- •Глава 1. Географическая оболочка земли 5
- •Глава 2. Антропогенное преобразование ландшафтов (геосистем) 22
- •Глава 3. Природно-антропогенные системы 73
- •Глава 4. Экологическая оценка территории 82
- •Глава 5. Экологические проблемы и ситуации в мире 99
- •Глава 6. Пути стабилизации экологической ситуации 113
- •Глава 7. Совершенствование управления окружающей средой и природопользованием 141
- •Глава 1. Географическая оболочка земли
- •1.1. Ландшафтная дифференциация земли
- •1.2. Ландшафтно-геохимические системы
- •1.3. Экологически значимые свойства ландшафтов
- •1.4. Единая сфера жизни на планете
- •1.4.1. Роль живого вещества в создании биосферы
- •1.4.2. Биокосные системы
- •1.4.3. Миграционные циклы в биосфере
- •1.4.4. Гомеостаз (экологический баланс) в биосфере
- •1.4.5. Околоземная космическая сфера
- •Глава 2. Антропогенное преобразование ландшафтов (геосистем)
- •2.1. Природные и антропогенные факторы и процессы
- •2.2. Техногенная миграция веществ и трансформация ландшафтов
- •2.3. Природные и антропогенные источники загрязнения
- •2.4. Биотрансформация и биоаккумуляция загрязняющих веществ
- •2.5. Механизм воздействия загрязняющих веществ на растительные и животные организмы
- •2.5.1. Влияние загрязнений на растительность
- •2.5.2. Воздействие загрязняющих веществ на организмы человека и животных
- •2.6. Функционирование геосистем в условиях антропогенеза
- •2.6.1. Природная устойчивость и самоочищающая способность геосистем
- •2.6.2. Функционирование атмосферы
- •2.6.3. Функционирование педосферы
- •2.6.4. Функционирование гидросферы
- •2.7. Миграция отдельных загрязнителей в биокосных системах
- •2.7.1. Соединения азота в окружающей среде
- •2.7.2. Соединения фосфора в окружающей среде
- •2.7.3. Тяжелые металлы в окружающей среде
- •2.7.4. Пестициды в окружающей среде
- •2.8. Современная дестабилизация биосферы
- •Глава 3. Природно-антропогенные системы
- •3.1. Основные классы и типы антропогенных ландшафтов
- •3.2. Аграрные ландшафты
- •3.3. Геотехногенные ландшафты
- •3.4. Понятие о геоэкосоциосистемах
- •Глава 4. Экологическая оценка территории
- •4.1. Анализ антропогенной нагрузки
- •4.2. Понятие эколого-хозяйственного баланса
- •4.3. Методы оценки экологического состояния окружающей среды
- •4.3.1. Нормирование качества окружающей среды
- •4.3.2. Регламентация техногенных воздействий на биоту
- •4.3.3. Биоиндикация загрязнений
- •4.4. Критерии оценки и классификация экологических проблем и ситуаций
- •4.5. Экологическое картографирование
- •4.5.1. Современное состояние экологического картографирования
- •4.5.2. Составление карт экологических ситуаций
- •Глава 5. Экологические проблемы и ситуации в мире
- •5.1. Экологические проблемы в мире
- •5.2. Экологическая ситуация в россии и в сопредельных государствах
- •5.3. Комплексное районирование территории россии по экологической и социально-экономической ситуации
- •5.4. Геоэкологическое прогнозирование
- •Глава 6. Пути стабилизации экологической ситуации
- •6.1. Стабилизация численности населения и изменение образа жизни
- •6.2. Биологизация и экологизация экономики
- •6.3. Сохранение биоразнообразия и охрана природных экосистем
- •6.4. Экологическая оптимизация ландшафтов
- •6.5. Пути решения проблемы энергосбережения
- •6.6. Становление ноосферы
- •6.6.1. Концепция устойчивого экологически сбалансированного развития биосферы
- •6.6.2. Основные предпосылки устойчивого (поддерживающего) развития экосистем россии
- •6.6.3. Концепция эколого-хозяйственного баланса территории
- •6.6.4. Этапы и механизмы устойчивого экологически сбалансированного развития биосферы
- •6.6.5. Первая стадия становления ноосферы
- •Глава 7. Совершенствование управления окружающей средой и природопользованием
- •7.1. Экологический аудит
- •7.2. Геоинформационные технологии
- •7.2.1. Общие вопросы
- •7.2.2. Структура, функции и работа географических информационных систем
- •7.2.3. Роль и место гис в природоохранных мероприятиях
- •7.3. Перспективы глобального мониторинга
- •7.4. Международные научные программы
- •Геоэкологический словарь
- •Рекомендуемая литература
1.4.4. Гомеостаз (экологический баланс) в биосфере
Наиболее ярким примером циклического массообмена внутри географической оболочки является геохимия углерода. Непрерывный вывод углерода из глобального цикла и захоронение его в осадках морей имеет кардинальное значение для развития географической оболочки.
Рис. 1.9. Малый биологический круговорот веществ
Резервуаром, откуда на протяжении почти 2 млрд лет черпался углерод, служит атмосфера. В то же время содержание в ней этого элемента в форме углекислого газа ограничено (0,581012 т). Непрекращающееся выделение углерода из атмосферы могло бы обусловить постепенное убывание CO2 в атмосфере, а, следовательно, уменьшение биологического круговорота, а затем и полное прекращение жизни на Земле. Однако этого не происходит. Углерод постепенно поступает на поверхность планеты и количество CO2 в атмосфере поддерживается на достаточно высоком уровне. Единственным источником такого пополнения атмосферы могут служить вулканические газы. С другой стороны, создание современной географической оболочки, поддержание ее функционирования обусловлены геохимической деятельностью живого вещества. Если бы живые организмы не обеспечивали геохимический цикл углерода, поддерживающий невысокую концентрацию СО2 в атмосфере, то захоронение количества углерода (около 11017 т) находилось бы в виде 41017 т углекислого газа в атмосфере, т. е. в тысячу раз больше, чем в настоящее время. А это имело бы самые серьезные последствия.
Известно, что молекулы СО2 в атмосфере поглощают инфракрасное (тепловое) излучение земли и испускают поток энергии к земной поверхности. Столь сильное увеличение содержания углекислого газа могло бы вызвать разогрев поверхности планеты, повышение температуры до 400°С, испарение Мирового океана и создание обстановки, подобно той, которая имеет место на Венере.
Как мы уже говорили выше, разработав и использовав биогеохимический подход, В. И. Вернадский впервые показал, что живое вещество является неотъемлемым элементом единой динамичной системы «атмосфера - гидросфера - литосфера».
Позднее, в 1982 г., американский ученый Г. Лавелок (к сожалению, незнакомый с трудами В. И. Вернадского) конкретизировал и несколько изменил тезис В. И. Вернадского об организованности биосферы. Согласно разработанной Г. Лавелоком концепции, наша мать Земля (Гея) представляет собой один сложный организм, в котором планетарная биота управляет связями между атмосферой, океанами и педосферой. Тем самым биота поддерживает стабильность потоков вещества в биосфере и, прежде всего, круговорот углерода. Вследствие этого живое вещество контролирует парниковый эффект и стабилизирует климат планеты. Таким образом, прямые и обратные связи поддерживают гомеостаз, т. е. устойчивое состояние Геи.
В 1995 г. российский ученый В. Г. Горшков идею Г. Лавелока сформулировал следующим образом: биосфера подчиняется принципу Ле Шателье-Брауна и ведет себя как саморегулирующая система, способная подавлять всякие природные нарушения и восстанавливать некий внутренний баланс. Безусловно, высказанные выше идеи авторов являются не бесспорными. В то же время история становления биосферы может служить подтверждением их правоты. Почти четыре миллиарда лет в истории биосферы чередовались два состояния - хаоса и гомеостаза, и она в результате не разрушилась. Но в мезолите, т. е. между 10 и 5 тыс. лет назад, развитие производящего хозяйства и первая демографическая революция стали прелюдией к переходу биосферы в третье состояние - состояние дестабилизации.