрылая гагарка” в северной части Америки и Европы. Большая угроза нависла над самыми крупными животными - китами, некоторые виды этих обитателей океана уже находятся на грани исчезновения. Как мы уже знаем, антропогенные изменения в экосистемах и неконтролируемая охота на диких животных привели к значительным изменениям в животном мире на планете. Это относится, например, к африканским слонам, поголовье которых сократилось в 4 раза за 15 лет, к африканским носорогам, численность которых за тот же период сократилась в 30 раз. С 1966 г ведётся “Красная книга” исчезающих видов,в которую занесены, например, лемуры, орангутанг, горилла, японский и белый журавль, кондор, коморский варан, некоторые виды морских черепах. Заповедными, запрещёнными для охоты и промысла территориями охвачены лишь 2% площади планеты, а необходимо для сохранения живой природы - более 30%.
В ряде случаев человек в массе уничтожал некоторых животных, якобы угрожавших жизни людей или сельскому хозяйству. Так было, например, с тигром в южной Азии, с некоторыми копытными в Африке, якобы бывшими переносчиками сонной болезни, от которой страдал домашний скот.
Большой вред наносит также спортивная охота, нерегулируемое любительское рыболовство и браконьерство. многих животных убивают из-за якобы высокой лекарственной ценности отдельных частей их тела или органов. кроме прямого уничтожения животных, человек оказывает на них косвенное влияние - изменяет природную среду, меняет состав и структуру природных сообществ и экосистем.
Так, сокращение площади лесов в Европе привело лесов в Европе привело к исчезновению здесь многих мелких животных. Гидростроительство на реках европейской части СССР привело к изменению режима и состава фауны южно-европейских и восточноазиатских морей - Чёрного, Азовского, Каспийского и Аральского.
С целью сохранения животных создают заповедники и заказники, ограничивают добычу и разрабатывают мероприятия по воспроизводству полезных и ценных видов. Однако нельзя сказать, что меры эти достаточно эффективные. Повторяю, что заповедными, запрещёнными для охоты и промысла территориями охвачены лишь 2% площади планеты, тогда как необходимо для сохранения живой природы - более 30%.
Проблема сохранения биоразнообразия на планете.
Огромное разнообразие жизни на нашей планете всегда поражало людей, особенно исследователей.
Мало того, что в природе существуют миллионы видов живых и растительных организмов, каждый вид состоит из многих подвидов и популяций, которые в свою очередь также представлены множеством групп организмов. В природе нет даже двух полностью идентичных организмов - представителей одной и той же популяции или вида. Даже однояйцевые близнецы с одинаковой наследственностью хоть чем-то, но отличаются друг от друга.
Многим казалось, что это разнообразие чрезмерное, избыточное. Процессы вымирания видов происходили всегда по естественным причинам, одни виды и группы видов, даже более высокие таксономические группы живых и растительных организмов, сменялись другими как в процессах эволюции, так и в периоды резких смен климата планеты или в периоды крупных космических катастроф. Об этом свидетельствуют данные археологии и палеонтологии.
Однако в последние 2-3 века, особенно в ХХ веке биологическое разнообразие на нашей планете начало заметно сокращаться по вине людей, процесс обеднения биоразнообразия принял угрожающие масштабы. Развитие земледелия и животноводства привело к резкому сокращению площади лесов и естественных луговых угодий. Осушение болот, орошение засушливых земель, расширение площади городских поселений, разработка полезных ископаемых открытым способом, пожары, загрязнение территорий и многие другие виды деятельности человека усугубили состояние природной флоры и фауны.
Среди важнейших особенностей негативного антропогенного воздействия на биоразнообразие можно отметить следующие:
1. Огромные площади поверхности нашей планеты заняты немногими видами культурных растений (монокультурами) с чистыми сортами, выравненными по наследственным качествам.
2. Разрушаются многие типы природных экосистем и заменяются антропогенным культурным и техногенным ландшафтом.
3. Снижается число видов в некоторых биоценозах, что приводит к уменьшению стабильности экосистем, нарушению устоявшихся трофических цепей, сокращению биопродуктивности экосистем, уменьшению эстетической ценности ландшафтов.
4. Некоторые виды и популяции полностью вымирают под влиянием изменений окружающей среды или полностью уничтожаются человеком, многие другие - значительно сокращают свою численность и биомассу под влиянием охоты и рыболовства.
Сообщества живых организмов и сами экосистемы могут стабильно существовать и функционировать лишь при сохранении определённого уровня биоразнообразия, которое обеспечивает:
Взаимную дополнительность частей, необходимых для нормального функционирования сообществ, биоценозов и экосистем
(пример: первичные продуценты - консументы- редуценты) , круговоротов веществ и энергии;
Взаимозаменяемость видов (актёры в “пьесе” могут заменяться);
Надёжность саморегуляции экосистем (на основе принципа “обратных связей” обеспечивается устойчивость любой экосистемы: увеличение или уменьшение чего-либо ведёт к возрастанию противодействия в результате вся система как бы колеблется возле некоторой нормы).
Таким образом биоразнообразие - одно из главнейших условий устойчивости жизни на Земле. Оно создаёт взаимодополнительность и взаимозаменяемость видов в экосистемах, обеспечивает самовосстановительные способности сообществ и экосистем, их саморегуляцию на оптимальном уровне.
Ещё в середине XIX века американский географ Г.Марш подметил суть проблемы охраны видов животных и растений. Он обратил внимание. что человек, потребляя животные и растительные продукты, уменьшает обилие видов. служащих удовлетворению его потребностей. Вместе с тем он уничтожает так называемые “вредные” (с его точки зрения) виды, которые наносят ущерб численности “полезных” видов. Таким образом, человек изменяет природное равновесие между различными формами живой и растительной жизни.
В ХХ века процесс обеднения биоразнообразия на нашей планете принял угрожающие масштабы.
На небольших территориях процесс обеднения биоты наиболее заметен. Так, флора Беларуси, насчитывающая около 1800 видов. в течение ХХ века сократилась почти на 100 видов. Уничтожаются, в основном, виды, полезные для человека - пищевые, лекарственные и красиво цветущие растения, животные. обладающие вкусным мясом, красивым мехом или оперением, ценные виды рыб.
Скорость естественного вымирания видов несравненно меньше, чем скорость их уничтожения человеком.
Почему каждый вид, независимо от степени его полезности для человека, ценность представляет ценность?
Каждый вид обладает неповторимым генофондом, который сложился в процессе длительной эволюции. Нам заранее ничего неизвестно о степени полезности для человека того или иного вида в будущем.
Кроме того, исчезновение с лица Земли того или иного вида животных или растений, означает необратимое изменение зародышевой плазмы биосферы, невосполнимую потери потенциально очень ценной для человека генетической информации. Поэтому охране подлежит весь генофонд биосферы, кроме возбудителей болезней.
Охрана живой природы. Особо охраняемые территории.
Заказник – территория или акватория, где на научной основе ограничен промысел или хозяйственное использование охраняемых видов. В заказниках охрану и воспроизводство одних видов сочетают с регламентированной эксплуатацией других. В России имеется более 1500 заказников.
Заповедник - территория или акватория, где законом запрещена любая хозяйстаенная деятельность. Биосферный заповедник – неизмененный или слабо измененный типичный участок биосферы, выделенный в качестве природоохранной территории для целей экологического мониторинга.
Государственный заповедник – охраняемая природная территория или акватория, которая включает природные объекты, представляющие большую научную, культурную или историческую ценность. З.г. полностью исключается из хозяйственного использования. Заповедными, запрещёнными для охоты и промысла территориями сегодня охвачены лишь 2% площади планеты, а необходимо для сохранения живой природы - более 30%. В Российской Федерации имеется около 80 заповедников. Они имеют статус природоохранных научно-исследовательских организаций. Из них 16 входят в мировую сеть биосферных заповедников ЮНЕСКО, в 6 действуют станции комплексного фонового мониторинга. В ряде заповедников имеются питомники для разведения редких видов животных. Например, в Окском заповеднике есть питомники для зубров, журавлей, хищных птиц. В Приокско - террасном заповеднике расположен центральный зубровый питомник.
Красные книги. Красные книги – одно из направлений охраны видов живых организмов - подготовка и издание Красных книг. К.к. - систематизированный перечень редких и находящихся под угрозой исчезновения видов растений и животных (международная, национальная, локальная К.к., см. также «живые ресурсы»)..
Красные книги - это официальные документы, содержащие систематизированные сведения о растениях и животных мира, отдельных государств или регионов, которым угрожает опасность быстрого исчезновения. Первое издание международной К.к. , которая носила название “Красная книга фактов” (“Red Data Book”), было осуществлено в 1966 году в штаб-квартире МСОП в швейцарском городе Морис. Всего издано 5 томов Красной книги МСОП. В неё включены 321 вид и подвид млекопитающих (первый том) , 485 видов птиц (второй том), 41 вид земноводных и 141 –пресмыкающихся (3 том) , 194 вида рыб - (4 том) и редкие, исчезающие и эндемичные растения (5 том).
Виды, включённые в Международную Красную книгу, подразделяются на 5 категорий:
1- исчезающие виды, которые находятся под угрозой исчезновения и спасение которых невозможно без специальных мер охраны и воспроизводства (эти виды помещены на красных страницах книги);
2- редкие виды, сохраняющиеся в небольшом количестве или на ограниченной территории, но существует опасность их исчезновения (на белых страницах);
3- виды, численность которых ещё высока. хотя быстро снижается (на жёлтых страницах);
4- неопределённые виды. изученные ещё недостаточно, однако изх состояние и численность вызывают тревогу (на серых страницах);
5- восстанавливающиеся виды, угроза исчезновения которых уменьшается.
Из ценных животных, занесённых в Красную книгу МСОП, критическим положением характеризуется сумчатый волк, мадагаскарская руконожка айе-айе, большая панда, лев, лошадь Пржевальского, дикий верблюд, индийский, яванский и суматранский носороги, карликовый буйвол, белый орикс, песчаная газель, красноногий ибис, калифорнийский кондор и др.
По мере изучения флоры и фауны Земли число видов, подлежащих охране. постоянно уточняется.
Каждая страна, на территории которой обитает вид, занесённый в международную Красную книгу, несёт ответственность перед человечеством за его сбережение.
В СССР было принято решение о создании Красной Книги нашей страны и вышла в свет эта книга впервые в 1974 году. В этой книге занесённые в неё животные были отнесены к двум категориям: редкие и исчезающие виды.
К редким относились 37 видов млекопитающих, 37 видов птиц, к исчезающим -25 видов животных и 26 видов растений.
Однако вскоре стало ясно, что Красная книга СССР далеко не охватывает всех представителей органического мира, которые нуждаются в охране. Во втором издании в неё были занесены 1116 видов и подвидов фауны и флоры СССР, в том числе в 1 том - 94 вида и подвида млекопитающих, 80 -птиц, 37 - рептилий, 9- амфибий, 9 - рыб, 219 - насекомых,2 - ракообразных,11 видов червей, во второй том - 608 видов высших растений, 20 видов грибов и 29 видов лишайников. Из млекопитающих в Красную книгу СССР занесены выхухоль, даурский ёж, сурок Мензбира, азиатский бобр, туркменский тушканчик, красный волк, закавказский бурый медведь, гималайский (или белогрудый) медведь, северный и курильский каланы, манул, барс, амурский тигр, гепард, атлантический и лаптевский моржи, синий кит, нарвал, зубр и др.
Из птиц в К.к. СССР занесены белоспинный альбатрос, розовый и кудрявый пеликаны, чёрный аист, розовый фламинго, краснозобая казарка, мандаринка, белоплечий орлан, бородач, стерх, даурский и чёрный журавли, дрофа, стрепет, розовая чайка и т.д., из рептилий - средиземноморская и дальневосточная черепахи, крымский геккон, дальневосточный сцинк, среднеазиатская кобра, кавказская гадюка, закавказский и японский полозы, из рыб - атлантический и сахалинский осетры. большой и малый амурские, сырдарьинский лжелопатонос, севанская форель, волховский сиг и щуковидный жерех.
Красная книга СССР включала также обширный перечень растений, имеющих лекарственное, пищевое, кормовое, техническое и декоративное значение, а также растений- реликтов и эндемиков, например, водяной орех, лотос орехоносный, мандрагора туркменская, жень-шень, эдельвейс, рябчик русский, сон-трава, кедровая сосна европейская.
После выхода Красной книги СССР аналогичные издания стали появляться в союзных республиках (теперь – странах СНГ и прибалтийских республиках).
Из 65 видов животных, занесённых в красную книгу России, охраняются 37 видов, или 75%, из 109 видов птиц охраняются 84 вида (82%), из 533 видов и подвидов редких растений охраняется 65 видов (12%).
3.5.2. Основы охраны природы
Человек и природа неотделимы друг от друга и тесно взаимосвязаны. Для человека, как и для общества в целом, природа является средой обитания и единственным источником необходимых для существования ресурсов. Природа и природные ресурсы - база, на которой живет и развивается человеческое общество, первоисточник удовлетворения материальных и духовных потребностей людей.
Столетиями, из поколения в поколение человеческое общество привыкло и приучено к тому, что убыль, которую оно производит в природе восполняется ею довольно легко, так как окружающая нас природная среда обладает определенной сопротивляемостью к внешним воздействиям и значительной пластичностью. Это свойство, т.е. пластичность представляет для человека большую ценность, так как она позволяет ему широко изменять природную среду и ее компоненты в соответствии со своими потребностями. Однако эти изменения не должны выходить за определенные границы, иначе они могут поставить под угрозу сложившиеся взаимосвязи, присущие природной среде, находящейся в состоянии динамического равновесия, тем самым подорвать основу прекрасного свойства природы - саморегуляции, т.е. самовозобновления.
На современном этапе развития человечества, в век бурного развития науки и техники, когда человек из детища природы, целиком зависящего от нее, превратился в могучий фактор преобразующий лик Земли, нет необходимости доказывать актуальность, значение и срочный характер проблемы охраны природы и рационального использования природных ресурсов. Ибо многосторонние воздействия, оказываемые хозяйственной деятельностью человека на природу Земли в течение всей истории природопользования, постоянно усиливались и особенно значительных размеров достигли во второй половине ХХ столетия, в эпоху научно-технической революции (НТР).
НТР, вызвавшая интенсификацию производственных процессов, привела к резкому увеличению масштабов использования разнообразных природных ресурсов. Общественное производство требует все новых и новых видов ресурсов и во всевозрастающих количествах.
НТР сопровождается быстрым ростом населения Земли -«демографическим взрывом». С начала нашей эры население планеты удвоилось за 1000 лет, а в ХХ веке для удвоения населения потребовалось всего 40 лет.
Эти два фактора и определяют степень воздействия человеческого общества на природу, интенсивность количественного и качественного истощения природных ресурсов и загрязнения сферы обитания человека. Наряду с истощением природных ресурсов, в настоящее время, острой проблемой стало загрязнение окружающей среды. Загрязнены преимущественно промышленными отходами водоемы, атмосферной воздух, почва. Эти загрязнения сказались отрицательно не только на плодородии почв, растительности и животном мире, но и стали представлять существенную опасность для здоровья людей. Поэтому, проблемы охраны природы становятся самой актуальной и острой не только в отдельно взятых странах, но и в мировом масштабе.
Важнейшей задачей охраны природы является обеспечение сохранности свойств природы к саморегулированию, возмещению нанесенного ей ущерба естественным путем. Достичь этого не просто. Для этого необходимо хорошо знать законы развития природных комплексов и компонентов, т.е. быть экологически образованным.
По словам одного из современных российских корифеев природоохранного образования А.Я.Яблокова, одним из ощутимых препятствий на пути решения экологической проблемы в СНГ являются «экологическое невежество, экологическая близорукость, экологический авантюризм и экологическая безнравственность».
Поэтому, необходимо начиная с детского сада, через среднюю и высшую школы, а также через системы переподготовки кадров высшей квалификации, постоянно осуществлять экологическое образование и воспитание. Настоящее учебное пособие «Основы охраны природы» составлен в соответствии с программой для направления «География» с учетом современных требований к знаниям, на основе многочисленных учебников, учебных пособий и других научных и научно-популярных изданий. При составлении учебного пособия учтено, что вопросы охраны природы рассматриваются и в других отраслевых дисциплинах географии, и поэтому информация максимально сокращена, в связи с ограниченностью объема пособия.
3.5.2.1.Основные понятия, определения и объекты охраны природы.
Энциклопедическое определение охраны природы гласит: «Охрана природы - система мероприятий, направленных на сохранение и контролируемое изменение природы, на поддержание и увеличение ее продуктивности, обеспечение рационального использования природных ресурсов, охраны генофонда. Охрана природы- составная часть природопользования, тесно связанная с преобразованием природы ».
Природопользование – это совокупность всех воздействий человечества на природу, куда входят мероприятия по ее охране, ее освоению и преобразованию. Триада «освоение + преобразование + охрана» не механическая сумма процессов, а их сложное диалектическое единство, следствие их глубокого взаимопроникновения и взаимодействия между собой.
Природопользование может быть рациональным и нерациональным, в зависимости от того в какой степени нарушается естественное равновесие природы в процессе использования ее ресурсов. Рациональное природопользование направлено на получение материальных благ без ущерба естественному развитию природы, на предотвращение возможных вредных последствий человеческой деятельности, на поддержание и повышение продуктивности и привлекательности природы.
Нерациональное природопользование – это воздействия человека на природу, приводящие к подрыву ее восстановленных способностей и сил, к снижению качества, растрате и исчерпанию природных ресурсов, загрязнению окружающей среды, снижению или уничтожению оздоровительных и эстетических достоинств природы.
Предотвращение и преодоление результатов нерационального природопользования и составляет задачу охраны природы.
Природопользование начинается с выявления, изучения и оценки комплексов природных условий и ресурсов. Затем освоение и преобразование природных условий. Преобразование природы рассчитано на умножение и обогащение природных ресурсов и на улучшение природных условий.
Преобразование природы – искусственное изменение соотношения компонентов природной среды и сложившегося экологического равновесия с целью увеличения биологической продуктивности или хозяйственной производительности природных комплексов. Преобразование направлено на освоение новых территорий или на восстановление утерянных полезных свойств экосистем и агросистем (рекультивация). Преобразование природы тесно связано с охраной природы. Чтобы предотвратить ухудшающее преобразование, необходим всесторонний учет и прогноз ближайших и дальних последствий преобразования природы.
Природная среда – это часть среды обитания человечества. Включает всю совокупность, окружающих человека объектов живой и неживой природы, как не подвергшихся влиянию человеческой деятельности, так и в различной степени затронутых антропогенными преобразованиями, однако частично или полностью сохранивших способность саморазвития.
Окружающая среда – это среда обитания и производственной деятельности человечества, окружающий человека природный и созданный им материальный мир. Она включает природную среду.
Географическая среда – земное окружение человеческого общества, часть географической оболочки, в той или иной мере освоенная человеком и вовлеченная в общественное производство; сложное в структурном и пространственном отношениях сочетание природных антропогенных компонентов, составляющих материальную основу существования человеческого общества. С расширением сферы деятельности человека в ходе общественного развития и роста производительных сил, географическая среда охватывает все большую часть географической оболочки и в обозримом будущем совместится с ней.
В литературе часто употребляются понятия «природные ресурсы» и «природные условия». Природные условия - совокупность естественных условий существования человеческого общества. А природные ресурсы часть всей совокупности природных условий. Соотношение между природными ресурсами и природными условиями может быть представлено по аналогии с соотношением между средствами труда и материальными условиями трудового процесса. Природные ресурсы не могут существовать и использоваться вне пределов природных условий, являющихся их естественно-исторической базой. Причем, для возникновения и развития ресурсов необходимы определённые природные условия. Природные ресурсы представляют сложную совокупность материальных элементов и процессов, находящихся в постоянном развитии во времени и в пространстве, являясь точкой соприкосновения человеческого общества и природы, сферой приложения его разума и сил.
Отношение человека к природе нельзя сводить только к потреблению, использованию материальных благ из ресурсов природы. Существуют и такие формы, как адаптация, интимная, эстетическая и др. Например, люди используют воздух, солнечное тепло, свет как привычные жизненные условия и выражают свое отношение к ним лишь когда ощущается нехватка того или иного из этих благ, когда нарушается привычный ритм существования человека. Другими словами, когда человек испытывает дефицит чего-то или его усилия направлены на ликвидацию этого дефицита, то условие жизни может переходить в ресурс. Например, в условиях загрязненной среды чистый воздух становится ресурсом.
В данном случае видно, что нет четких разграничительных линий между природными ресурсами и природными условиями, при определенных объективных предпосылках природные условия переходят в ресурсы.
Обычно, когда мы говорим о природных ресурсах, подразумеваем естественные тела, явления и процессы, эксплуатируемые для удовлетворения потребностей отдельных людей и общества в целом. Поэтому, часто их относят к категории вещей. Однако такая трактовка понятия в современных условиях оказывается слишком узкой. Дело в том, что с расширением потребностей общества все чаще в роли природных ресурсов выступают не только естественные объекты, служащие источником сырья и топлива, но и свойства природы, которые не имеют вещественного содержания.
Природные ресурсы категория историческая, их использование связано с развитием технологии производства. В процессе производства материальных благ, человек, воздействуя на отдельные элементы природы, тем самым изменяет весь их комплекс, поскольку все они находятся в тесной взаимной обусловленности. Было время когда человек не знал, как использовать каменный уголь, выплавлять металлы из руд, получать и использовать электроэнергию.
Понятие «природные ресурсы»-социально-экономическое. Это
означает, что когда мы оперируем понятием «ресурсы», то оцениваем те или иные стороны природных тел и явлений, применительно к возможностям их использования человеком. Вместе с тем нельзя расценивать природные ресурсы только с экономической (хозяйственной) точки зрения. Действительно, экономика есть основа отношений человека к природе. Этот основополагающий тезис привел в географии к широко распространенному определению природных ресурсов как элементов природы, являющихся средствами существования человеческого общества и используемых в хозяйстве.
Такое отношение к природе обусловлено материальной природой человека, а также тем, что человек может существовать лишь за счет использования природных богатств.
Интимная форма отношения человека к природе основана на любви человека к природе, к своей земле, она расценивается как одна из основ здоровой психики. Гармонически развитая личность может вырасти только тогда, когда она будет питаться соками взрастившей ее природы. Привязанность и любовь к природе не могут сводиться лишь к созерцанию, проявляются в действенном отношении к ее охране. Эстетическая форма отношения основывается на восприятии человеком прекрасного в природе, т.е. гармонии, порядка, чистых красок, звуков и запахов, определенности форм. Поэтому, при определенных способах использования территории возникает необходимость введения понятия «эстетический ресурс», выступающего в виде одного из основных рекреационных ресурсов.
Охрана природы - совокупность или система международных, государственных, региональных и локальных административных, правовых технических мероприятий, направленных на сохранение и поддержание продуктивности, оздоровительных и др. достоинств природы в интересах развивающегося человечества. В системе мер по охране природы выделяют охрану отдельных элементов ландшафтов: земель, недр, вод, атмосферного воздуха, растительного и животного мира; природных комплексов с особыми свойствами, а также создание особо охраняемых природных территорий: заповедников, заказников, биосферных резерватов, национальных и природных парков и др.
3.5.2.2. Основные аспекты охраны природы.
Мероприятия по охране природы могут преследовать различные цели и в зависимости от них выделяется ряд аспектов, в соответствии с которым строятся все природоохранные мероприятия.
Проблемы охраны природы тесно связаны с политикой, идеологией, экономикой и социальной сферой, что вызывает необходимость рассмотрения данной проблемы в различных аспектах: социально-политическом, правовом, здравоохранительном, заповедном, технико-технологическом, эколого-экономическом, эстетико-воспитательном и т.п. Выделения различных аспектов охраны природы в значительной мере носит условный характер. Большей частью они взаимосвязаны и дополняют друг друга. Например, охрана чистоты водоемов обычно осуществляется в интересах обеспечения населенных пунктов водой. Но при этом одновременно решаются и другие задачи охраны природы-водоснабжения предприятий, умножения рыбных запасов, охраны мест отдыха и т.п. Иногда меры по охране природы решают ограниченные, частные проблемы. Например, охрана редких и исчезающих видов растений и животных, отдельных памятников природы. Их сохранение (например, тяньшанского марала, архара, барса) может иметь большое значение для науки, генетического фонда и др.
Социально-политический аспект связан с решением проблемы охраны природы в масштабах всего человечества при наличии разных социальных систем. Выделение социально-политической проблемы обусловлено объективными факторами: 1) в связи с неделимостью биосферы, загрязнение природной среды невозможно удержать в территориальных границах страны, в которой это происходит;2) каким бы мощным экономическим и научно-техническим потенциалом ни обладала отдельная страна, она не может решить такую сложную и многогранную проблему. Принятие мер по охране природы необходимо не только на национальном, но и на международном уровне.
Правовой аспект охраны природы можно сформулировать как установленную законом систему мер, направленных на рациональное использование, восстановление и умножение природных богатств. Устанавливая такую систему мер, закон регулирует общественные отношения в области охраны природы, в результате возникает совокупность природоохранных правоотношений.
Здравоохранительный аспект отражает принцип приоритета в охране здоровья и сохранения благоприятных гигиенических условий жизни населения. Осуществление мероприятий по оздоровлению окружающей среды требует разработки количественных санитарно-гигиенических показателей состояния качества среды, критериев безвредности, обеспечивающих оптимальные условия жизнедеятельности человека.
Технико-технологический аспект охраны природы стал формироваться относительно недавно и предполагает организацию производства по принципу безотходности.
Современная технико-технологическая база промышленности не позволяет осуществить на предприятиях глубокую очистку воздуха и воды, ввиду исключительной дороговизны этих мероприятий. Однако, разработка новых технологических процессов, на основе которых может быть создано безотходное производство продолжается. Реальный путь экологизации технологии-это постепенный переход сначала к малоотходным, а затем – к безотходным циклам. Тем самым могут быть достигнуты рациональное природопользование и охрана природы.
Эколого-экономический аспект охраны природы своим возникновением и развитием обусловлен бурным ростом производства и научно- технической революцией. Наибольшее значение в последние годы начинает приобретать ресурсоохранная сторона проблемы, в соответствии с которой охрана природы стала частью хозяйственной деятельности человеческого общества, обеспечивающей расширенное воспроизводство природных ресурсов и эффективное развитие экономики. Следует подчеркнуть, что само экономическое развитие внутренне противоречиво: с одной стороны, оно порождает ряд острых экономических проблем, а с другой - в самом экономическом развитии заложена основа для устранения этих противоречий.
Эстетико-воспитательный аспект охраны природы все большее значение приобретает в последние годы. Природа оказывает большое влияние на духовный мир человека. Труд как процесс воздействия человека на природу, познание закономерностей ее развития явились материальной основой духовного совершенствования человека. Природа одно из действенных средств воспитания подрастающего поколения, позволяющее побуждать и развивать многие черты характера: доброту, гуманность, умение видеть и понимать прекрасное, наблюдательность, трудолюбие, любовь к своему родному краю, к Родине.
Живописные реки и озера, участки морских побережий и горных территорий, водопады, гейзеры, горячие источники, фьерды, карстовые пещеры, реликтовые леса, малоизмененные человеком природные комплексы с богатой и разнообразной растительностью и животным миром, уникальные ландшафты и многие другие природные объекты относятся к категории рекреакционных ресурсов, в значительной степени обусловливающих развитие туризма.
Одна из задач охраны природы - сохранение рекреакционных комплексов и развитие экологического туризма.
В начальном этапе крупномасштабных мероприятий по охране природы все ее задачи сводились к созданию охраняемых территорий, сбережению отдельных видов животных и растений. В связи с этим заповедный аспект занимал наиболее важное место в системе природоохранных мероприятий. В последующем он уступил свое место другим природоохранным целям и задачам.
Исходя из литературных данных и существующей практики, можно выделить следующие господствующие подходы при выборе участков для особой охраны. Первый заключает в себе идею необходимости ресурсоохраны. Это – водоохранные, почвозащитные, склонозащитные и некоторые другие участки. Второй, тревога из-за гибели некоторых видов живого – генетических ресурсов. Третий подход первоначально имел чисто эмоциональную окраску, связанную со стремлением сохранить красоты дикой природы, ее эстетическую ценность. Позже этот путь привел к созданию национальных и природных парков, как особого типа доходных предприятий рекреационного назначения.
В последние годы все большее внимание привлекают, так называемые «биосферные резерваты».
Биосферные резерваты - понятие, введенное в науку в середине 70-х годов, в связи с развертыванием работ по программе «Человек и биосфера». В 1973 году ЮНЕСКО выдвинула идею создания всемирной системы биосферных резерватов как научной базы этой программы. С тех пор в мире созданы и функционируют более 300 биосферных резерватов. В Кыргызстане статус биосферного имеет Сары-Челекский заповедник. В 1998 году создана «Биосферная территория Иссык-Куль». Стержневая линия в создании биосферных резерватов - это сохранение ранее не нарушенного природного комплекса для обозрения, изучения и контроля за его изменениями во времени и ни в коей мере не изъятие территорий из хозяйственного оборота. Это новый подход к созданию охраняемых территорий, совершенно отличный от прежнего советского подхода. Здесь «резерваты» предстают не как изъятие их из хозяйственного использования, а лишь ограничение традиционного унитарного использования. Биосферные резерваты охватывают все аспекты охраны природы.
3.5.2.3. Основные этапы взаимодействия человеческого общества и природы.
Природа никогда не находилась в статически неизменном состоянии. Она находится в динамическом равновесии, непрерывно меняясь во времени. Изменения эти обусловлены естественными силами. В течение всей истории развития Земли многократно менялось лицо поверхности твердой оболочки, трансформировался химический состав воды и воздуха. В истории Земли были периоды, которые становились роковыми для ряда видов животных и растений. Это великое оледенение, катастрофические извержения вулканов, смещение полюсов и т.д. Но все эти процессы и явления не нарушали законы развития природной среды и развивались они эволюционным путем.
С появлением на планете одаренного разумом живого существа, планета переходит в новую стадию своего развития. Человек, используя орудия труда и огонь, стал оказывать активное и постепенно возрастающее воздействие на биосферу, вносить в жизнь планеты серьезные «коррективы».
Овладение огнем, приручение животных, занятие скотоводством и земледелием были важными вехами в истории «завоевания» природы и воздействие человека на каждом этапе возрастало и приобретало все более наступательный характер.
С созданием государственных образований, появлением, развитием цивилизаций, взаимоотношения общества и природы усложнились. Человек своей хозяйственной деятельностью начинает вызывать необратимые изменения в природе. Однако, это был локальный тип воздействия, характеризующийся необратимыми процессами в структуре ландшафтных комплексов преимущественно низкого таксономического ранга.
Интенсивность и характер воздействия человека на природу зависят от уровня развития человеческого общества. Поэтому, совершенствование хозяйственной деятельности человека и связанное с ней освоение природных ресурсов и территорий были далеко неравноценными у различных народов. Если в Египте и Месопотамии развитая сельскохозяйственная культура существовала уже в четвертом тысячелетии до н.э., то некоторые племена аборигенов Южной Америки и Австралии и в настоящее время по-прежнему занимаются только охотой, рыбной ловлей и сбором плодов, корней диких растений.
Таким образом, взаимодействие человека с окружающей средой многообразно, протекает в разных формах и с разной интенсивностью на различных этапах исторического развития и в разных концах нашей планеты.
Непрерывное взаимодействие человека со средой обитания осуществляется через труд, производство и потребление в рамках определенных исторических общественных отношений.
Рост производительных сил и развитие производства требует вовлечения в хозяйственный оборот все новых и новых масс веществ во всевозрастающем темпе и объеме. А природные ресурсы не безграничны. В результате неумеренного использования природных ресурсов, в ряде крупных областей земного шара произошли необратимые процессы, серьезно ухудшилось состояние биосферы, исчезли многие виды растений и животных, сократились площади обрабатываемых земель, лесов, деградировали пастбища, загрязнились водоемы и воздушная среда и т.п. Чтобы пользоваться материальными благами не только сегодня, но и завтра, в будущем не только самим, но и дать возможность пользоваться этими благами нашему будущему поколению, нам нужно перейти от стадии расхищения природы к стадии отношений рачительного хозяина, умножающего используемые им природные богатства.
Доисторический человек существовал сотни тысячелетий, ведя полуживотный образ жизни, первобытнообщинный строй существовал несколько десятков тысячелетий, рабовладельческий –несколько тысячелетий, капитализм существует около двух – двух с половиной столетий. Рост энерговооруженности человека прошел следующие этапы: сотни тысячелетий мускульной энергии самого человека, несколько тысячелетий энергии домашних животных и использования простого рычага, тысячелетие энергии ветра и воды, несколько столетий энергия пороха и пара, столетие энергии электричества, всего несколько десятилетий энергии атома. Можно только фантазировать о том, что будет через пятьдесят, сто, двести лет.
На современном этапе развития нашей планеты человек стал мощным, социально-организованным фактором природы, эффективность воздействия которого на окружающую природу растет в геометрической прогрессии. В такой же прогрессии растут и побочные эффекты этого развития: истощение невозобновимых ресурсов, загрязнение окружающей среды, разрушение природных экосистем, замена их антропогенными экосистемами, нарушение исторически сложившегося природного равновесия. Если такие побочные эффекты не контролируются, то они наносят непоправимый урон окружающей среде и развитию самого человека. В некоторых точках планеты эти побочные эффекты уже достигли такой степени, что среда обитания в них стала малопригодной для существования как самого человека, так и других организмов. Это и есть признаки экологических кризисов.
Уместно привести известные слова Фридриха Энгельса: «И так на каждом шагу факты напоминают нам о том, что мы отнюдь не властвуем над природой так, как завоеватель властвует над чужим народом, не властвуем над ней так, как кто-либо находящийся вне природы, что мы, наоборот, нашей кровью и мозгом принадлежим ей и находимся внутри неё, что все наше господство над ней состоит в том, что мы, в отличие от всех других существ умеем познавать её законы и правильно их применять».
Таким образом на процессы, определяющие развитие природной среды и самого человека как части природы, накладываются социальные процессы, по которым развивается общество с его материальной и духовной культурой.
Человек для удовлетворения своих материальных потребностей нарушал и нарушает «естественное равновесие» природной среды. Однако, преобразование природы в ходе общественного производства действительно неизбежно. Не только человеческое общество, но и любая форма жизни преобразуют природу своим воздействием. Нынешний облик планеты во многом сложился именно под воздействием органической жизни. Поэтому, сохранение «естественного равновесия», сложившегося в природе, не означает возврата к тому состоянию, которое имело место при зарождении человеческого общества, а предполагает регулирование воздействий на природную среду, умение рассчитывать все реакции среды на действия человека. Сознательное увеличение продуктивности природы, за счет сознательного расчета, проектирования и комплексного ее преобразования и есть стратегия охраны природы. Для этого требуется хорошее понимание естественных процессов, развивающихся в природной среде.
3.5.2.4. Методологические основы охраны природы.
Методологической основой охраны природы служит закон материалистической диалектики о всеобщей взаимосвязи и взаимозависимости предметов и явлений в природе и обществе. Согласно этому закону ни одно явление в природе не может совершиться без того, чтобы не оказать влияние на множество других явлений и предметов. Каждое явление или предмет часть целого, именуемого природой.
Сведения о существующих в природе взаимосвязях накапливались в различных отраслях науки с давних пор, но широкие и глубокие обобщения появились лишь с развитием диалектико-материалистического понимания о природе и обществе. Большая заслуга в этом основоположников материалистической диалектики – К.Маркса и Ф.Энгельса.
В работе «Диалектика природы» Ф.Энгельс писал: «Ведь в природе ничто не совершается обособленно. Каждое явление действует на другое, и обратно; и в забвении факта этого всестороннего движения и взаимодействия и кроется в большинстве случаев то, что мешает естествоиспытателям видеть ясно даже самые простые вещи».
В практике рационального использования и охраны природы необходимо учитывать законы, управляющие природными процессами и использовать их в интересах человеческого общества. В этом – основа методологических принципов охраны природы.
Естественнонаучной основой охраны природы является докучаевское понятие о целостности природного комплекса, о системном единстве управляющих им связей.
В.В.Докучаев в работе «Учение о зонах природы» и в других работах наметил контуры новой науки, предметом изучения которой является та «вековечная и всегда закономерная связь, какая существует между силами, телами и явлениями, между мертвой и живой природой, между растительным, животным и минеральным царствами, с одной стороны, человеком, его бытом и даже духовным миром – с другой».
Идея Докучаева получила дальнейшее развитие в работе лесовода Г.Ф. Морозова «Учение о лесах», в учении академика В.Н. Сукачева о биогеоценозах. Ж.Б. Ламарк первым высказал мысль о том, что все живое и неживое на нашей планете составляет единое целое-биосферу, предупредил человечество о возможных последствиях влияния человека на природу. Он писал: «Можно, пожалуй, сказать, что назначения человека как бы заключается в том, чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав земной шар не пригодным для обитания».
Т. Мальтус, изучив закономерности роста числа организмов одного вида, вслед за Ламарком дал прогноз возможных тяжелых последствий хозяйственной деятельности человека, если его численность будет увеличиваться без предела и произойдет перенаселение.
Особенно большой вклад в теорию охраны природы внес известный русский ученый В.И. Вернадский. Он в начале ХХ века сформировал синтетическую концепцию о биосфере Земли. Тем самым он как бы завершил длительный этап развития естествознания и подготовил научно- теоретический фундамент для решения проблем экологии. А экология – фундаментальная основа для природоохранного и средоохранного знания, основа неотъемлемая и совершенно необходимая в решении проблем охраны природы.
3.5.2.5. Охрана атмосферного воздуха.
Атмосфера и ее состав
Атмосфера –внешняя оболочка Земли. Наличие атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности Земли, защищает ее от вредных космических лучей. Циркуляция атмосферы обеспечивает орошение материков, влияет на местные климатические условия, а через них на режим рек, почвенно-растительный покров, а также процессы рельефообразования. И наконец, воздух – необходимое условие жизни на Земле. Если бы не было атмосферы, днем Солнце раскаляло бы земную поверхность до +100 0 С, а ночью до –100 0 С, 200 0 перепад температуры в сутки намного превышает возможности к выживанию всех нынешних форм земной жизни.
Современный газовый состав атмосферы результат длительного геологического развития земного шара и жизни на нем. Молекулярный кислород, отсутствовавший в первичной атмосфере Земли, стал накапливаться в результате жизнедеятельности зеленых растений. Средний состав атмосферы характеризуется следующими величинами (в % от общего объема):
Азот (№ 2) – 78,084 Криптон (К ч) - 0,00012
Кислород (0 2) – 20,946 Ксенон (К с) - 0,00009
Аргон (А ч) – 0,934 Водород (Н 2) - 0,00005
Углекислый газ Закись азота - 0,00005
(СО 2) - 0,033 (N 2 О)
Неон (Nе) – 0,00182 Метан (СН 4) - 0,00005
Гелий (Не) – 0,00053 Озон (0 3) - 0,000002
Кроме того, в составе нижней части атмосферы, особенно в ее приземном слое всегда содержатся незначительные примеси паров воды и твердых частиц пыли и кристаллики льда.
Постоянный состав атмосферы сохранялся в природе миллионы лет и определялся сбалансированностью всех веществ, участвующих в круговороте материи и энергии. В результате постоянно усиливающегося воздействия человека на окружающую среду баланс веществ в атмосфере стал нарушаться. Возникли качественные изменения состава воздуха и структуры атмосферы. С каждым годом количество рассеянных в атмосфере веществ, не входящих в постоянный состав смеси, непрерывно возрастает. Сейчас таких примесей в атмосфере сотни тысяч.
Мероприятия по борьбе с загрязнением атмосферы
Длительное время единственным решением загрязнения воздуха была способность атмосферы к самоочищению. Механические частицы и газы рассеивались воздушными потоками, осаждались или выпадали на землю с дождем и снегом, а также нейтрализировались, вступая в реакцию с природными соединениями.
Наиболее древняя из локальных мер предотвращения загрязнении воздуха - заводская труба. Высокие трубы увеличивают пространство, на которое распространяются дым и газы, тем самым предотвращая их повышенную концентрацию в непосредственной близости от источника. Но при обилии предприятий зоны действия труб перекрываются и создается высокая концентрация загрязнителя на обширной территории всего промышленного комплекса.
Поэтому, основные усилия сейчас направлены на предупреждение выбросов загрязнений в атмосферу. На всех действующих и новых предприятиях устанавливают пылеулавливающее и газоочистное оборудование. Технологии очистки сложны, разнообразны и дорогостоящи. В ряде случаев стоимость очистки может оказаться близкой и стоимости продукции.
При общей оценке стоимости очистных сооружений важно учитывать, что в принципе любые загрязнители – всего лишь выбрасываемые ресурсы, среди которых немало ценных и дефицитных. Например, улавливание сернистого газа в цветной металлургии дает возможность наладить производство серной кислоты.
Улучшение качества топлива еще один эффективный путь снижения уровня загрязнения воздуха. Большую роль в обеспечении чистоты воздушного бассейна играют газификация промышленности и быта, электрификация железных дорог и т.д.
Серьезной проблемой остается нейтрализация загрязнителей автомобильного транспорта. В настоящее время повсюду ведутся интенсивные исследования и разработки, направленные на снижение, а в конечном счете полную ликвидацию загрязнения воздуха автомобилями. Частное решение этой проблемы-установки фильтров и дожигающих устройств, замена содержащих свинец добавок, четкая организация движения и другие меры.
Кардинальное решение проблемы автотранспорта – замена двигателей внутреннего сгорания иными (например, электромобили). В некоторых городах развитых стран уже имеются электромобили.
Немалое значение для поддержания чистоты воздуха жилых районов имеет размещение промышленных предприятий.
Фундаментальная основа решения проблем загрязнения атмосферы и всей окружающей среды – новые принципы производственного процесса – безотходная технология. Но ее осуществление требует коренных изменений в проектировании промышленных предприятий, создания сложных комплексов, с максимальной полнотой использующих все исходное сырье и любые выбросы предприятий внутри комплекса. Идея безотходной технологии подкупает своей тождественностью процессам, происходящим в биосфере, где отходов попросту не существует, ибо все биологические выделения полностью утилизируются различными звеньями экосистем. Цикличное безотходное производство, совместимое с биосферой - будущее промышленности, идеальный путь сохранения чистоты окружающей среды.
3.5.2.6. Охрана вод.
Роль воды в природе и жизни человека
Вода - одно из наиболее распространенных веществ в природе. На Земле почти нет минерала или живого организма, в состав которого она не входила бы. Сложнейшие реакции в живых организмах могут протекать только при наличии воды. Вода на Земле находится в непрерывном движении-круговороте. Испаряясь с поверхности океанов и морей, она увлажняет атмосферу. Часть водяных паров атмосферы переносится воздушными течениями на сушу и выпадает в виде атмосферных осадков. Осадки, просачиваясь в почву, стекая по поверхности, собираются затем в реках и в конечном счете возвращаются в океан и атмосферу. Таким образом, круговорот воды объединяет в единую систему все водные ресурсы планеты.
Вода выступает в качестве одного из важнейших экзогенных факторов, видоизменяющих лик земной поверхности. Вода обладает колоссальной теплоемкостью. Поглощая огромное количество тепловой энергии в низких широтах, поступая океаническими течениями в высокие широты, отдавая её в окружающую среду, она выступает как регулятор климатических процессов глобального масштаба. Вода незаменима в природе и хозяйстве человека.
Вода является средой жизни многих организмов, необходимым компонентом среды обитания живых организмов на суше. Основой всей жизни на Земле является фотосинтез, осуществляемый зелеными растениями. При фотосинтезе вода расщепляется солнечным светом на кислород и водород. Кислород поступает в атмосферу, а водород соединяется с оксидом углерода и образует углеводы – «горючее» всех животных организмов. Без воды не может происходить фотосинтез. Вода единственный источник кислорода, выделяемого в атмосферу при фотосинтезе. Живые организмы не могут обойтись без воды. Вода входит в состав клеток и тканей любого животного и растения. Сложнейшие реакции в организмах могут протекать только при наличии водной среды. Потери 10-20% воды животными организмами приводят к их гибели.
Известный русский ученый В.И.Вернадский писал: «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных, геологических процессов. Нет земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое бы ее не заключало. Все земное вещество-под влиянием свойственных воде частичных сил ее парообразного состояния, ее вездесущности в верхней части планеты – ею проникнуто и охвачено».
Антуан де Сент- Экзюпери писал: «Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя не опишешь, тобой наслаждаешься, не понимая, что ты такое. Ты не просто необходима для жизни, ты и есть жизнь... Ты - величайшее в мире богатство».
Вода ценнейший и незаменимый ресурс и используется человеком не только как необходимое средство жизнедеятельности. Современное общественное производство основано на широком применении воды; её используют в процессе получении энергии; вода- необходимое условие развития сельского хозяйства, коммунального хозяйства, отдыха и туризма. Вода поистине пронизывает всю жизнь человека. Нехватка воды – тяжкое бедствие для людей.
Хотя воды на Земле достаточно много и это возобновляемый ресурс, в отдельных районах земного шара воды подвержены антропогенному истощению и загрязнению. Вода – бесценное богатство человечества, поэтому водные ресурсы люди должны бережно и экономно использовать и охранять.
Запасы воды на Земле
Общий объем воды в водных объектах на земном шаре около 1390 млн км 3 , при этом на долю Мирового океана приходится 96,4%. Из водных объектов суши наибольшее количество воды содержат ледники – 24,06 млн км 3 (1,7% всех вод на Земле). Из этого количества воды на долю ледников Антарктиды и Гренландии приходится 89,8%. На горные ледники всего 0,2%.
Как можно видеть из таблицы 15, доступные для хозяйственной деятельности водные объекты занимают ничтожно малые объемы по сравнению с общими запасами воды на Земле. Основная часть вековых запасов пресных вод суши сконцентрировано в ледниковых покровах. Подземные воды суши по объему в гидросфере занимают третье место, однако в активный водообмен вовлечена их относительно малая часть.
Наиболее интенсивному антропогенному воздействию подвергаются воды рек, озер, болот, почвенные и грунтовые. Хотя их доля в общей массе гидросферы невелика (менее 0,4%), высокая активность водообмена многократно увеличивает их запасы.
Таблица 15 Запасы воды на земном шаре
В круговороте воды на земном шаре проявляется единство природных вод Земли и их связь с другими сферами. Здесь же проявляются закономерности сохранения вещества и водного баланса.
С поверхности мирового океана ежегодно испаряется в среднем 505 тыс. км 3 , возвращается в океан в виде атмосферных осадков 458 тыс. км 3 . Испаряется, таким образом, больше, чем возвращается осадками. Разность 47 тыс. км 3 _ речной сток.
Таблица 16 Средний годовой водный баланс Земли
На поверхности суши ежегодно выпадают в среднем 119 тыс.км 3 атмосферных осадков. Испаряется 72 тыс.км 3 . Остальная часть выпавших осадков составляет речной сток.
Водообмен между сушей и океаном составляет в объеме суммарного речного стока 47 тыс. км 3 воды в год.
Наиболее богата водными ресурсами на единицу площади Южная Америка. Затем следуют Европа, Азия, Северная Америка.
Использование воды в хозяйственной деятельности человека
По характеру использования вод все современные отрасли народного хозяйства обычно подразделяют на водопотребителей и водопользователей. Водопотребители - это те отрасли, которые изымают воду из её естественных источников, потребляют ее для выработки промышленной или сельскохозяйственной продукции, для бытовых нужд населения и возвращают в источники в другом месте, в меньшем количестве и часто в загрязненном виде. К отраслевым водопотребителям относятся промышленность, тепловая и атомная энергетика, сельское хозяйство, предприятия коммунально-бытового и сельскохозяйственного водоснабжения, а также орошение и обводнение земель. Водопользователи – это те отрасли, которые не изымают воду из источников и используют не саму воду, а её энергию или используют воду как среду или элемент ландшафта. К отраслевым водопользователям относятся гидроэнергетика, водный транспорт, рыбное хозяйство, а также такие виды человеческой деятельности, как отдых на воде или около воды, водный туризм, водные виды спорта и др. Здесь ухудшение качества воды возможно при транспортировке грузов, особенно сплаве леса и околоводном отдыхе.
Ежегодное мировое потребление воды на орошение превышает 2500 км 3 , что составляют 6% суммарного годового стока рек.
В промышленности вода используется чаше для охлаждения агрегатов в процессе производства, как растворитель и входит в состав вырабатываемой продукции. В таблице 3 даны потребления воды в различных отраслях промышленности для выработки одной тонны продукции.
Таблица 17 Удельное потребление воды (м 3 на 1 т продукции)
в отдельных отраслях промышленности
Виды и источники загрязнения природных вод
Антропогенное изменение химического состава вод обусловлено попаданием в гидросферу огромного количества сточных вод, содержащих отходы промышленного и сельскохозяйственного производств, коммунально – бытовые стоки. Они уменьшают в реках, озерах и грунтовых водах количество растворенного кислорода, изменяют условия разложения органических веществ, увеличивают концентрацию азота, фосфора, различных металлов, хлорорганических соединений и прочих ядохимикатов, т.е. в конечном счете ухудшают качество воды.
Качество воды – это характеристика состава и свойств воды, определяющая её пригодность для конкретных видов водопотребления. Основными показателями качества воды являются ионный состав, общее солесодержание, цветность, запах и вкус, жесткость, щелочность, содержание железа, марганца и некоторых других элементов.
Загрязнение поверхностных вод- это процесс изменения физических, химических или биологических свойств природных вод при попадании в них различных веществ, которые могут оказать вредное воздействие на человека и природу, а также ограничить использование воды. Веществом, загрязняющим воду, является каждое соединение, вызывающее нарушение норм качества воды.
Примеси, поступающие в водные объекты, можно подразделить на минеральные, органические и биологические. К минеральным загрязняющим веществам относятся различные шлаки и золы, растворы и эмульсии солей, кислот, щелочей и масел, радиоактивные и другие неорганические соединения. Органические загрязняющие вещества – это разнообразные вещества растительного и животного происхождения, а также многочисленные отходы в виде смол, фенолов, красителей, спиртов, альдегидов серо-и хлорсодержащих органических соединений. Биологические загрязняющие вещества играют особую роль в жизни водоемов. С бытовыми сточными водами и стоками некоторых производств в водоемы и водотоки попадают болезнетворные бактерии и вирусы, возбудители инфекций.
На современном этапе развития экономики всевозможные отходы производства привели к массовому загрязнению рек, морей и океанов, такими веществами, которых природа никогда не знала.
Для повторного использования 1м 3 неочищенных сточных вод необходимо разбавить её 20 – 30 м 3 природной чистой воды. Особенно вредны сточные воды целюлозно-бумажной промышленности, в водах одного комбината целлюлозно-бумажные промышленности средней мощности содержится такое же количество органических веществ, как и в сточных водах города с населением в 2,5 млн человек. По причине загрязнения в настоящее время ощущается дефицит воды в регионах традиционно богатых водными ресурсами.
Традиционные источники загрязнения природных вод:
Сточные воды промышленных предприятий;
Дренажные, шахтные воды загрязненные хлористыми и сульфатными соединениями;
Соединения железа и меди, образующиеся при разработке пластовых месторождений;
Городские сточные воды
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Ежегодно в мире опустынивается 6-11 млн. га земли. Общая площадь используемых земель уже уменьшилась с 4,5 до 2,5 млрд. га. Площадь антропогенных пустынь на планете оценивается в более чем 13 млн. кв.км. Только одна Сахара разрослась за 60 лет на 700 тыс. кв.км. (70 млн.га).Ежегодно Сахара расширяется на 1,5-10 км, ежедневно - на 5-30 м. Так, например, 3 тыс. лет до н.э. на месте Сахары была саванна с развитой речной системой, затем произошло её высыхание. Вред почвенному покрову наносят также следующие виды эрозий: водная эрозия (ею охвачены 12% площади Африки, только в Уганде за сезон смывается 20-40 т почвенного покрова с га),эрозия под влиянием чрезмерной плотности скота и перевыпаса и эрозия в результате сведения лесов. Под воздействием эрозий различных типов почвы в Африке к концу ХХ века сократятся на 20%,произойдёт дальнейшее опустынивание, так же,как и в Латинской Америке, южной Азии, Казахстане и Поволжье.
9. Живые, или биологические ресурсы. Проблемы сохранения биоразнообразия.
Как мы уже знаем, биомасса единовременно живущих на Земле организмов составляет примерно 2423 млрд.т, из которых 99,9% (2420 млрд.т) приходятся на долю организмов суши и лишь около 0,1% (3 млрд.т) - на долю обитателей водной среды (гидробионтов).
Из 2732 тыс. видов живых организмов нашей планеты- 2274 тыс. видов животных,
и 352 тыс. видов растений (остальное - это грибы и дробянки).
Растительность
На суше около 99,2% общей биомассы приходится на долю растительности, обладающей свойством фотосинтеза, и лишь 0,8% - на долю животных и микроорганизмов. Интересно, что в Мировом океане наблюдается обратная картина: там животные составляют основу биомассы (93,7%),а водная растительность - лишь 6,3% (причина заключается в существенных различиях в скорости размножения растений суши и океана: в океане она даёт ежегодно много генераций, то есть эффективно использует солнечную энергию в процессе фотосинтеза и высокопродуктивна).
Всего в биосфере доля “живого вещества” составляет лишь 0,25% от массы всей биосферы и 0,01% от массы всей планеты.
Человек использует для своих целей лишь около 3% ежегодной продуктивности фитомассы суши,и из этого количества лишь 10% превращаются в продовольствие. По разным оценкам, даже при современной агротехнике ресурсы нашей планеты позволят прокормить более 15 млрд (по другим оценкам - до 40 млрд) человек.
Для решения продовольственной проблемы, о которой мы уже говорили во вводной лекции, человек использует методы химизации, мелиорации, селекции и генетики, биотехнологии. Растительность является также неисчерпаемым источником различных лекарственных препаратов, используется в текстильной промышленности, в строительстве, производстве мебели и различных предметов обихода. Особую роль играют лесные ресурсы, о которых мы говорили несколько раньше.
Идёт процесс вымирания некоторых видов растительности. Исчезают растения там, где погибают или трансформируются экосистемы. В среднем, каждый исчезнувший вид растений уносит с собой более 5 видов беспозвоночных животных.
Животный мир.
Это важнейшая часть биосферы планеты, насчитывающая примерно 2274 тысяч видов живых организмов. Фауна необходима для нормального функционирования всей биосферы и круговоротов веществ в природе.
Многие виды животных используются как продукты питания, либо в фармацевтических целях, а также для изготовления одежды, обуви и производства кустарных изделий. Многие из животных - друзья человека, объекты приручения, селекции и генетики (собаки, кошки и др.).
Животный мир относится к группе исчерпаемых возобновимых природных ресурсов, однако целенаправленное истребление человеком некоторых видов животных привело к тому, что некоторых из них можно считать исчерпаемыми невозобновимыми ресурсами.
За последние 370 лет из фауны Земли исчезло 130 видов птиц и млекопитающих. Скорость вымирания непрерывно возрастала, особенно за последние 2 века. Сейчас вымирание грозит примерно 1 тыс. видов птиц и млекопитающих.
Помимо полного и безвозвратного вымирания видов широкое распространение приобрело резкое снижение численности интенсивно эксплуатируемых человеком видов и популяций. Всего за 27 лет исчезла стеллерова морская корова - морское млекопитающее в водах Командорских островов Тихого океана. За короткое время был почти полностью выбит североамериканский зубр, “странствующий голубь” и “бескрылая гагарка” в северной части Америки и Европы. Большая угроза нависла над самыми крупными животными - китами, некоторые виды этих обитателей океана уже находятся на грани исчезновения. Как мы уже знаем, антропогенные изменения в экосистемах и неконтролируемая охота на диких животных привели к значительным изменениям в животном мире на планете. Это относится, например, к африканским слонам, поголовье которых сократилось в 4 раза за 15 лет, к африканским носорогам, численность которых за тот же период сократилась в 30 раз. С 1966 г ведётся “Красная книга” исчезающих видов,в которую занесены, например, лемуры, орангутанг, горилла, японский и белый журавль, кондор, коморский варан, некоторые виды морских черепах. Заповедными, запрещёнными для охоты и промысла территориями охвачены лишь 2% площади планеты, а необходимо для сохранения живой природы - более 30%.
В ряде случаев человек в массе уничтожал некоторых животных, якобы угрожавших жизни людей или сельскому хозяйству. Так было, например, с тигром в южной Азии, с некоторыми копытными в Африке, якобы бывшими переносчиками сонной болезни, от которой страдал домашний скот.
Большой вред наносит также спортивная охота, нерегулируемое любительское рыболовство и браконьерство. многих животных убивают из-за якобы высокой лекарственной ценности отдельных частей их тела или органов. кроме прямого уничтожения животных, человек оказывает на них косвенное влияние - изменяет природную среду, меняет состав и структуру природных сообществ и экосистем.
Так, сокращение площади лесов в Европе привело лесов в Европе привело к исчезновению здесь многих мелких животных. Гидростроительство на реках европейской части СССР привело к изменению режима и состава фауны южно-европейских и восточноазиатских морей - Чёрного, Азовского, Каспийского и Аральского.
С целью сохранения животных создают заповедники и заказники, ограничивают добычу и разрабатывают мероприятия по воспроизводству полезных и ценных видов. Однако нельзя сказать, что меры эти достаточно эффективные. Повторяю, что заповедными, запрещёнными для охоты и промысла территориями охвачены лишь 2% площади планеты, тогда как необходимо для сохранения живой природы - более 30%.
Проблема сохранения биоразнообразия на планете.
Огромное разнообразие жизни на нашей планете всегда поражало людей, особенно исследователей.
Мало того, что в природе существуют миллионы видов живых и растительных организмов, каждый вид состоит из многих подвидов и популяций, которые в свою очередь также представлены множеством групп организмов. В природе нет даже двух полностью идентичных организмов - представителей одной и той же популяции или вида. Даже однояйцевые близнецы с одинаковой наследственностью хоть чем-то, но отличаются друг от друга.
Многим казалось, что это разнообразие чрезмерное, избыточное. Процессы вымирания видов происходили всегда по естественным причинам, одни виды и группы видов, даже более высокие таксономические группы живых и растительных организмов, сменялись другими как в процессах эволюции, так и в периоды резких смен климата планеты или в периоды крупных космических катастроф. Об этом свидетельствуют данные археологии и палеонтологии.
Однако в последние 2-3 века, особенно в ХХ веке биологическое разнообразие на нашей планете начало заметно сокращаться по вине людей, процесс обеднения биоразнообразия принял угрожающие масштабы. Развитие земледелия и животноводства привело к резкому сокращению площади лесов и естественных луговых угодий. Осушение болот, орошение засушливых земель, расширение площади городских поселений, разработка полезных ископаемых открытым способом, пожары, загрязнение территорий и многие другие виды деятельности человека усугубили состояние природной флоры и фауны.
Среди важнейших особенностей негативного антропогенного воздействия на биоразнообразие можно отметить следующие:
1. Огромные площади поверхности нашей планеты заняты немногими видами культурных растений (монокультурами) с чистыми сортами, выравненными по наследственным качествам.
2. Разрушаются многие типы природных экосистем и заменяются антропогенным культурным и техногенным ландшафтом.
3. Снижается число видов в некоторых биоценозах, что приводит к уменьшению стабильности экосистем, нарушению устоявшихся трофических цепей, сокращению биопродуктивности экосистем, уменьшению эстетической ценности ландшафтов.
4. Некоторые виды и популяции полностью вымирают под влиянием изменений окружающей среды или полностью уничтожаются человеком, многие другие - значительно сокращают свою численность и биомассу под влиянием охоты и рыболовства.
Сообщества живых организмов и сами экосистемы могут стабильно существовать и функционировать лишь при сохранении определённого уровня биоразнообразия, которое обеспечивает:
взаимную дополнительность частей, необходимых для нормального функционирования сообществ, биоценозов и экосистем
(пример: первичные продуценты - консументы- редуценты) , круговоротов веществ и энергии;
Взаимозаменяемость видов (актёры в “пьесе” могут заменяться);
Надёжность саморегуляции экосистем (на основе принципа “обратных связей” обеспечивается устойчивость любой экосистемы: увеличение или уменьшение чего-либо ведёт к возрастанию противодействия в результате вся система как бы колеблется возле некоторой нормы).
Таким образом биоразнообразие - одно из главнейших условий устойчивости жизни на Земле. Оно создаёт взаимодополнительность и взаимозаменяемость видов в экосистемах, обеспечивает самовосстановительные способности сообществ и экосистем, их саморегуляцию на оптимальном уровне.
Ещё в середине XIX века американский географ Г.Марш подметил суть проблемы охраны видов животных и растений. Он обратил внимание. что человек, потребляя животные и растительные продукты, уменьшает обилие видов. служащих удовлетворению его потребностей. Вместе с тем он уничтожает так называемые “вредные” (с его точки зрения) виды, которые наносят ущерб численности “полезных” видов. Таким образом, человек изменяет природное равновесие между различными формами живой и растительной жизни.
В ХХ века процесс обеднения биоразнообразия на нашей планете принял угрожающие масштабы.
На небольших территориях процесс обеднения биоты наиболее заметен. Так, флора Беларуси, насчитывающая около 1800 видов. в течение ХХ века сократилась почти на 100 видов. Уничтожаются, в основном, виды, полезные для человека - пищевые, лекарственные и красиво цветущие растения, животные. обладающие вкусным мясом, красивым мехом или оперением, ценные виды рыб.
Скорость естественного вымирания видов несравненно меньше, чем скорость их уничтожения человеком.
Почему каждый вид, независимо от степени его полезности для человека, ценность представляет ценность?
Каждый вид обладает неповторимым генофондом, который сложился в процессе длительной эволюции. Нам заранее ничего неизвестно о степени полезности для человека того или иного вида в будущем.
Кроме того, исчезновение с лица Земли того или иного вида животных или растений, означает необратимое изменение зародышевой плазмы биосферы, невосполнимую потери потенциально очень ценной для человека генетической информации. Поэтому охране подлежит весь генофонд биосферы, кроме возбудителей болезней.
Охрана живой природы. Особо охраняемые территории.
Заказник – территория или акватория, где на научной основе ограничен промысел или хозяйственное использование охраняемых видов. В заказниках охрану и воспроизводство одних видов сочетают с регламентированной эксплуатацией других. В России имеется более 1500 заказников.
Заповедник - территория или акватория, где законом запрещена любая хозяйстаенная деятельность. Биосферный заповедник – неизмененный или слабо измененный типичный участок биосферы, выделенный в качестве природоохранной территории для целей экологического мониторинга.
Государственный заповедник – охраняемая природная территория или акватория, которая включает природные объекты, представляющие большую научную, культурную или историческую ценность. З.г. полностью исключается из хозяйственного использования. Заповедными, запрещёнными для охоты и промысла территориями сегодня охвачены лишь 2% площади планеты, а необходимо для сохранения живой природы - более 30%. В Российской Федерации имеется около 80 заповедников. Они имеют статус природоохранных научно-исследовательских организаций. Из них 16 входят в мировую сеть биосферных заповедников ЮНЕСКО, в 6 действуют станции комплексного фонового мониторинга. В ряде заповедников имеются питомники для разведения редких видов животных. Например, в Окском заповеднике есть питомники для зубров, журавлей, хищных птиц. В Приокско - террасном заповеднике расположен центральный зубровый питомник.
Красные книги. Красные книги – одно из направлений охраны видов живых организмов - подготовка и издание Красных книг. К.к. - систематизированный перечень редких и находящихся под угрозой исчезновения видов растений и животных (международная, национальная, локальная К.к., см. также «живые ресурсы»)..
Красные книги - это официальные документы, содержащие систематизированные сведения о растениях и животных мира, отдельных государств или регионов, которым угрожает опасность быстрого исчезновения. Первое издание международной К.к. , которая носила название “Красная книга фактов” (“Red Data Book”), было осуществлено в 1966 году в штаб-квартире МСОП в швейцарском городе Морис. Всего издано 5 томов Красной книги МСОП. В неё включены 321 вид и подвид млекопитающих (первый том) , 485 видов птиц (второй том), 41 вид земноводных и 141 –пресмыкающихся (3 том) , 194 вида рыб - (4 том) и редкие, исчезающие и эндемичные растения (5 том).
Виды, включённые в Международную Красную книгу, подразделяются на 5 категорий:
1- исчезающие виды, которые находятся под угрозой исчезновения и спасение которых невозможно без специальных мер охраны и воспроизводства (эти виды помещены на красных страницах книги);
2- редкие виды, сохраняющиеся в небольшом количестве или на ограниченной территории, но существует опасность их исчезновения (на белых страницах);
3- виды, численность которых ещё высока. хотя быстро снижается (на жёлтых страницах);
4- неопределённые виды. изученные ещё недостаточно, однако изх состояние и численность вызывают тревогу (на серых страницах);
5- восстанавливающиеся виды, угроза исчезновения которых уменьшается.
Из ценных животных, занесённых в Красную книгу МСОП, критическим положением характеризуется сумчатый волк, мадагаскарская руконожка айе-айе, большая панда, лев, лошадь Пржевальского, дикий верблюд, индийский, яванский и суматранский носороги, карликовый буйвол, белый орикс, песчаная газель, красноногий ибис, калифорнийский кондор и др.
По мере изучения флоры и фауны Земли число видов, подлежащих охране. постоянно уточняется.
Каждая страна, на территории которой обитает вид, занесённый в международную Красную книгу, несёт ответственность перед человечеством за его сбережение.
В СССР было принято решение о создании Красной Книги нашей страны и вышла в свет эта книга впервые в 1974 году. В этой книге занесённые в неё животные были отнесены к двум категориям: редкие и исчезающие виды.
К редким относились 37 видов млекопитающих, 37 видов птиц, к исчезающим -25 видов животных и 26 видов растений.
Однако вскоре стало ясно, что Красная книга СССР далеко не охватывает всех представителей органического мира, которые нуждаются в охране. Во втором издании в неё были занесены 1116 видов и подвидов фауны и флоры СССР, в том числе в 1 том - 94 вида и подвида млекопитающих, 80 -птиц, 37 - рептилий, 9- амфибий, 9 - рыб, 219 - насекомых,2 - ракообразных,11 видов червей, во второй том - 608 видов высших растений, 20 видов грибов и 29 видов лишайников. Из млекопитающих в Красную книгу СССР занесены выхухоль, даурский ёж, сурок Мензбира, азиатский бобр, туркменский тушканчик, красный волк, закавказский бурый медведь, гималайский (или белогрудый) медведь, северный и курильский каланы, манул, барс, амурский тигр, гепард, атлантический и лаптевский моржи, синий кит, нарвал, зубр и др.
Из птиц в К.к. СССР занесены белоспинный альбатрос, розовый и кудрявый пеликаны, чёрный аист, розовый фламинго, краснозобая казарка, мандаринка, белоплечий орлан, бородач, стерх, даурский и чёрный журавли, дрофа, стрепет, розовая чайка и т.д., из рептилий - средиземноморская и дальневосточная черепахи, крымский геккон, дальневосточный сцинк, среднеазиатская кобра, кавказская гадюка, закавказский и японский полозы, из рыб - атлантический и сахалинский осетры. большой и малый амурские, сырдарьинский лжелопатонос, севанская форель, волховский сиг и щуковидный жерех.
Красная книга СССР включала также обширный перечень растений, имеющих лекарственное, пищевое, кормовое, техническое и декоративное значение, а также растений- реликтов и эндемиков, например, водяной орех, лотос орехоносный, мандрагора туркменская, жень-шень, эдельвейс, рябчик русский, сон-трава, кедровая сосна европейская.
После выхода Красной книги СССР аналогичные издания стали появляться в союзных республиках (теперь – странах СНГ и прибалтийских республиках).
Из 65 видов животных, занесённых в красную книгу России, охраняются 37 видов, или 75%, из 109 видов птиц охраняются 84 вида (82%), из 533 видов и подвидов редких растений охраняется 65 видов (12%).
Основные законы и принципы экологи
1.Закон лимитирующих факторов (по Ю.Либиху).
В природе всегда есть фактор, который лимитирует возможность жизни того или иного организма внутри того или иного биотопа (например, содержание бора в почве лимитирует урожай зерновых культур, а содержание фосфатов в морской воде - развитие планктона).
2.Закон оптимальности (по Н.Ф. Реймерсу).
С наибольшей эффективностью любая система функционирует в определённых пространственно-временных пределах, то есть для любой систематической группы живых организмов существуют оптимальные размеры организмов и оптимальное время их существования (продолжительность жизни),при которых они наиболее устойчивы к внешней среде (примеры: вирусы, бактерии, планктон, насекомые, грызуны, пресмыкающиеся, млекопитающие, птицы и др.).
3.Закон критических уровней развития природных систем (по В.И.Кузьмину и
А.В Жирмунскому ).
Развивающиеся биологические системы (от клетки до биоценоза) среди критических уровней имеют такие, соотношения последовательных значений которых равны “е е” (е -число Непера, основание натуральных логарифмов).
В рамках состояния между критическими уровнями биосистема сохраняет свои качественные свойства, она относительно стабильна, а после перехода критического уровня развития биосистема переходит в качественно новое состояние.
В природе существует единство ритмов Солнечной системы, Земли и биосистем, характеризующееся своими критическими константами переходов из одного состояния в другое.
4.Биогеохимические принципы (по В.И.Вернадскому).
1.Биогенная миграция атомов в биосфере стремится к максимальному своему проявлению.
2.Эволюция видов идёт в направлении увеличения биогенной миграции атомов.
3.В течение всей истории нашей планеты её заселение было максимально возможным для живого вещества, которое существовало на разных этапах развития Земли.
5.Закон толерантности (выносливости) видов по Шелфорду .
У каждого вида живых организмов существуют существуют пределы выносливости по отношению к каждому фактору внешней среды, между которыми располагается его экологический оптимум. За этими пределами (верхним и нижним значением какого-либо фактора среды) вид существовать не может.
6.Принцип саморегуляции популяций (по Г.В.Никольскому).
Каждая популяция обладает свойством саморегуляции своей численности: при её снижении усиливаются механизмы воспроизводства и наоборот. Таким образом, для каждой популяции имеется своя оптимальная численность в рамках данного биотопа, которая может меняться в зависимости от изменений климата и “экологической ёмкости среды”.
7. Принцип “пирамидальной “ организации экосистем.”
Биомасса и продукция последовательных трофических уровней любой экосистемы (снизу вверх) скачкообразно уменьшается от одного уровня к другому. Максимальной является биомасса автотрофов (продуцентов), минимальной - гетеротрофов (консументов высшего порядка).
8. Закономерности сукцессий экосистем.
Сукцессия (развитие биоценозов)- это закономерный направленный естественный процесс, который можно предвидеть. Он является результатом изменений, вносимых в среду обитания самими сообществами. Сукцессия заканчивается образованием климаксового биоценоза, характеризующегося максимальной величиной биомассы, наибольшим биологическим разнообразием и наиболее многочисленными связями между различными организмами при данном потоке энергии. Климаксовый биоценоз максимально защищён от возможных нарушений среды, то есть находится в состоянии гомеостаза.
9. Принцип минимизации антропогенного вмешательства в природу.
Без вмешательства человека любые природные системы,как правило, находятся в состоянии гомеостаза, то есть достигли оптимального для себя в данных условиях состояния. Любое антропогенное вмешательство в природу, особенно недостаточно продуманное и обоснованное, нарушает это состояние и ухудшает свойства экосистем и входящих в их состав сообществ и популяций.
10. Принцип единства системы “природа-человек” и обязательности адекватных ответных реакций экосистем на антропогенное вмешательство.
Окружающая природа и человек являются неразрывно и тесно взаимосвязанными элементами биосферы. Каждое негативное антропогенное воздействие на природу вызывает адекватную ответную реакцию природы, которая ухудшает состояние человека, как вида Homo sapiens.
11. Законы Б. Коммонера.
всё связано со всем;
всё надо куда то девать;
за всё надо платить;
природа знает лучше.
Международные экологические и природоохранные организации и
конференции. Понятие об устойчивом развитии. Экологическое право.
Биологические ресурсы (БР) представляют собой источники живого происхождения, которые способствуют получению человеком материальной пользы, например, пищи, материала для промышленности, селекции растений, животных и микроорганизмов. Данные ресурсы являются важной составляющей среды окружения человека и представлены в виде растений, животных, бактерий, а также экосистем (лесов, водных экосистем и прочего).
Следует отметить, что все организмы имеют способность к размножению, следовательно, биологические ресурсы возобновляемы, необходимо только поддерживать для этого соответствующие условия. На сегодняшний день современная система использования БР может стать причиной ликвидации их значительной части.
Основная часть БР приходится на лесную флору, благодаря которой мы имеем ¼ часть ежегодного увеличения биомассы. В настоящее время деятельность людей привела к тому, что это число живой материи сократилось, поэтому биологическая продуктивность Земли снизилась. Однако, заменив часть бывших лесов на пастбища, люди, тем самым, обеспечили питанием и техническим сырым материалом население планеты.
На сегодняшний день на планете леса образуют два пояса: южный (лиственные породы деревьев) и северный (хвойные породы деревьев). Те страны, которые не имеют лесных зон, имеют недостаточное количество лесных природных ресурсов.
В настоящее время лесные биологические ресурсы россии, Канады, США и Бразилии являются самыми крупными. При этом площадь южных лесов начинает исчезать вследствие увеличения экспорта древесины и использования её в качестве топлива, тогда как леса серного пояса остаются практически неизменными. Но, несмотря на это, эти ресурсы ежегодно увеличиваются.
Биологические ресурсы, а именно продовольственные, составляют двадцать процентов от всей аграрной продукции и один процент от всей производительности океанов и суши. Следует помнить о том, что в связи с быстрыми темпами роста численности населения, производительность изделий растениеводства необходимо увеличить вдвое, тогда как изделий животноводства – втрое. Таким образом, необходимо развивать сельское хозяйство, поливное земледелие, рационально использовать ресурсы океана.
Биологические ресурсы мирового океана насчитывают сто миллионов тонн продукции, из которых двадцать процентов оставляется на её восстановление. Вся продукция представлена в виде рыбных и не рыбных объектов; многие страны занимаются, так называемым, морским фермерством, разводя водоросли, моллюски, трепанги и рыбу.
Так, первое место по добыче занимает рыба (85%), затем - нерыбные объекты, в том числе и водоросли (9%), ластоногие и киты (6%).
Несмотря на то, что население Земли растёт быстрыми темпами, увеличение промысла всегда идёт быстрее. Необходимость увеличения количества добываемых водных объектов связана как с экономикой, так и с медициной, поскольку последняя указывает на необходимость регулярного употребления людьми морепродуктов.
Но всё-таки не стоит забывать о необходимости удвоения количества добычи морских продуктов.
Биологические ресурсы животного мира являются мировым достоянием, поскольку животные обеспечивают чистоту водных объектов, плодородность почв, опыление цветов и прочее.
На сегодняшний день многим представителям фауны грозит вымирание. Однако следует сказать, что до сих пор многие уголки планеты не исследованы, равно, как и многие группы организмов. К тому же человеком используется только небольшая часть природных объектов, да и многие экосистемы поддерживают себя сами.
Таким образом, БР представляют собой все живые объекты биосферы, которые образуют окружающую среду.
75. Природно – охраняемые ландшафты и заповедные территории
Заповедники – высшая форма охраны природных участков. Заповедники предназначены исключительно для выполнения научных и научно-технических задач в стране. В этом специфика и принципиальное отличие заповедников от других форм охраняемых территорий. Под заповедники отводятся участки, наиболее типичные для данной природной зоны, способные служить образцом ландшафтно-геогра-фических зон. Предпочтение отдается тем участкам, которые в наименьшей степени изменены хозяйственной деятельностью человека, а также тем ландшафтам, которым угрожает опасность исчезновения.
Чаще всего один заповедник занимает 30–70 тыс. га, но есть заповедники по 700–800 тыс. га (например, Печеро-Ильческий, Алтайский). В европейской части страны, где нет больших площадей, пригодных для заповедника, размеры его не превышают 1 -5 тыс. га.
Вокруг большинства заповедников создаются охранные зоны, где ограничены эксплуатация природных ресурсов, развитие промышленности и строительства. Задачи охранных зон – сгладить влияние прилегающих территорий на заповедные природные комплексы.
Важным критерием при выборе участка под заповедник является присутствие на его территории редких видов животных и растений, уникальных образований неживой природы. Основное направление научных исследований в заповедниках – изучение структуры и функций первичных биогеоценозов, выявление их закономерностей, что имеет большое значение для понимания сущности законов биосферы в целом.
Основой научных исследований в заповеднике являются разработка методов учета животных, определение эффективности и выявление последствий хозяйственного использования природных ресурсов на смежных территориях, разработка биологических методов борьбы с вредителями лесного и сельского хозяйства, изучение факторов, определяющих изменение численности диких животных, с целью их прогнозирования, а также изучение экологических особенностей отдельных видов животных и растений, разработка мероприятий, обеспечивающих сохранение природных заповедных территорий, восстановление редких и исчезающих животных, растений и т.д.
Заповедный режим преследует цель сохранения всех элементов биогеоценозов в таких количественных соотношениях, которые им присущи и которые обеспечивают естественное разнообразие и динамичное равновесие природного комплекса. Заповедники не могут допустить чрезмерного увеличения численности какого-либо одного, даже самого ценного вида, в ущерб остальным.
Охрана ландшафтов имеет много форм, которые могут быть объединены в три группы:
Две первые формы охраны ландшафта связаны с заповедными территориями. При этом полная охрана преследует главным образом научные цели. Частичная охрана направлена на научно-технические или ресурсно-охранные и культурные цели.
Большое значение имеют заповедные территории для охраны генофонда нашей планеты, как природные объекты для экологических исследований.
Формы заповедных территорий во всем мире разнообразны. Это национальные и природные парки, резерваты различных назначений, заказники, охраняемые ландшафты, участки дикой природы, заповедники и т.д. Основные формы охраны природных участков за рубежом – национальные и природные парки, резерваты, а в России – заповедники и заказники.
76. Особо – охраняемые ландшафты и заповедные зоны Алтайского края
В настоящее время в Алтайском крае практически не сохранились изначально естественные ландшафты. В крае в настоящее время отсутствуют как действующие заповедники, так и национальные парки. На территории края существует 33 заказника. Их общая площадь составляет 773,1 тыс. га или менее 5 % площади края, что значительно ниже среднего показателя по России и недостаточно для поддержания ландшафтно-экологического равновесия в биосфере. В Алтайском крае утверждено 100 памятников природы, из них 54 геологических, 31 водный, 14 ботанических и 1 комплексный. В настоящее время принято решение о создании в крае Кулундинского и Тигирекского государственных заповедников.
Тигирекский заповедник
Территория занимает водораздел между правыми притоками реки Чарыш и верховьями истоков реки Алей. Площадь заповедника 40 693 га, с охранной зоной площадью 26 257 га. Первоначально территория заповедника должна была составлять около 300 тысяч га.
Заповедник состоит из трех участков: Белорецкий - верховья реки Белая; Тигирекский - прилегающий с юга к посёлку Тигирек; Ханхаринский - верховья реки Большая Ханхара
Рельеф заповедника среднегорный с куполообразными вершинами. Абсолютные высоты достигают 2200 метров над уровнем моря. На территории много рек, самая крупная из которых - Белая. Климат заповедника резко континентальный с жарким летом и холодной зимой. В январе температура может опускаться до -49C -52С, абсолютный максимум июля равен +33C +38С.
Особенности растительного покрова заповедника определяются его географическим положением, неоднородностью климата и многообразием экологических условий. Основную площадь занимает черневая тайга, которая является древней (реликтовой) формацией. Заповедник является убежищем следующих третичных реликтов: осморизы остистой, копытня европейского, волчеягодника обыкновенного, колокольчика широколистного. Флора включает большое число лекарственных, кормовых, медоносных, декоративных растений. К лекарственным растениям относятся родиола розовая (золотой корень), рапонтикум сафлоровидный (маралий корень), пион марьин корень, бадан толстолистный. Среди пищевых растений наиболее известны щавель шпинатный, черника, калина обыкновенная, шиповник колючий, спаржа обыкновенная. В Красные книги РСФСР и Алтайского края включены: щитовник мужской, стеллеропсис алтайский, лук алтайский, касатик Блудова, колокольчик широколистный, пион марьин корень и другие.
Фауна заповедника представлена, в первую очередь, такими крупными животными, как бурый медведь, марал, косуля, лось. Везде распространены соболь, колонок, горностай, белка, бурундук, заяц-беляк. Реже встречаются рысь, ласка, росомаха, солонгой, немногочисленна кабарга.
На территории заповедника встречается множество видов птиц. Самыми характерными лесными птицами являются рябчик, тетерев, длиннохвостая неясыть, мохноногий сыч, кедровка, изредка встречается глухарь.
Сотрудники Тигирекского заповедника в Алтайском крае обнаружили три вида ранее не встречавшихся здесь птиц. Это зеленушка, большой сорокопуд и малый дубонос. В пресс-центре заповедника подчеркнули, что малый дубонос впервые отмечен не только на территории Алтая, но и, возможно, в Западной Сибири.
Кулундинский заповедник
Целью создания Кулундинского заповедника является сохранение крупнейшей в Кулундинской низменности квазиестественной территории. Она включает соленое озеро Кулундинское - самое большое из бессточных озер Кулунды, и прилегающие к нему с востока экосистемы - степи, солончаковые луга, солончаки. Озеро и устья впадающих в него рек важны как местообитания гнездящихся и пролетных околоводных птиц. На всей территории заповедника много лет существовал зоологический (охотничий) заказник для охраны птиц.
77. Понятие о «красной книге», её значение для воспроизводства и рационального использования растительного и животного мира
Кра́сная кни́га - аннотированный список редких и находящихся под угрозой исчезновения животных, растений и грибов. Красные книги бывают различного уровня - международные, национальные и региональные.
Международный Союз Охраны Природы (МСОП) объединил и возглавил в 1948 году работу по охране живой природы государственных, научных и общественных организаций большинства стран мира. В числе первых его решений в 1949 году было создание постоянной Комиссии по выживанию видов (англ. Species Survival Commission), или, как принято называть в русскоязычной литературе, - Комиссию по редким видам.
Издания Красной книги МСОП
Первое издание Красной книги МСОП вышло в свет в 1963 году. Это было «пилотное» издание с небольшим тиражом. В два его тома вошли сведения о 211 видах и подвидах млекопитающих и 312 видах и подвидах птиц. Красная книга рассылалась по списку видным государственным деятелям и учёным. По мере накопления новой информации, как и планировалось, адресатам высылались дополнительные листы для замены устаревших.
Три тома второго издания книги вышли в 1966-1971 годах. Теперь у неё был «книжный» формат (21,0 × 14,5 см), но, как и первое издание, она имела вид перекидного толстого календаря, любой лист которого мог быть заменён новым. Книга по-прежнему не была рассчитана на широкую продажу, она рассылалась по списку природоохранным учреждениям, организациям и отдельным учёным. Количество видов, занесённых во второе издание Красной книги МСОП, значительно увеличилось, так как за прошедшее время была собрана дополнительная информация. В первый том книги вошли сведения о 236 видах (292 подвидах) млекопитающих, во второй - о 287 видах (341 подвиде) птиц и в третий - о 119 видах и подвидах рептилий и 34 видах и подвидах амфибий.
Постепенно Красная книга МСОП совершенствовалась и пополнялась. В третье издание, тома которого начали выходить в 1972 году, были включены сведения уже о 528 видах и подвидах млекопитающих, 619 видах птиц и 153 видах и подвидах рептилий и амфибий. Была изменена и рубрикация отдельных листов. Первая рубрика посвящена характеристике статуса и современного состояния вида, последующие - географическому распространению, популяционной структуре и численности, характеристике местообитаний, действующим и предлагаемым мерам по охране, характеристике содержащихся в зоопарках животных, источникам информации (литературе). Книга поступила в продажу, и в связи с этим был резко увеличен её тираж.
Последнее, четвёртое «типовое» издание, вышедшее в 1978-1980 годах, включает 226 видов и 79 подвидов млекопитающих, 181 вид и 77 подвидов птиц, 77 видов и 21 подвид рептилий, 35 видов и 5 подвидов амфибий, 168 видов и 25 подвидов рыб. Среди них 7 восстановленных видов и подвидов млекопитающих, 4 - птиц, 2 вида рептилий. Сокращение числа форм в последнем издании Красной книги произошло не только за счёт успешной охраны, но и в результате более точной информации, полученной в последние годы.
Работа над Красной книгой МСОП продолжается. Это документ постоянного действия, поскольку условия обитания животных меняются и всё новые и новые виды могут оказаться в катастрофическом положении. Вместе с тем усилия, предпринимаемые человеком, дают хорошие плоды, о чём свидетельствуют зелёные её листы.
Как мы уже знаем, биомасса единовременно живущих на Земле организмов составляет примерно 2423 млрд.т, из которых 99,9% (2420 млрд.т) приходятся на долю организмов суши и лишь около 0,1% (3 млрд.т) - на долю обитателей водной среды (гидробионтов).
Из 2732 тыс. видов живых организмов нашей планеты- 2274 тыс. видов животных,
и 352 тыс. видов растений (остальное - это грибы и дробянки).
Растительность
На суше около 99,2% общей биомассы приходится на долю растительности, обладающей свойством фотосинтеза, и лишь 0,8% - на долю животных и микроорганизмов. Интересно, что в Мировом океане наблюдается обратная картина: там животные составляют основу биомассы (93,7%),а водная растительность - лишь 6,3% (причина заключается в существенных различиях в скорости размножения растений суши и океана: в океане она даёт ежегодно много генераций, то есть эффективно использует солнечную энергию в процессе фотосинтеза и высокопродуктивна).
Всего в биосфере доля “живого вещества” составляет лишь 0,25% от массы всей биосферы и 0,01% от массы всей планеты.
Человек использует для своих целей лишь около 3% ежегодной продуктивности фитомассы суши,и из этого количества лишь 10% превращаются в продовольствие. По разным оценкам, даже при современной агротехнике ресурсы нашей планеты позволят прокормить более 15 млрд (по другим оценкам - до 40 млрд) человек.
Для решения продовольственной проблемы, о которой мы уже говорили во вводной лекции, человек использует методы химизации, мелиорации, селекции и генетики, биотехнологии. Растительность является также неисчерпаемым источником различных лекарственных препаратов, используется в текстильной промышленности, в строительстве, производстве мебели и различных предметов обихода. Особую роль играют лесные ресурсы, о которых мы говорили несколько раньше.
Идёт процесс вымирания некоторых видов растительности. Исчезают растения там, где погибают или трансформируются экосистемы. В среднем, каждый исчезнувший вид растений уносит с собой более 5 видов беспозвоночных животных.
Животный мир.
Это важнейшая часть биосферы планеты, насчитывающая примерно 2274 тысяч видов живых организмов. Фауна необходима для нормального функционирования всей биосферы и круговоротов веществ в природе.
Многие виды животных используются как продукты питания, либо в фармацевтических целях, а также для изготовления одежды, обуви и производства кустарных изделий. Многие из животных - друзья человека, объекты приручения, селекции и генетики (собаки, кошки и др.).
Животный мир относится к группе исчерпаемых возобновимых природных ресурсов, однако целенаправленное истребление человеком некоторых видов животных привело к тому, что некоторых из них можно считать исчерпаемыми невозобновимыми ресурсами.
За последние 370 лет из фауны Земли исчезло 130 видов птиц и млекопитающих. Скорость вымирания непрерывно возрастала, особенно за последние 2 века. Сейчас вымирание грозит примерно 1 тыс. видов птиц и млекопитающих.
Помимо полного и безвозвратного вымирания видов широкое распространение приобрело резкое снижение численности интенсивно эксплуатируемых человеком видов и популяций. Всего за 27 лет исчезла стеллерова морская корова - морское млекопитающее в водах Командорских островов Тихого океана. За короткое время был почти полностью выбит североамериканский зубр, “странствующий голубь” и “бескрылая гагарка” в северной части Америки и Европы. Большая угроза нависла над самыми крупными животными - китами, некоторые виды этих обитателей океана уже находятся на грани исчезновения. Как мы уже знаем, антропогенные изменения в экосистемах и неконтролируемая охота на диких животных привели к значительным изменениям в животном мире на планете. Это относится, например, к африканским слонам, поголовье которых сократилось в 4 раза за 15 лет, к африканским носорогам, численность которых за тот же период сократилась в 30 раз. С 1966 г ведётся “Красная книга” исчезающих видов,в которую занесены, например, лемуры, орангутанг, горилла, японский и белый журавль, кондор, коморский варан, некоторые виды морских черепах. Заповедными, запрещёнными для охоты и промысла территориями охвачены лишь 2% площади планеты, а необходимо для сохранения живой природы - более 30%.
В ряде случаев человек в массе уничтожал некоторых животных, якобы угрожавших жизни людей или сельскому хозяйству. Так было, например, с тигром в южной Азии, с некоторыми копытными в Африке, якобы бывшими переносчиками сонной болезни, от которой страдал домашний скот.
Большой вред наносит также спортивная охота, нерегулируемое любительское рыболовство и браконьерство. многих животных убивают из-за якобы высокой лекарственной ценности отдельных частей их тела или органов. кроме прямого уничтожения животных, человек оказывает на них косвенное влияние - изменяет природную среду, меняет состав и структуру природных сообществ и экосистем.
Так, сокращение площади лесов в Европе привело лесов в Европе привело к исчезновению здесь многих мелких животных. Гидростроительство на реках европейской части СССР привело к изменению режима и состава фауны южно-европейских и восточноазиатских морей - Чёрного, Азовского, Каспийского и Аральского.
С целью сохранения животных создают заповедники и заказники, ограничивают добычу и разрабатывают мероприятия по воспроизводству полезных и ценных видов. Однако нельзя сказать, что меры эти достаточно эффективные. Повторяю, что заповедными, запрещёнными для охоты и промысла территориями охвачены лишь 2% площади планеты, тогда как необходимо для сохранения живой природы - более 30%.
Проблема сохранения биоразнообразия на планете.
Огромное разнообразие жизни на нашей планете всегда поражало людей, особенно исследователей.
Мало того, что в природе существуют миллионы видов живых и растительных организмов, каждый вид состоит из многих подвидов и популяций, которые в свою очередь также представлены множеством групп организмов. В природе нет даже двух полностью идентичных организмов - представителей одной и той же популяции или вида. Даже однояйцевые близнецы с одинаковой наследственностью хоть чем-то, но отличаются друг от друга.
Многим казалось, что это разнообразие чрезмерное, избыточное. Процессы вымирания видов происходили всегда по естественным причинам, одни виды и группы видов, даже более высокие таксономические группы живых и растительных организмов, сменялись другими как в процессах эволюции, так и в периоды резких смен климата планеты или в периоды крупных космических катастроф. Об этом свидетельствуют данные археологии и палеонтологии.
Однако в последние 2-3 века, особенно в ХХ веке биологическое разнообразие на нашей планете начало заметно сокращаться по вине людей, процесс обеднения биоразнообразия принял угрожающие масштабы. Развитие земледелия и животноводства привело к резкому сокращению площади лесов и естественных луговых угодий. Осушение болот, орошение засушливых земель, расширение площади городских поселений, разработка полезных ископаемых открытым способом, пожары, загрязнение территорий и многие другие виды деятельности человека усугубили состояние природной флоры и фауны.
Среди важнейших особенностей негативного антропогенного воздействия на биоразнообразие можно отметить следующие:
1. Огромные площади поверхности нашей планеты заняты немногими видами культурных растений (монокультурами) с чистыми сортами, выравненными по наследственным качествам.
2. Разрушаются многие типы природных экосистем и заменяются антропогенным культурным и техногенным ландшафтом.
3. Снижается число видов в некоторых биоценозах, что приводит к уменьшению стабильности экосистем, нарушению устоявшихся трофических цепей, сокращению биопродуктивности экосистем, уменьшению эстетической ценности ландшафтов.
4. Некоторые виды и популяции полностью вымирают под влиянием изменений окружающей среды или полностью уничтожаются человеком, многие другие - значительно сокращают свою численность и биомассу под влиянием охоты и рыболовства.
Сообщества живых организмов и сами экосистемы могут стабильно существовать и функционировать лишь при сохранении определённого уровня биоразнообразия, которое обеспечивает:
Взаимную дополнительность частей, необходимых для нормального функционирования сообществ, биоценозов и экосистем
(пример: первичные продуценты - консументы- редуценты) , круговоротов веществ и энергии;
Взаимозаменяемость видов (актёры в “пьесе” могут заменяться);
Надёжность саморегуляции экосистем(на основе принципа “обратных связей” обеспечивается устойчивость любой экосистемы: увеличение или уменьшение чего-либо ведёт к возрастанию противодействия в результате вся система как бы колеблется возле некоторой нормы).
Таким образом биоразнообразие - одно из главнейших условий устойчивости жизни на Земле. Оно создаёт взаимодополнительность и взаимозаменяемость видов в экосистемах, обеспечивает самовосстановительные способности сообществ и экосистем, их саморегуляцию на оптимальном уровне.
Ещё в середине XIX века американский географ Г.Марш подметил суть проблемы охраны видов животных и растений. Он обратил внимание. что человек, потребляя животные и растительные продукты, уменьшает обилие видов. служащих удовлетворению его потребностей. Вместе с тем он уничтожает так называемые “вредные” (с его точки зрения) виды, которые наносят ущерб численности “полезных” видов. Таким образом, человек изменяет природное равновесие между различными формами живой и растительной жизни.
В ХХ века процесс обеднения биоразнообразия на нашей планете принял угрожающие масштабы.
На небольших территориях процесс обеднения биоты наиболее заметен. Так, флора Беларуси, насчитывающая около 1800 видов. в течение ХХ века сократилась почти на 100 видов. Уничтожаются, в основном, виды, полезные для человека - пищевые, лекарственные и красиво цветущие растения, животные. обладающие вкусным мясом, красивым мехом или оперением, ценные виды рыб.
Скорость естественного вымирания видов несравненно меньше, чем скорость их уничтожения человеком.
Почему каждый вид, независимо от степени его полезности для человека, ценность представляет ценность?
Каждый вид обладает неповторимым генофондом, который сложился в процессе длительной эволюции. Нам заранее ничего неизвестно о степени полезности для человека того или иного вида в будущем.
Кроме того, исчезновение с лица Земли того или иного вида животных или растений, означает необратимое изменение зародышевой плазмы биосферы, невосполнимую потери потенциально очень ценной для человека генетической информации. Поэтому охране подлежит весь генофонд биосферы, кроме возбудителей болезней.
Охрана живой природы. Особо охраняемые территории.
Заказник – территория или акватория, где на научной основе ограничен промысел или хозяйственное использование охраняемых видов. В заказниках охрану и воспроизводство одних видов сочетают с регламентированной эксплуатацией других. В России имеется более 1500 заказников.
Заповедник - территория или акватория, где законом запрещена любая хозяйстаенная деятельность. Биосферный заповедник – неизмененный или слабо измененный типичный участок биосферы, выделенный в качестве природоохранной территории для целей экологического мониторинга.
Государственный заповедник – охраняемая природная территория или акватория, которая включает природные объекты, представляющие большую научную, культурную или историческую ценность. З.г. полностью исключается из хозяйственного использования. Заповедными, запрещёнными для охоты и промысла территориями сегодня охвачены лишь 2% площади планеты, а необходимо для сохранения живой природы - более 30%. В Российской Федерации имеется около 80 заповедников. Они имеют статус природоохранных научно-исследовательских организаций. Из них 16 входят в мировую сеть биосферных заповедников ЮНЕСКО, в 6 действуют станции комплексного фонового мониторинга. В ряде заповедников имеются питомники для разведения редких видов животных. Например, в Окском заповеднике есть питомники для зубров, журавлей, хищных птиц. В Приокско - террасном заповеднике расположен центральный зубровый питомник.
Красные книги. Красные книги – одно из направлений охраны видов живых организмов - подготовка и издание Красных книг. К.к. - систематизированный перечень редких и находящихся под угрозой исчезновения видов растений и животных (международная, национальная, локальная К.к., см. также «живые ресурсы»)..
Красные книги - это официальные документы, содержащие систематизированные сведения о растениях и животных мира, отдельных государств или регионов, которым угрожает опасность быстрого исчезновения. Первое издание международной К.к. , которая носила название “Красная книга фактов” (“Red Data Book”), было осуществлено в 1966 году в штаб-квартире МСОП в швейцарском городе Морис. Всего издано 5 томов Красной книги МСОП. В неё включены 321 вид и подвид млекопитающих (первый том) , 485 видов птиц (второй том), 41 вид земноводных и 141 –пресмыкающихся (3 том) , 194 вида рыб - (4 том) и редкие, исчезающие и эндемичные растения (5 том).
Виды, включённые в Международную Красную книгу, подразделяются на 5 категорий:
1- исчезающие виды, которые находятся под угрозой исчезновения и спасение которых невозможно без специальных мер охраны и воспроизводства (эти виды помещены на красных страницах книги);
2- редкие виды, сохраняющиеся в небольшом количестве или на ограниченной территории, но существует опасность их исчезновения (на белых страницах);
3- виды, численность которых ещё высока. хотя быстро снижается (на жёлтых страницах);
4- неопределённые виды. изученные ещё недостаточно, однако изх состояние и численность вызывают тревогу (на серых страницах);
5- восстанавливающиеся виды, угроза исчезновения которых уменьшается.
Из ценных животных, занесённых в Красную книгу МСОП, критическим положением характеризуется сумчатый волк, мадагаскарская руконожка айе-айе, большая панда, лев, лошадь Пржевальского, дикий верблюд, индийский, яванский и суматранский носороги, карликовый буйвол, белый орикс, песчаная газель, красноногий ибис, калифорнийский кондор и др.
По мере изучения флоры и фауны Земли число видов, подлежащих охране. постоянно уточняется.
Каждая страна, на территории которой обитает вид, занесённый в международную Красную книгу, несёт ответственность перед человечеством за его сбережение.
В СССР было принято решение о создании Красной Книги нашей страны и вышла в свет эта книга впервые в 1974 году. В этой книге занесённые в неё животные были отнесены к двум категориям: редкие и исчезающие виды.
К редким относились 37 видов млекопитающих, 37 видов птиц, к исчезающим -25 видов животных и 26 видов растений.
Однако вскоре стало ясно, что Красная книга СССР далеко не охватывает всех представителей органического мира, которые нуждаются в охране. Во втором издании в неё были занесены 1116 видов и подвидов фауны и флоры СССР, в том числе в 1 том - 94 вида и подвида млекопитающих, 80 -птиц, 37 - рептилий, 9- амфибий, 9 - рыб, 219 - насекомых,2 - ракообразных,11 видов червей, во второй том - 608 видов высших растений, 20 видов грибов и 29 видов лишайников. Из млекопитающих в Красную книгу СССР занесены выхухоль, даурский ёж, сурок Мензбира, азиатский бобр, туркменский тушканчик, красный волк, закавказский бурый медведь, гималайский (или белогрудый) медведь, северный и курильский каланы, манул, барс, амурский тигр, гепард, атлантический и лаптевский моржи, синий кит, нарвал, зубр и др.
Из птиц в К.к. СССР занесены белоспинный альбатрос, розовый и кудрявый пеликаны, чёрный аист, розовый фламинго, краснозобая казарка, мандаринка, белоплечий орлан, бородач, стерх, даурский и чёрный журавли, дрофа, стрепет, розовая чайка и т.д., из рептилий - средиземноморская и дальневосточная черепахи, крымский геккон, дальневосточный сцинк, среднеазиатская кобра, кавказская гадюка, закавказский и японский полозы, из рыб - атлантический и сахалинский осетры. большой и малый амурские, сырдарьинский лжелопатонос, севанская форель, волховский сиг и щуковидный жерех.
Красная книга СССР включала также обширный перечень растений, имеющих лекарственное, пищевое, кормовое, техническое и декоративное значение, а также растений- реликтов и эндемиков, например, водяной орех, лотос орехоносный, мандрагора туркменская, жень-шень, эдельвейс, рябчик русский, сон-трава, кедровая сосна европейская.
После выхода Красной книги СССР аналогичные издания стали появляться в союзных республиках (теперь – странах СНГ и прибалтийских республиках).
Из 65 видов животных, занесённых в красную книгу России, охраняются 37 видов, или 75%, из 109 видов птиц охраняются 84 вида (82%), из 533 видов и подвидов редких растений охраняется 65 видов (12%).
Лесные ресурсы являются богатым биологическим источником. Они возобновляются, но должно пройти около столетия, прежде чем естественным путем лес сможет вырасти на месте лесосека вновь.
Лесные ресурсы очень нужны человеку. Дрова, изготовление деревянных изделий, сырье для промышленных предприятий, работающих с этим ресурсом, - далеко не весь список. Леса сводят для освобождения территорий для нужд населения. Строительство домов, железных дорог и судов не обойдется без древесины. Совокупность потребностей чрезвычайно высока, поэтому возникают проблемы обезлесения.
Нерациональное использование лесных богатств может привести к серьезным последствиям для экологии планеты. Переруб - основное пагубное воздействие, которое влияет на лесной ресурс. Вырывают из экосистемы в основном здоровые деревья. Недоруб тоже вреден, при нем лес быстро стареет.
Чтобы этого не произошло необходимо осуществлять не только первичную, но и вторичную переработку древесного сырья, заниматься выборочной вырубкой, объемы которой не нарушат естественного прироста деревьев, и восстанавливать лес, совершая дополнительную посадку растений.
Лесные ресурсы имеют несколько характеристик:
- площадь леса, которая составляет около четырех миллиардов гектаров земли;
- запасы древесины.
Леса на планете находятся в неравномерном распределении. Специалисты-экологи разделили лесные богатства на северный и южный участки по климатическому принципу. Леса севера находятся в умеренном климате и субтропиках. Россия, США, Канада, Финляндия, Швеция - страны, наиболее богатые зеленой растительностью. Леса южные расположены в тропиках и на экваторе. Амазония, местность реки Конго, Юго-Восточная Азия, Бразилия, Венесуэла - государства, насыщенные тропическими лесами.
В целях бережного применения лесных резервов выделили следующие группы:
- Лесные массивы, способствующие защите водных источников и сохранению почвенного слоя, курортная местность, зеленые площадки городов и деревень, заповедники, защитные насаждения вдоль рек, шоссе и железных дорог, леса Сибири, тундра.
- Лесные посадки малой площади, которые выполняют защитную функцию и практически не эксплуатируются.
- Леса большой площади, которые используются в разных сферах деятельности человека.
Промышленные предприятия заготавливают лес для своих нужд именно в лесах третьей группы. Растения первой группы не уничтожаются для производства, их рубят только для профилактики заболеваний деревьев. Вторая группа отличается рубкой только для увеличения лесного прироста, который рассчитывают профессионалы из специальных лесоохранных служб.
Основные проблемы использования лесных ресурсов
Экологическим трудностям нет конца из-за нерационального истощения лесов и неразработанным отлаженным механизмом защиты земель, которые находятся под охраной государства.
Проблемы следующие:
- Вырубка лесов и как следствие исчезновение среды обитания живых существ;
- Недостаточно разработанная система охраны леса и происходящая из нее проблема увеличения пожаров, в которых повинен человек;
- Эрозия почвы лесных массивов;
- Превращение в болота места вырубок;
- Заражение сточных вод отходами обработанной древесины, которые засоряют природную среду;
- Высыхание водоемов посредством вырубки лесов, которое ведет к нарушению водного баланса;
- Уменьшение популяций животных, обитающих на территориях, подвергшихся уничтожению лесов;
- Разделение естественной среды на малые части, не сообщающиеся между собой, что рушит экосистему, заставляя природу подстраиваться под нужды человека;
- Изменение и перераспределение миграции животных.
Законодательно лес в каждой стране защищен, но исполняется этот запрет далеко не всеми. Лесное браконьерство распространено повсеместно. До восьмидесяти процентов леса использует не по правилам. Вырубки, которые разрешены официально, выводят сплошняком, на выборочные работы не хотят тратиться ни деньгами, ни рабочей силой, ни техникой.
Гидроэлектростанции, построенные рядом с лесными зонами, чрезмерно увлажняют почву. Наполнение воздуха свинцом, железом и другими вредными веществами, выброшенными в атмосферу в районе авто- и железнодорожных магистралей, приводит к увяданию лесополос, которые расположены вдоль этих дорог. Со временем деревья начинают белеть и погибать.
Хлорофилл, который содержится в листьях растений, разрушается посредством воздействия кремния. Вытаптывание плодородного слоя земли ведет к его уплотнению, что в свою очередь сказывается на ухудшении роста кустарников и питании остальных растений. Зелень плохо растет, увядает и погибает.
Решение проблемы лесных ресурсов
Для разрешения всех трудностей, связанных с сохранением лесных ресурсов, нужно приложить большие силы. Необходимо увеличить количество лесных хозяйств, которое будет осуществлять ряд функций.
Сохранять окружающую среду, защищать положительные свойства природы для дальнейшего использования их на благо человека. Оно будет следить за тем, чтобы не истощать лесные массивы, но в разумных пределах исполнять потребности людей в древесных и других источниках.
Лесные фермы могут помочь производить качество растений, увеличить их продуктивность. Привести к единству политику в отношении лесных ресурсов во всех странах мира. Применять изобретения научно-технического прогресса к рациональному использованию ресурсов. Поддержание биологического разнообразия - еще один важный шаг в развитии лесных экосистем.
Необходимо проводить процедуры по недопущению размножение сверх нормы насекомых-вредителей и распространению болезней. Для этого истребляют носителей. Специалисты должны обследовать лес и его обитателей, выявлять места появления больших популяций. По результатам должны приниматься меры.
Профилактика должна занимать ведущее место в охране лесных зон и его ресурсов. Она направлена на увеличение устойчивости деревьев к неблагоприятным факторам среды. Специалисты должны выращивать новые культуры, которые придут на смену старым растениям.
Защита областей с малым расположением лесных массивов приобретает все большее значение. Увеличение автотрасс, рост городов, увеличение количества фабрик и заводов, которые загрязняют окружающую среду, требует увеличения растительности на этих территориях для соблюдения баланса жизни, к которой привыкли люди.
Правительство каждой из стран должно разрабатывать законы для организации правильного использования природных ресурсов леса. Методы решение экологических проблем должны находиться сейчас, иначе в будущем нам нечего будет спасать.
Положительные стороны восстановления лесов:
- Лес - это «легкие» планеты. Уничтожение данного ресурса без контроля повлияет на все человечество. Станет меньше кислорода, так как уменьшится количество растений, его вырабатывающих.
- Уменьшится загрязнения грунтовых вод, приводящих к отравлению почвы.
- Лес - основа развития биосферы Земли. До девяноста процентов всех растений планеты находится в пределах лесных зон.
- Листья деревьев поглощают солнечную радиацию, поддерживают радиационный фон.
- Санитарно-гигиеническая функция позволяет производить лекарственные средства.
- Эстетическое значение лесов играет роль в туристической сфере, оздоровлении населения.
- Лесные растения служат регулятором баланса атмосферного воздуха, сохраняя нормальные показатели кислорода, углерода и азота.
- Производные деревьев - хвоя, листья, кора - утилизируются в почвенном земляном слое, удобряя его.
- В ходе фотосинтеза растения выделяют особые химические вещества: эфиры, масла и прочие, способствующие особому благоуханию.
- Леса окисляют вещества, которыми загрязнена атмосфера, и впитывают различные вредные элементы, находящиеся в воздухе благодаря промышленным предприятиям.
- Фитонциды, вырабатывающиеся в лесу, уничтожают болезнетворные микроорганизмы, обеззараживая воздух.
- Лесная зона поддерживает гидрологию рек и водоемов, предотвращает засухи, уменьшает последствия загрязнения сточными водами.
Лес покрывает землю, являясь источником живительной силы. Человечество должно уважать эту силу, бережно относиться к его продуктам: древесине, травам, животным. Без лесов жизнь на Земле не сможет существовать. Каждый человек может внести свой вклад в возобновление лесных ресурсов, посадив самостоятельно хотя бы одно дерево.