Законы природопользования

Закон ограниченности (исчерпаемости) природных ресурсов: все природные ресурсы (и естественные условия) Земли конечны.

Действительно, первое - на ограниченном целом Земли не может быть ничего бесконечного (часть не может быть больше целого), следовательно для человека нет неисчерпаемых природных ресурсов. Второе – растущая глобальная часть – человечество со своими увеличивающимися потребностями легко исчерпывает ресурсы любой емкости. Таким образом конечность природных ресурсов возникает либо в силу прямой исчерпаемости, либо в результате возмущения среды обитания, делающейся непригодной для сложившегося хозяйства и жизни.

Ограниченность природных ресурсов, включая в это понятие и естественные условия развития человечества в историческом процессе, не могла не воздействовать на производительные силы общества, а через них на социальные отношения. Всегда наблюдалось соответствие между развитием производительных сил и природно-ресурсным потенциалом общественного прогресса.

Кризисные ситуации возникают не только при дисбалансе в динамической системе: производительные силы – производственные отношения, но и производительные силы – природно-ресурсный потенциал. Эта динамика служит внешней причиной общественного развития, подвергающегося неоднократным испытаниям экологическими кризисами.

Экологический кризис – напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы. Экологический кризис характеризуется не просто и не столько усилением воздействия человека на природу, но и резким увеличением влияния измененной людьми природы на общественное развитие. Проявление экологического кризиса нередко называют «эффектом бумеранга).

В предыстории в истории человечества выделяют следующие экологические кризисы:

1. Изменения среды обитания живых существ (по выражению Н.Ф.Р, доантропогенный экологический кризис аридизации), вызвавший примерно 3 млн. лет назад возникновение прямоходящих антропоидов – непосредственных предков человека

2. Кризис относительного обеднения доступных примитивному человеку ресурсов промысла и собирательства, обусловил 35-50 тыс. лет назад стихийные биотехнические мероприятия типа выжигания растительности для ее лучшего и более раннего роста (биотехническая революция).

3. Первый антропогенный экологический кризис – массовое уничтожение (перепромысел) крупных животных («кризис консументов»), 10-50 тыс. назад привел к сельскохозяйственной революции. Человек перешел к производящему типу природопользования

4. Экологический кризис засоления почв и деградация примитивного поливного земледелия, недостаточного его растущего народонаселения Земли, что привело 2 тысячи лет назад ко второй сельскохозяйственной революции широкого освоения неполивных земель.

5. Второй экологический кризис массового уничтожения и нехватки растительных ресурсов («кризис продуцентов»), связанной с общим бурным развитием производительных сил общества, 160-360 лет назад вызвал широкое применение минеральных ресурсов, промышленную революцию.

6. Современный кризис угрозы недопустимого глобального загрязнения (редуценты не успевают очищать биосферу от антропогенных продуктов или потенциально это не способных сделать в силу неприродного характера выбрасываемых синтетических веществ, поэтому этот кризис можно назвать «кризисом редуцентов») и нехватки минеральных ресурсов 40-60 лет назад вызвало научно-технической революцию. Которая заключается в реутилизации продуктов производства и условное замыкание технологических циклов.

Почти одновременно с «кризисом редуцентов» наступают два других экологических напряжения: глобальное термодинамическое (тепловое) и глобальное снижение надежности экологических систем. Связаны они с экологическими ограничениями производства энергии в нижней тропосфере и нарушением природного экологического равновесия. Эти кризисы будут разрешены:

а/ путем экономии энергии и переходе к ее источникам, почти не добавляющим тепло в приземный слой тропосферы (энергетическая революция).

б/ регулируемой коэволюции в системе «общество-природа», строительстве ноосферы (революция экологического планирования).

Правило основного обмена: любая большая динамическая система в стационарном состоянии использует приход энергии, вещества и информации главным образом для своего самоподдержания и саморазвития. Т.е. вещество и энергия расходуются в основном на самоподдержание системы.

Соотношение между самодостаточным основным обменом и полезной работой в человеческом хозяйстве до определенной степени можно улуч­шить, как и любой коэффициент полезного действия (кпд). Однако следует помнить, что кпд — показатель для механических устройств, а не для крупных динамических систем. Если он для механизмов может быть весьма высок, хотя никогда не достигнет 100%, то эффективность сложных ди­намических систем лишь на короткое время может достигать относительно больших значений. Обычно эксергия невелика, системы работают с эффек­том не более 30%. Остальное идет на основной обмен. Иначе не существо­вали бы сами системы, что следует из их определения как совокупностей, в которых внутренний обмен веществом и информацией превышает внеш­ний обмен, а энергетические процессы однонаправлены от входа к выходу. Из этого правила следует, что промышленность или какая-то отрасль хозяйства в основном работают на себя.

В силу все большей сложности взаимоотношений в системе природа — человек растет значимость информации — знания. Сначала это был тради­ционный опыт старших поколений, мало отличавшийся от научения в жи­вотном мире. Затем возникли религиозно-культурные системы. Наконец, согласно общему закону увеличения наукоемкости общественно­го развития, человечество стало приближаться к ноосфере в том понима­нии т.е. сферу, где разум человека будет играть доминирующую роль в развитии системы человек - природа.

Традиционная наука, разделенная на отдельные дисциплины, оказалась не в состоянии охватить весь процесс развития человечества в целом. Особенно это сказалось на природопользовании. Между тем совершенно очевидно, что существует и действует правило интегрального ресурса: конкурирующие в сфере использования конкретных природных систем отрасли хозяйства неминуемо наносят ущерб друг другу тем сильнее, чем значительнее они изменяют совместно эксплуатируемый экологический компонент или всю экосистему (во всей их иерархии) в целом. Конкурентное использование ресурсов затрагивает как все стороны при­родных систем, так и их отдельные компоненты.

Совершенно очевидно, что это прямое следствие закона внутреннего динамического равновесия ( которое гласит: вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных природных систем (в том числе эко­систем) и их иерархии взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из этих показателей вызывает сопутствующие функционально-структурные количественные и качественные перемены, сохраняющие об­щую сумму вещественно-энергетических, информационных и динамических качеств систем, где эти изменения происходят, или в их иерархии).

Закон падения природно-ресурсного потенциала: в рамках одной общественно-экономической формации, способа производства и одного типа технологий природные ресурсы делаются все менее доступными и требуют увеличения затрат труда и энергии на их извлечение, транспортировку, а также воспроизводство. В момент приближения природно-ресурсного потенциала к общественно неприемлемому уровню смениться технология и окончательно сформируется новая общественно-экономическая формация.

В рамках закона падения природно-ресурсного потенциала действует закон снижения энергетической эффективности природопользования. Заключается он в том, что с ходом исторического времени при получе­нии из природных систем полезной продукции на ее единицу затрачивается все больше энергии, а энергетические расходы на жизнь одного человека все время возрастают.

Расход энергии (в ккал за сутки) на одного человека в каменном веке был порядка 4 тыс., в аграрном обществе — 12 тыс., в индустриальную эпо­ху — 70 тыс., а в передовых развитых странах настоящего времени 230— 250 тыс., т. е. в 58—62 раза больше, чем у наших далеких предков.

С начала нашего века количество энергии, затрачиваемое на единицу сельскохозяйственной продукции в развитых странах мира возросло в 8—10 раз, на единицу промышленной продукции — в 10-12 раз. Общая энергетическая эффективность сельскохозяйственного производства (эксергия — соотно­шение вкладываемой и получаемой с готовой продукцией энергии) в промышленно развитых странах примерно в 30 раз ниже, чем при прими­тивном земледелии.

Способ хозяйства и регион	Соотношение вкладываемой и получаемой с готовой продукцией энергии
Подсечно-огневое земледелие, бассейн р.Конго огневоеземледелие	1/65
Подсечно-огневое земледелие, Новая Гвинея	1/20
Возделование кукурузы с применением удобрений. Нигерия	1/10,5
Возделование кукурузы с применением удобрений и с использованием сельскохозяйственных машин, Филиппины	1/5
Производство кукурузы, США	1/2-2,5

(табл. 3.4). В ряде случаев увеличение затрат энергии на удобрения и обработку полей в десятки раз приводят лишь к весьма незначительному (на 10—15%) повышению урожайности. Это связано с необходимостью параллельно с улучшением агротехники учитывать общую экологическую обстановку, налагаемые ею ограничения.

В начале 80-х гг. удельные затраты энергии на производство единицы валового национального продукта (ВНП) в ходе решительных мер по ее экономии в промышленно развитых странах сократились на 15%. В тече­ние последнего десятилетия ВНП возрос в этих странах на 20%, а потреб­ление энергии лишь на 2%. Однако в то же самое время в развивающихся странах расход энергии увеличился на 24% и составил 10% от общемиро­вого (против 5% в начале периода), т. е. имел тенденцию к быстрому росту. Несмотря на ожидаемое снижение потребления энергии на одну денежную единицу ВНП в кг условного топлива, общее увеличение ВНП и абсолютно необходимое возрастание валового национального дохода в развивающих­ся странах приведут к дальнейшему росту энергопотребления, а падение природно-ресурсного потенциала к росту энергетических затрат:

Потребление энергии на одну денежную единицу в кг условного топлива

1978 г, 2000 г.

(прогноз)

Развитые страны 0,68 0,53

Развивающиеся страны 0,70 0,65

Совершенно очевидно, что обсуждаемый закон имеет весьма важное практическое следствие: рост энергетических затрат не может продолжать­ся бесконечно. Значит, можно рассчитать вероятный момент неизбежного перехода на новые технологии промышленного и сельскохозяйственного производства, избежав тем самым термодинамического (теплового) кризи­са и ослабив ход современного экологического кризиса.

Правило (неизбежных) цепных реакций «жесткого» управления природой: «жесткое», как правило, тех­ническое управление природными процессами чревато цепными природны­ми реакциями, значительная часть которых оказывается экологически, социально и экономически неприемлемыми в длительном интервале време­ни.

Связано это с тем, что энергоемкие природные процессы заменяются техногенными. Экономические цели, к которым стремятся люди, часто ока­зываются в тени мощных цепных реакций. Прекрасный пример этого — антропогенная катастрофа Аральского моря. Если бы было произведено перераспределение речных вод между Сибирью и Средней Азией, то закон внутреннего динамического равновесия и другие законы природы были бы настолько глубоко нарушены, что вполне вероятна была бы широко ре­гиональная катастрофа, на этот раз уже не только в Приаралье, но и в Сибири.

Помимо природных цепных реакций «жесткое» техногенное управление вызывает к жизни действие принципа естественности, или правила старого автомобиля: со временем эколого-социально-экономическая эффективность технического устройства, обеспечивающего «жесткое» управление природными системами и процессами, снижается, а экономи­ческие расходы на его поддержание возрастают. Устаревшее техническое устройство делается ненужным и, хотя прошлые экономические затраты амортизированы физически и морально, нефункциональный объект «пови­сает» на обществе. Старые ирригационные системы, например, требуют реконструкции, и чем они шире, тем большие средства необходимы для этого. Подобные явления наблюдаются не только в области природополь­зования, но во всей экономической и отчасти социальной деятельности общества.

Например, груз ранее произведенных расходов на оружие в виде это­го оружия и всего цикла его изготовления повисает на экономике стра­ны, а конверсия требует огромных средств и сопровождается потерями для общества. Уничтожение оружия или его реконструкция потребляют много средств, иногда даже больше, чем первичное производство.

С другой стороны «мягкое» управление природными процессами, системное направление их в необхо­димое русло с учетом законов природы в конечном итоге эффективнее грубых техногенных вмешательств. В этом суть правила «мягкого» управ­ления природой. Такое управление построено на инициации полезных при­родных цепных реакций, в том числе процессов восстановления, возобнов­ления ресурсов. Так построены биологизированные методы ведения «орга­нического» сельского хозяйства, наиболее прогрессивные мето­ды ведения лесного хозяйства и т. д. На этом же принципе «мягкого» управления была основана широкая мелиорация, проводившаяся в про­шлом веке генералом И. И. Жилинским в Белоруссии и в Сибири. Та же идея заложена в основе культивации полезащитных лесных полос, в докучаевской системе земледелия.

Следующим важным законом в природопользовании является закон максимума: в данном географи­ческом месте при существующих природных (а чаще природно-антропогенных) условиях экосистема может произвести биомассу и иметь био­логическую продуктивность не выше, чем это свойственно самым продук­тивным ее элементам в их идеальном сочетании. Дальнейшее стимули­рование ведет лишь к разрушению ее структур.

Если когда-то Ю. Либих иллюстрировал закон минимума образом дырявой бочки, уровень жидко­сти в которой определяется ниже всех расположенной дырой, то противо­положный по смыслу закон максимума можно иллюстрировать верхним срезом той же бочки — выше максимального объема бочки ее не напол­нить. Если пытаться ее «растянуть», то она распадется на отдельные клеп­ки и не сможет уже вместить никакой жидкости. Модель процессов в при­роде не столь механистична, но перенапряжение любой экосистемы в конечном итоге ведет к ее саморазрушению, как правило, отзывающему­ся на нескольких ступенях иерархии взаимосвязанных природных систем.

Как неоднократно отмечалось, только естественные природные системы обеспечивают стабильность, устойчивость и их производное — надежность глобальной биосферы и ее крупнейших подразделений.

Правило "Территориального экологического равновесия" (Ю. и Х.Одум, 1972) говорит о том, что максимальный эколого-социально-экономический эффект может быть получен при определенном сочетании площадей, преобразованных человеком, и естественных экосистем. При этом сохранение природных экосистем обязательно, на части территории и на такой площади, когда бы естественные природные территории поддерживали ранее существовавший или желаемый баланс, между средообразующими компонентами.

Закон Г.Ф.Хильми. Этот ученный исследуя физику биосферы, сформулировал закон обеднения « разнородного живого вещества в островах его сгущения». Этот закон гласит «индивидуальная система, работающая в…. среде с уровнем организации более низким, чем уровень самой системы, обречена: постепенно теряя свою структурусистема через некоторое время растворится в окружающей …среде».

Этот закон работает в островной экологии.

Закона максимальной (равновесной) урожайности.: максимум биопродукции и сельскохозяйственного урожая лимитирован оптимальным сочетанием экологических компонен­тов; любое допинговое воздействие эффективно до тех пор и постольку, поскольку есть дополняющие его благоприятные экологические факторы, Вне этого взаимодействия дальнейшее вложение энергии, минеральных удобрений и тому подобного лишь разрушает экосистему и не дает пози­тивных для хозяйства результатов.

Отсюда вытекает закон предельной уро­жайности К. Пратта (1965), согласно которому, излишнее внесение удоб­рений ведет не к увеличению, а снижению урожайности.

Этот закон дополняет закон убывающего (естественного) плодородия имеющего два аспекта понимания.

Первая его трактовка: в связи с постоянными изъятиями урожая, а потому органики и химических элементов из почвы, нарушением естест­венных процессов почвообразования, а также при длительной монокультуре в результате накопления токсичных веществ, выделяемых растениями (самоотравления почв), на культивируемых землях происходит снижение естественного плодородия почв.

К такому же результату ведет нерацио­нальная агротехника, вызывающая эрозию почв, вымывание из нее кол­лоидов и мелкозема. Хотя ряд культур, например кукуруза, не выделяют токсичных для себя веществ, они плохо предохраняют почву от эрозии. Как известно, к настоящему времени примерно половина пахотных уго­дий мира, в различной мере потеряла плодородие, а полностью выбыло из интенсивного сельскохозяйственного оборота столько же земель, сколько сейчас.

Второе толкование закона убывающего (естественного) плодородия: каждое последующее прибавление какого-нибудь полезного для организма фактора дает меньший эффект, чем результат, полученный от предшест­вующей дозы того же фактора, уже бывшего в достаточном для организма количестве. Фактически это повторение законов совокупности'' (совмест­ного) действия природных факторов Э. Митчерлиха — Б. Бауле (разд. 3.5.1), максимума, максимальной (равновесной) урожайности и предельной урожайности К. Пратта, сформулированных выше.

Увеличение наукоемкости и энергоемкости общественного производст­ва приводит в действие два позитивных процесса, формулируемых в виде закона снижения природоемкости готовой продукции: удельное содержа­ние природного вещества в усредненной единице общественного продукта исторически неуклонно снижается, и закона увеличения темпов оборота вовлекаемых природных ресурсов: в историческом процессе развития мирового хозяйства быстрота оборачиваемости вовлеченных природных ресурсов (вторичных, третичных и так далее) непрерывно возрастает на фоне относительного уменьшения объемов их вовлечения в общест­венное производство (относительно роста темпов самого произ­водства) .

Первый из законов в определенной степени действует даже в земле­делии, поскольку происходит замена естественного плодородия искусствен­ным, а открытого грунта закрытым. Площадь обрабатываемых полей сни­жается, а валовой урожай делается большим.

Возрастает миниатюризация изделий. Происходит замена весьма ресурсоемких производств менее расточительными, ресурсосберегающими.

История взаимоотношения человека и природы

«Историю можно рассматривать с двух сторон, ее можно разделить на историю природы и историю людей. Однако обе эти стороны неразрывно связаны; до тех пор, пока существуют люди, история природы и история людей взаимно обуславливают друг друга» (Маркс, Энгельс).

Этап	Временные рамки	Вид хозяйственной нагрузки	Экологические последствия
1.Эпоха первобытного общества а)	20-30 тыс.лет назад	1.Изготовление орудий труда (каменных) 2.Применение огня как «универсального орудия» для охоты. 3. Узкая специа-лизация племен охотившихся только на мамон-тов, северных оленей и т.д.	Приспособление человека к природе, практически без нарушения ее целостности; Целенаправленное воздействие на определенные виды.
		1.Возник третий основной кругово-рот вещества – антропогенный или техногенный

Особенности взаимоотношения человека и природы в период первобытно-общинного строя

«По существу, воздействие человека на природу в первое время существования человека, не отличалось от такового любого позвоночного животного. Строго говоря, мы не должны бы относить эти воздействия к антропогенным факторам вследствие отсутствия их специфичности. Специфичность они приобрели с появлением огня и орудий труда, усиливших животные органы человека» (Лаптев, 1975).

Большинство специалистов считает, что человеческий род начинается с Человека умелого (Homo habilis), питекантропов и синантропов, ведущих свое происхождение от переходной формы между обезьяной и человеком – австралопитека. Именно у этих видов появляются первые грубые орудия труда. Изготовление орудий труда с помощью других орудий и применение их для преобразования объектов природы в практических целях субъекта действия явилось порождением труда. Подобная деятельность присуща только человеку и является его отличительным признаком. По-видимому с этого момента следует рассматривать историю воздействия человеческого общества на природную среду. это произошло по последним данным более 4-5 млн. лет назад.

1. В