2. Природопользование.

Часть ресурсов биосферы, которая на данном уровне развития производительных сил и изученности может использоваться для удовлетворения потребностей человеческого общества принято называть природными ресурсами (по определению А.А. Минца).

Классификация природных ресурсов:

1. В зависимости от технологического и технического развития общества:

• доступный природный ресурс – ресурс, который может быть добыт и переработан при данном уровне техники и науки;

• потенциальные ресурсы – ресурсы, которые могут быть добыты при определенном уровне развития производственных сил.

2. По компонентам окружающей среды:

• ресурсы атмосферы;

• гидросферы;

• литосферы;

• биологические;

• климатические.

В экологии наиболее распространена классификация природных ресурсов поОдум:

1. Неисчерпаемые ресурсы:

• космос,

• водные ресурсы,

• энергия Солнца, ветра, приливов и отливов,

• климатические ресурсы;

• гравитация.

2. Исчерпаемые ресурсы:

• возобновляемые (травы, животные, минеральные составляющие почвы);

• относительно возобновляемые (чистый воздух, водные ресурсы в регионе).

Любое природопользование может быть рациональным и нерациональным.

Рациональноеприродользование – такая хозяйственная деятельность человека, которая обеспечивает экономное использование природных ресурсов и условий, их охрану и воспроизводство с учетом не только настоящих, но и будущих интересов общества.

Любое природопользование включает три основные стадии:

1. извлечение и переработка природных ресурсов;

2. использование и охрана;

3. сохранение экологического баланса биосферы.

Любое природопользование включает в себя взаимодействие субъектов природопользования с объектом, которым выступает природный ресурс либо природные условия. Такое взаимодействие в настоящее время не возможно вне биосферы.

3. Биосфера. Круговорот веществ. Основные биогеохимические циклы.

Под биосферой принято понимать область системного взаимодействия живого и костного вещества планеты.

Впервые термин введен Ламарком и распространялся лишь на взаимодействие живых организмов между собой. Непосредственно термин биосфера был введен Зюссом в 19 веке. Вернадский разработал концепцию биосферы в 20 веке.

Структурно биосфера включает в себя:

• Аэробиосферу – нижнюю часть атмосферы;

• Гидробиосфера – всю гидросферу;

• Литобиосфера – верхние горизонты литосферы.

Условно можно считать границейаэробиосферы высоту 20 км, то есть нижнюю границу озонового слоя. В настоящее время считается, что гидробиосфера полностью заселена и распространяется на глубину до 11 022 м. По некоторым данным жизнь в литобиосфере может существовать до 3-4 км, но наиболее заселена верхняя часть.

В настоящее время выделяют необиосферу, в которой происходит взаимодействие живых и неживых объектов в настоящее время.

Палеосфера – часть биосферы, жизнь на которой происходила ранее.

Каустобиолиты – полезные ископаемые, возникновение которых обусловлено жизнедеятельностью организмов.

При рассмотрении функции биосферы следует отметить, что любая из систем не может существовать без подхода и превращения энергии. В любой экосистеме существует поток энергии и круговорот веществ.

Солнечная энергия является энергетическим источником для всех живых организмов на планете Земля за небольшим исключением. На поверхность Земли ежеминутно поступает 1,35 кВт/м²∙мин при этом треть энергии рассеивается от атмосферы, а две третьих поступают на поверхность океана.

Альбедо – отражающая способность Земли. Каждый материал имеет свою отражающую способность.

Поступая на поверхность Земли часть энергии Солнца отражается, вторая составляющая превращается в инфракрасное излучение путем переотражения. Лишь небольшая часть энергии (40%) используется, при этом коэффициент полезного действия при фотосинтезе 1-3%, в редких случаях он достигает 15%.

Процесс превращения солнечной энергии в энергию химических связей называется фотосинтез. Но в экосистемах и биосфере выделяют следующие группыорганизмов по цепи питания:

• Продуценты – организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических с использованием внешних источников энергии.

• автортрофные (хемотрофы и фототрофы 97-99%);

• гетеротрофные.

• Консументы – организмы, не способные строить свои организмы из неорганических веществ и нуждающиеся в готовой органической пище.

• Редуценты – организмы, использующие в качестве пищи органическое вещество и подвергающие его минерализации.

Трофический уровень – это совокупность организмов со сходным типом питания.

Основные биохимические циклы. Планета Земля является конечным физическим телом с определённым набором химических элементов. Если бы в природе отсутствовал круговорот веществ, то все элементы, находящиеся на Земле, были бы использованы за несколько тысячелетий. Это не происходит благодаря круговороту веществ.

Выделяют два типа круговорота:

1. Геологический круговорот – это такое цикличное движение элементов, действующими силами в котором являются геологические процессы эндогенного и экзогенного происхождения. Геологический круговорот включает в себя:

• образование осадочных пород;

• трансформация под действием гравитационных сил;

• подъем поверхности за счет эндогенных процессов в земле;

• разрушение горных пород

Геологический круговорот не включает в себя деятельность живых организмов

2. Биогеохимический круговорот – круговорот веществ, движущей силой которого является деятельность живых организмов. В биогеохимическом круговороте веществ выделяют две части:

• резервный фонд – часть веществ, которая не связана с живыми организмами;

• обменный фонд – часть веществ, которая непосредственно участвует в круговороте и представлена в виде органических соединений.

Выделяют два типа биогеохимических круговоротов:

• круговорот газового типа – это такой вид круговорота, резервный фонд которого находится в газовом либо жидком агрегатном состоянии;

• круговорот осадочного типа – это такой вид круговорота, при котором резервный фонд находится в виде донных отложений.

Практически для всех элементов присутствующих в биосфере существует биогеохимический круговорот веществ:

1. Круговорот воды. Депонирующая среда – мировой океан. Из животных в круговороте участвует около 500 тысяч кубических километров воды.

2. Круговорот углерода. Депонирующая среда – атмосфера. Время круговорота ориентировочно составляет 300 лет.

3. Круговорот азота. Депонирующая среда – атмосфера. Круговорот составляет порядка 2-3 млн. лет.

4. Круговорот фосфора. Отличительной особенностью является то, что этот круговорот отнесен к круговороту осадочного типа. Время круговорота установить сложно, так как круговорот фосфора по длительности сопоставим с геологическим круговоротом.