225

Дисциплина «Основы природопользования»

Вопрос 1.Становление и развитие природопользования как комплексной науки и как междисциплинарного учебного курса. Тенденции в изменении отношения человека к природе. Формы воздействия человека на природу. Взаимодействие общества и природы в исторической ретроспективе.

Становление и развитие природопользования как комплексной науки и как междисциплинарного учебного курса. Тенденции в изменении отношения человека к природе.

На Второй Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992) было отмечено, что человечество вплотную придвинулось к возможности экологической катастрофы. В этой ситуации особое значение приобретает глубокий анализ проблемы взаимоотношения общества и природы в целях разработки основ рационального использования природных ресурсов и поддержание здоровой для человека экологической среды. Такая разработка привела к становлению и развитию природопользования как науки.

Природопользование (1959 год, Ю.Н. Куражковский) - комплексная научная дисциплина, исследующая общие принципы рационального использования природных ресурсов человеческим обществом.

Природопользование как междисциплинарный курс –это учение об общих принципах и методах использования природных ресурсов и условий, включающих анализ воздействий человека на ОС, и наоборот ОС на человека в результате этих воздействий.

Природопользование как комплексная наука – это дисциплина, объединяющая в себе общественные и естественные науки. Современная наука природопользования отмечается двумя особенностями:

1.она связывает физические и биологические процессы тем самым образуя мост между естественными биологическими науками.

2.Природопользование не относится к ряду наук с вертикальной структурой развития, природопользование развивается по горизонтальной структуре, т.е. за счет вовлечения более широкого круга вопросов.

Тенденции в изменении отношения человека к природе.

Приспособления человека к среде обитания, изъятия природных ресурсов - истребление животными съедобных растений на ряду с глобальным ростом численности населения, результат (нехватка пищи, голод, увеличение смертности – кризис концументов) – появление земледелия, животноводство, зарождение первых оседлых цивилизаций ( с.х революция, результат: победа кризиса концументов, опустынивание, обезлесение, засоление почв, дефляция, уменьшение плодородного слоя почвы) – промышленная революция ( результат: осознания необходимости введения жестких режимных ограничений, появление первых природоохранных документов (1701 год Петр 1 « Указы об охране лесов»)) - современный ( в настоящее время отношения человека к природе главным образом проявляется в охране природы и разработке не разрушающих природу производств)

Формы воздействия человека на природу:

Воздействие человека - это все виды его деятельности и со­зданных им объектов, вызывающие те или иные изменения в природных системах. Оно включает действие технических средств, инженерных сооружений, технологии (т.е. способов) производства, характера использования территории и акватории. Воздействие человека может быть:

Преднамеренным - целенаправленное сознательное действие, которое осуществляется в процессе ма­териального производства, с тем, чтобы удовлетворить определенные потребности общества (например, строительство ГЭС для нужд энергетики, сооружение водохранилища для водоснабжения, вырубка леса для получения древесины, обу­стройство рекреационных объектов и т.п.). Преднамеренные воздействия - это предмет экономики, они заранее планируются и финансируются.

Непреднамеренным - представляет собой побочный эффект преднамеренного. Так, сооружение водохранилища не­редко ведет к повышению уровня грунтовых вод и подтоплению, абразии берегов, ухудшению качества воды и к другим «не­запланированным» последствиям. Побочные эффекты не всегда проявляются сразу, нередко носят негативный характер, поэто­му их изучение и анализ - одна из важнейших задач географии и экологии.

Антропогенные воздействия классифицируют по разным признакам:

По характеру проявления в пространстве: точечные (влияние отдельных предприятий, городов) и линейные (влияние коммуникаций) и площадные (использование возобновимых ресурсов на больших территориях).

По масштабам ареалов проявления изменений среды: локальные, региональ­ные и глобальные воздействия.

По происхождению воздействия:

механические (разрушение горных пород при добыче полезных ископаемых)

физические (выделение тепловой энергии в природную среду)

химические (выброс химических веществ в атмосферу и водоемы)

биологические (интенсивное размножение вредителей в связи с недостаточной очисткой лесосек и захламлением лесов).

Воздействие человека на природные системы с помощью технических средств:

стационарные - не меняющие своего положения любые длительно сохраняющиеся на местности объекты, созданные человеком из искусственных или естественных материалов (промышленные предприятия, на­селенные пункты, плотины, каналы и др.). Их действие обычно локализовано в пространстве и в большинстве случаев длится не­прерывно. В результате время существования инженерных соору­жений и время их влияния на природу чаще всего совпадает

нестационарные – подвижные инженерные сооружения, дей­ствие которых кратковременно (сельскохозяйственных орудий, строительных машин и др.). Оно может периодически повторяться (как, например, пахота), но не является не­прерывным. Однако изменения в природе, вызванные этой техникой, нередко сохраняются многие годы.

Взаимодействие общества и природы в исторической ретроспективе:

На протяжении тысячелетий человек постоянно увеличивал свои технические возможности, усиливал вмешательство в природу, забывая о необходимости поддержания в ней биологического равновесия. Особенно резко возросла нагрузка на окружающую среду во второй половине XX в. Во взаимоотношениях между обществом и природой произошел качественный скачок, когда в результате резкого увеличения численности населения, интенсивной индустриализации и урбанизации нашей планеты хозяйственные нагрузки начали повсеместно превышать способность экологических систем к самоочищению и регенерации. Вследствие этого нарушился естественный круговорот веществ в биосфере, под угрозой оказалось здоровье нынешнего и будущего поколения людей. Экологическая проблема современного мира не только остра, но и многогранна. Она проявляется практически во всех отраслях материального производства, особенно в сельском хозяйстве, химической промышленности, черной и цветной металлургии.

Вопрос 2. Экосистемы и место в них человека. Антропогенное воздействие на биосферу. Техногенный тип современного природопользования. Несущая способность экосистем: опустынивание, обезлесение, потепление, чрезмерная распаханность территорий, приводящая к усилению эрозионных процессов и другие явления их деградации.

Экосистемы и место в них человека.

Экосистема - совокупность живых организмов и среды их обитания, которые, взаимодействуя, образуют единое целое.

Экосистема – это любая совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может осуществляться круговорот веществ. По Н.Ф. Реймерсу (1990), экосистема – это любое сообщество живых существ и его среда обитания, объединенные в единое функциональное целое, возникающее на основе взаимозаменяемости и причинно-следственных связей, существующих между отдельными экологическими компонентами.

Существующие на Земле экосистемы разнообразны. Выделяют микроэкосистемы (ствол гниющего дерева), мезоэкосистемы (лес, пруд), макроэкосистемы (континент, океан.) и глобальную – биосфера.

Крупные наземные экосистемы называют биомами. Каждый биом включает в себя целый ряд меньших по размерам, связанных друг с другом экосистем.

Воздействие человека на окружающую его природную среду может рассматриваться в разных аспектах в зависимости от цели изучения этого вопроса. С точки зрения экологии представляет интерес рассмотрение воздействия человека на экологические системы под углом зрения соответствия или противоречия действий человека объективным законам функционирования природных экосистем. Исходя из взгляда на биосферу как глобальную экосистему, все многообразие видов деятельности человека в биосфере приводит к изменениям: состава биосферы, круговоротов и баланса слагающих ее веществ; энергетического баланса биосферы; биоты. Направленность и степень этих изменений таковы, что самим человеком им дано название экологического кризиса. Современный экологический кризис характеризуется следующими проявлениями: - постепенное изменение климата планеты вследствие изменения баланса газов в атмосфере; - общее и местное (над полюсами, отдельными участками суши) разрушение биосферного озонового экрана; - загрязнение Мирового океана тяжелыми металлами, сложными органическими соединениями, нефтепродуктами, радиоактивными веществами, насыщение вод углекислым газом; - разрыв естественных экологических связей между океаном и водами суши в результате строительства плотин на реках, приводящий к изменению твердого стока, нерестовых путей и т.п.; - загрязнение атмосферы с образованием кислотных осадков, высокотоксичных веществ в результате химических и фотохимических реакций; - загрязнение вод суши, в том числе речных, служащих для питьевого водоснабжения, высокотоксичными веществами, включая диоксины, тяжелые металлы, фенолы; - опустынивание планеты; - деградация почвенного слоя, уменьшение площади плодородных земель, пригодных для сельского хозяйства; - радиоактивное загрязнение отдельных территорий в связи с захоронением радиоактивных отходов, техногенными авариями и т.п.; - накопление на поверхности суши бытового мусора и промышленных отходов, в особенности практически неразлагающихся пластмасс; - сокращение площадей тропических и северных лесов, ведущее к дисбалансу газов атмосферы, в том числе сокращению концентрации кислорода в атмосфере планеты; - загрязнение подземного пространства, включая подземные воды, что делает их непригодными для водоснабжения и угрожает пока еще мало изученной жизни в литосфере; - массовое и быстрое, лавинообразное исчезновение видов живого вещества; - ухудшение среды жизни в населенных местах, прежде всего урбанизированных территориях; - общее истощение и нехватка природных ресурсов для развития человечества; - изменение размера, энергетической и биогеохимической роли организмов, переформирование пищевых цепей, массовое размножение отдельных видов организмов; - нарушение иерархии экосистем, увеличение системного однообразия на планете.

Экологических катастроф в странах бывшего СССР, как гибель Аральского моря, Чернобыльская авария, Семипалатинский полигон, деградация Беловежской пущи, загрязнение бассейна реки Волги.

Антропогенное воздействие на биосферу.

Воздействие человека - это все виды его деятельности и со­зданных им объектов, вызывающие те или иные изменения в природных системах. Оно включает действие технических средств, инженерных сооружений, технологии (т.е. способов) производства, характера использования территории и акватории.

Действие человека как экологического фактора в природе огромно и чрезвычайно разнообразно. В настоящее время ни один из экологических факторов не оказывает столь существенного и всеобщего, т.е. планетарного, влияния, как человек, хотя это наиболее молодой фактор из всех действующих на природу. Изменения (напр., создание сортов и видов растений и животных), производимые человеком в природной среде, создают для одних видов благоприятные условия для размножения и развития, для других – неблагоприятные.

Влияние антропогенного фактора в природе может быть как сознательным, так и случайным, или неосознанным (напр., сознательное влияние - распахивание целинных и залежных земель, создание сельскохозяйственных угодий, выведение высокопродуктивных и устойчивых к заболеваниям форм приводит к расселению одних и уничтожению других).

К случайным относятся воздействия, происходящие в природе под влиянием человеческой деятельности, но не были заранее предусмотрены и запланированы (распространение различных вредителей, непредвиденные последствия, вызванные сознательными действиями в природе, напр., нежелательные явления, вызванные осушением болот, постройкой плотин).

Человек может оказывать на животных и растительный покров Земли как прямое влияние, так и косвенное (напр., распахивание целинных земель и размножение вредных насекомых при исчезновении ранее существовавших видов насекомых).

Стихийные явления также могут быть связаны с антропогенным фактором. Землетрясения – при шахтных выработках, добыче углеводородов, откачке воды, строительстве водохранилищ; наводнения – прорыв плотин, засухи – при уничтожении лесов.

При получении необходимых энергии, продуктов и товаров в атмосферу, гидросферу, в почву и живые организмы попадают сотни тысяч тонн вредных веществ и отходов. Около населенных пунктов скапливаются горы мусора. К этому добавляются электромагнитное и тепловое излучение, радиация и шум.

По мере усиления антропогенного воздействия естественные ландшафты трансформируются в природно-антропогенные (агроландшафты, лесохозяйственные комплексы и др.), насыщающиеся многочисленными техническими устройствами и сооружениями (плотины, промышленные предприятия, градостроительные объекты и др.).

Техногенный тип современного природопользования:

Современный тип природопользования и воздействия на экосистемы, а также биосферу в целом называют техногенным типом.

Основным источником получения необходимых людям материальных благ служат естественные (природные) ресурсы. В отношении ресурсов природа рассматривается с учетом как интересов производства (земельные, водные и др. ресурсы), так и условий жизнедеятельности человека (рекреационные, лечебные ресурсы). Используя естественные ресурсы человек, оказывает большое влияние на природу.

С середины ХХ в. в связи с быстрым ростом населения и производительных сил, увеличением потребления естественных ресурсов, освоением новых территорий и техническим прогрессом значительно усилилось прямое и косвенное воздействие на природу, что качественно изменило состояние окружающей среды и вызвало современный экологический кризис. Он выразился в нарушении большей части природно-ресурсного потенциала, резком истощении естественных ресурсов, в интенсивном загрязнении многих районов биосферы, серьезном ослаблении способности многих экосистем к самовосстановлению, значительном ухудшении условий жизни и деятельности человека. В последние годы отчетливо проявились устойчивые негативные последствия техногенного воздействия на природу, угрожающие существованию всего человечества. Стало вполне очевидным, что естественные ресурсы ограничены, а их неразумная эксплуатация ведет к необратимым последствиям и разрушительным процессам глобального характера.

В этой ситуации особое значение приобретает глубокий и всесторонний анализ проблемы взаимодействия общества и природы в целях разработки основ рационального использования природных ресурсов и поддержания здоровой для человека экологической среды.

Наиболее существенные изменения в природе человек стал производить с развитием промышленности. Промышленное производство требовало вовлечения в хозяйственный оборот все новых и новых природных ресурсов. В связи с интенсивной эксплуатацией традиционных природных ресурсов увеличилась степень использования земель не по прямому их назначению, а для промышленных разработок полезных ископаемых, строительства дорог, населенных пунктов, воздания водохранилищ. Стихийная и все возрастающая по своим темпам и масштабам эксплуатация природных ресурсов приводит к быстрому их истощению и нарастающему загрязнению окружающей среды.

Источники загрязняющих природную среду веществ разнообразны, также многочисленны виды отходов и характер их воздействия на компоненты биосферы. Биосфера загрязняется твердыми отходами. Газовыми выбросами и сточными водами металлургических, металлообрабатывающих и машиностроительных заводов. Огромный вред наносят водным ресурсам сточные воды целлюлозно-бумажной, пищевой, деревообрабатывающей, нефтехимической промышленности.

Развитие автомобильного транспорта привело к загрязнению атмосферы городов и транспортных коммуникаций токсичными металлами и токсичными углеводородами, а постоянное возрастание масштабов морских перевозок вызвало почти повсеместное загрязнение морей и океанов нефтью и нефтепродуктами. Массовое применение минеральных удобрений и химических средств защиты растений привело к появлению ядохимикатов в атмосфере, почвах и природных водах, загрязнению биогенными элементами водоемов и сельскохозяйственной продукции. При разработках на поверхность земли извлекаются миллионы тонн разнообразных горных пород, образующих пылящие и горящие терриконы и отвалы. В процессе эксплуатации химических заводов и тепловых электростанций также образуется огромное количество твердых отходов, которые складируются на больших площадях, оказывая негативное влияние на атмосферу, поверхностные и подземные воды, почвенный покров.

Воздействия человечества на природу достигли планетарных масштабов. Следствием научно-технического прогресса стала деградация окружающей природной среды в крупных промышленных центрах и перенаселенных районах. Учитывая современное мощное техногенное воздействие человека на природу, можно считать, что все современные ландшафты Земли представляют собой природно-антропогенные образования, которые отличаются по степени техногенного влияния. Характер и глубина антропогенной трансформации естественных природных ландшафтов зависит от плотности населения, технической вооруженности общества, длительности и интенсивности воздействия.

Несущая способность экосистемы- это характеристика ее качественного состояния. Последнее время антропогенная деятельность рассматривается как негативный фактор для ОС, приводящий к ухудшению ее состояния и деградации, т.е. ухудшению несущей способности. Это сопровождается такими глобальными проблемами:

ОПУСТЫНИВАНИЕ – наступление пустынь на культурные агробиоценозы. Если пустыни образовались в результате воздействия природных факторов, то ОПУСТЫНИВАНИЕ – это следствие главным образом неправильного ведения хозяйства (уничтожение древесной растительности, переэксплуатация земель, перевыпас скота).

Деградация почвы подобна цепной реакции. За ухудшением земель следует снижение продуктивности. За снижением продуктивности - снижение детрита, нужного для формирования гумуса, защиты почвы от эрозии и потерь воды за счет испарения.

Самое разрушительное влияние на почву оказывает эрозия, т.е. процесс захватывания частиц почвы и их выноса водой или ветром. В ходе ветровой эрозии почва выдувается постепенно. Водная же эрозия может приводить к катастрофическому выносу и разрушению, когда после одного сильного ливня образуются глубокие промоины. Обычно растительный покров или естественный опад обеспечивают защиту от всех форм эрозии. Не защищенная раст.покровом почва теряет верхний плодородный слой. Конечным итогом этого процесса может быть «пустынный» ландшафт, практически лишенный растительности.

Начавшаяся эрозия захватывает и уносит частицы почвы дифференцировано, в зависимости от массы. Первыми уносятся и вымываются легкие частицы гумуса и глины, тогда как грубый песок и камни остаются, а глина и гумус - важнее всего для удержания воды и биогенов. С их выносом теряется водоудерживающая способность почвы, и там, где количество осадков мало, высокопродуктивные злаковники деградируют до зарослей засухоустойчивых пустынных видов - происходит опустынивание земли.Важнейшими причинами, приводящими к обнажению почвы в результате эрозии и опустынивания, являются выпахивание, перевыпас, сведение лесов и засоление почв при орошении.Известно, что первым этапом в выращивании урожая всегда была и в значительной мере остается и сейчас распашка, необходимая для уничтожения сорняков. Однако перевернув верхний слой почвы и «удушив» сорняки, земледелец открывает доступ для водной и ветровой эрозии. вспаханное поле может оставаться не защищенным значительную часть года, пока культура не сформирует сплошного покрова, а также после жатвы.

Многие считают, что вспашка и культивация, разрыхляя почву, улучшают аэрацию и инфильтрацию, однако в действительности капельная эрозия (капли дождя, бьющие по обнаженной почве) разрушает комковатую структуру и утрамбовывает поверхность, ухудшая аэрацию и инфильтрацию. Еще большее уплотнение происходит при использовании тяжелой с\х техники. Вспаханная земля теряет также и больше влаги.Угодья, расположенные в зонах с недостаточным количеством осадков, традиционно используются под выпас скота, такие земли, к сожалению, часто подвергаются перевыпасу, когда трава съедается быстрее, чем может возобновляться. За последние 30 лет в Калмыкии возникла настоящая пустыня площадью 50 тыс. км² — первая песчаная пустыня в Европе. Ее площадь ежегодно увеличивается на 15%.

Засоление почв при орошении — избыточное орошение, в первую очередь в условиях жаркого климата, может вызывать засоление почв.

Потепление — проявляется в изменении климата и биоты: продуционного процесса в экосистемах, сдвиге границ растительных формаций, изменении урожайности с\х культур. Особенно сильное изменение — в высоких и средних широтах Северного полушария. Зона тайги сдвинется к северу на 100-200 км, подъем уровня океана — 0.1-0.2 м. По мнению ряда ученых потепление — естественный процесс, по мнению других — происходит глобальное похолодание.