2.Н Рис. 6.1. Классификация природных ресурсовародонаселение Земли и проблемы питания. Понятие о продовольственной безопасности.

Во все времена обеспечение людей продуктами питания оставалось важнейшей задачей постоянно растущего населения Земли. И хотя производство продовольствия в мире непрерывно увеличивается, эта проблема остается острой во многих странах. Из сотен тысяч растений и животных, населяющих Землю, лишь немногие сотни видов и сортов основных сельскохозяйственных культур и пород животных используются людьми при изготовлении продуктов питания. Зависимость удовлетворения потребностей человека в продовольствии от сравнительно узкого набора сельскохозяйственных растений и животных повышает уязвимость систем производства продуктов питания от случайных явлений: экстремальных условий погоды (засухи, суховеи, заморозки, наводнения и др.), эпизоотии среди сельскохозяйственных животных, загрязнения окружающей среды выше ПДК.

Рост населения планеты, с одной стороны, вызывает необходимость в значительном увеличении количества продуктов питания, с другой — усиливает антропогенное давление на естественные экосистемы.Сельскохозяйственная деятельность человека — древнейшая форма использования природных ресурсов. В своем стремлении взять от этих ресурсов как можно больше для обеспечения растущих потребностей общества человек в процессе сельскохозяйственного производства все энергичнее вторгается в сложившееся тысячелетиями экологическое равновесие в природе. XX век знаменателен резким ускорением и усилением такого вторжения: вырубка лесов, стремительное увеличение площадей распаханных территорий, перевыпас, строительство гигантских гидротехнических сооружений, изменяющих экологические условия существования биоты, возрастающие объемы применения химических средств в растениеводстве (удобрения, пестициды) И т.п. В результате получили развитие процессы деградации почвенного и растительного покровов, загрязнения воздуха, почвы, водоемов, опустынивания, сокращения биологического разнообразия па Земле и др. Человек в своей хозяйственной деятельности вышел на глобальный уровень воздействия на биосферу.Несмотря на некоторое увеличение производства продуктов питания в расчете надушу населения в целом на Земле, во многих странах сотни миллионов людей недоедают и сотни тысяч погибают от голода.

В различных регионах земного шара условия для жизни людей складываются неодинаково, поскольку исторически сформировавшиеся почвенно-климатические зоны и высотные пояса в горах обладают различными возможностями для продукционного процесса растений и производства биологической продукции. Получение необходимого количества продовольствия зависит от сложившихся почвенно-климатических и погодных условий, технологий производства продуктов питания и принятых в каждой стране социально-экономической и политической систем их распределения. Природные условия конкретных территорий в форме ресурсов солнечной энергии, тепла, влаги, земельных угодий составляют первоосновупроцесса формирования органического вещества, часть из которого люди используют в виде продуктов питания.

В середине 90-х гг. XX в. впервые прозвучал тревожный вопрос о продовольственной безопасности России в связи с падением производства зерна ростом импорта продовольственных товаров и уменьшением потребления продуктов питания населением страны.Продовольственная безопасность — это состояние экономики, при котором гарантируется обеспечение доступа всех жителей страны и в любое время к продовольствию в количестве, необходимом для активной и здоровой жизни. В среднем считается, что государство не может гарантировать продовольственную безопасность населения, если суммарный импорт продуктов превышает 15%. Критическим пределом продовольственной безопасности страны считается 50%-ная доля импорта продуктов, поскольку при прекращении импорта потребление продуктов питания населением сократится вдвое. На российском рынке доля импорта возросла с 22%(1992г.) до 45%(1996г.).

1998г. оказался одним из самых неурожайных в России за период после 1963 г. Основной причиной недорода стала засуха, охватившая значительные площади посевов зерновых культур.Россия обладает самым большим в мире потенциалом сельскохозяйственных угодий и при благоприятных условиях может не только решить проблему продовольственной безопасности, но и стать экспортером сельскохозяйственной продукции, что напрямую зависит от структуры экономики и проводимой политики в стране.Общее количество продуктов питания на душу населения в год составляет в нашей стране порядка 700кг, в то время как в развитых зарубежных странах — 900...1000 кг. По уровню питания населения страна передвинулась с 7-го места в мире почти на 40-е. Это не могло не отразиться на состоянии здоровья населения и в значительной мере определило негативные тенденции в области демографии. По оценкам специалистов Департамента пищевой и перерабатывающей промышленности Минсельхозпрода РФ, примерно 40 % населения страны испытывает белково-калорийную недостаточность (недополучение энергии и белка в среднем 15..."20 % нормы). Резко возросла витаминная недостаточность, уменьшилось потребление углеводов в виде овощей и фруктов.По мнению специалистов Московского университета прикладной биотехнологии, проблема дефицита белка может быть решена в России путем использования ценных растительных белков. Например, производство сои требует в несколько раз меньше энергозатрат, чем производство эквивалентного (по содержанию белка) количества мяса, птицы и молока. Годовая потребность населения России в соевом белке для обогащения хлебной продукции составляет 100т, в то время как закупают (по импорту) всего 12...14т; собственное производство сои в России пока ограничено.Полноценное, сбалансированное по различным физиологическим критериям питание людей в условиях нарастающего загрязнения биосферы зависит не только от количества потребляемых продуктов, но и в значительной мере от их качества. Здоровье и благосостояние людей, надежное обеспечение их продуктами питания, социально-экономическое развитие человеческого сообщества, а также состояние экосистем планеты подвергаются все возрастающему риску.Решение экологических проблем, особенно в условиях возможного глобального изменения климата, как и способы обеспечения устойчивого развития сообщества людей на национальном, региональном и мировом уровнях, остаются актуальными задачами для нынешнего и будущих поколений людей на Земле.

3. Понятие "агроэкосистема". Типы, форма, структура, функции агроэкосистем. Сравнительный анализ функционирования естественных экосистем и агроэкосистем (действие основных экологических законов, особенности круговорота веществ и потоков энергии, стабильность, продуктивность). Воздействие агроэкосистем на компоненты биосферы.

Понятие «агроэкосистемы». В сфере сельского хозяйства первичным структурным звеном, где, собственно, и происходит взаимодействие человека с природой, являются функциональные единицы — агроэкосистемы (или агробиогеоценозы).В свете современных представлений агроэкосистемы (агробиогеоценозы) — вторичные, измененные человеком биогеоценозы, ставшие значительными элементарными единицами биосферы; их основу составляют искусственно созданные, как правило, обедненные видами живых организмов биотические сообщества. Эти сообщества формируют и регулируют люди для получения сельскохозяйственной продукции. Агроэкосистемы отличаются высокой биологической продуктивностью и доминированием одного или нескольких избранных видов (сортов, пород) растений или животных. Выращиваемые культуры и разводимые животные подвергаются искусственному, а не естественному отбору. Как экологические системы агроэкосистемы неустойчивы: у них слабо выражена способность к саморегулированию, без поддержки человеком они быстро распадаются или дичают и трансформируются в естественные биогеоценозы (например, мелиорированные земли — в болота, насаждения лесных культур — в лес).Агроэкосистемы с преобладанием зерновых культур существуют не более одного года, многолетних трав — 3...4 года, плодовых культур — 20...30 лет, а затем они распадаются и отмирают. Полезащитные лесные полосы, являющиеся элементами агроэкосистем, в степной зоне существуют не менее 30 лет. Однако без поддержки человеком (рубки ухода, дополнения) они постепенно «дичают», превращаясь в естественные экосистемы, или погибают. Преобладающая разновидность агроэкосистем — искусственные фитоценозы: - окультуренные (планомерно эксплуатируемые луга и пастбища); полукультурные (непостоянно регулируемые искусственные насаждения — сеяные, многолетние луга); культурные (постоянно регулируемые многолетние насаждения, полевые и огородные культуры); интенсивно культурные (парниковые и оранжерейные культуры, гидропоника, аэропоника и другие, требующие создания и поддержания особых почвенных, водных и воздушных условий).

Естественные экосистемы выполняют три основные жизнеобеспечивающие функции (место, средство, условия жизни). Агроэкосистемы в отличие от них формируются для получения максимально возможного количества продукции, служащей первоисточником пищевых, кормовых, лекарственных и сырьевых ресурсов, т. е. функции агроэкосистем в основном ограничиваются предоставлением средств жизни. В этом главная причина преобладания ресурсоемкого и природоразрушающего типов агроэкосистем. Формирование агроэкосистем (а в большей мере реконструкция их, поскольку доля вновь образуемых агроэкосистем очень невелика по сравнению с уже исторически сложившимися) должно отвечать главному требованию — они должны быть природоохранными. Последовательная реализация экологической функции, поддерживающей благоприятные условия среды для человека, органической и неорганической частей агроэкосистемы и сопредельных территорий, является столь же важной, как и производство средств жизни. Пока что традиционно сохраняется разделение единого процесса производства биопродукции на два соподчиненных блока: непосредственно процесс производства и процесс уборки, транспортировки, переработки, хранения и потребления продукции. На каждой стадии возможно возникновение негативных экологических последствий, что требует специфических охранных мероприятий.

Научно обоснованная организация агроэкосистем предусматривает создание рациональной природной и природно - хозяйственной инфраструктуры (дороги, каналы, лесные насаждения, сельскохозяйственные угодья и др.), адекватной особенностям местного ландшафта и хозяйственного пользования территорией в целом. Организация агроэкосистем должна быть приближена к контурам природных комплексов, что достигается оптимизацией агроландшафта. Это,однако, только видимая часть экологически обоснованной агроэкосистемы. Значительно сложнее «внутренние» процессы массо- и энергообмена, поддерживающие ландшафтно-экологическое равновесие.Экологическая безопасность требует учета всех факторов, определяющих уровень жизни, а значит, и долголетие человека. В ее обеспечении существенную роль играет комплекс средств, которые выбирает общество для управления качеством окружающей среды как на национальном, так и на международном уровне. При этом следует иметь в виду, что система экологической безопасности, прежде всего, предусматривает охрану здоровья человека, сохранение, развитие и обеспечение его духовногомира, а также охрану окружающей человека природной среды. Основным условием решения этой проблемы является придание устойчивого развития всемобъектам биосферы, в том числе и человеческому сообществу. При неустойчивом развитии в конечном итоге формируются неблагоприятные деградационные процессы. Поэтому несомненно, что разработка методов управления устойчивым развитием природных комплексов является неотъемлемым условием создания надежных систем жизнеобеспечения. Согласно сложившимся определениям экосистема — это совокупность живых организмов в неорганической среде их обитания, занимающих определенное пространство и способных к саморегуляции. Абиотические компоненты экосистемы представлены собственно почвой (многофазная гетерогенная система), растительным опадом, остатками микроорганизмов и мезофауны. Биотическая часть экосистемы состоит из первичных продуцентов — автотрофов и консументов — гетеротрофов и сапротрофов, которые разлагают растительные и животные остатки до уровня исходных неорганических веществ, выполняя одновременно роль вторичных продуцентов. Все экосистемы, как известно, характеризуются наличием потоков энергии; трофических цепей; структур пространственно-временного разнообразия; биогеохимических круговоротов воды и элементов; развития и эволюции; управления.