Влияние деятельности человека на экосистему. Человеческие экосистемы Как человеческая деятельность изменила экосистему

Класс ОБЖ 28.01 16 Урок №9

Тема: Загрязнение окружающей среды. Влияние сельскохозяйственной деятельности человека на состояние окружающей среды. Удобрения. Пестициды. Истощение и загрязнение почв. Влияние загрязнения почв на здоровье человека

Цель: рассмотреть влияние сельскохозяйственной деятельности человека на окружающую среду. Охарактеризовать направления деятельности человека, влияющие на равновесие в природе

Ход урока

Изучение нового материала

Антропогенные факторы реализуются через различные виды воздействия человека на Природу, которые можно разделить на несколько видов.

1. Прямое воздействие, состоящее в том, что человек разрушает биогеоценоз за счет распашки целины с целью выращивания культурных растений, занимает территорию под строительство жилищ, дорог и т. д.

2. Косвенное воздействие состоит в том, что на Природу человек влияет не непосредственно, а опосредованно, через продукты своей производственной деятельности: сжигая топливо в ТЭЦ (теплоэлектроцентралях) человек прямо не контактирует с организмами, однако выделяемая при сжигании топлива тепловая энергия, попадая в окружающую среду, вызывает «тепловое загрязнение» атмосферы, которое воздействует на те или иные организмы.

3. Комплексное воздействие состоит в том, что влияя на какой-то вид организмов непосредственно, через него, не контактируя с другим видом, человек оказывает на него определенное воздействие, например, воздействуя на мышевидных грызунов ядохимикатом ДДТ, человек уничтожил часть этих грызунов (прямое воздействие), но ДДТ плохо разрушается в природных условиях, накапливается в некоторых организмах (грибах) и может попадать с пищей другим организмам, в том числе и человеку, вызывая их отравление (это косвенное воздействие).

4. Стихийное (бессознательное) воздействие состоит в том, что человек, не ставя цели, даже не желая этого, воздействует на Природу. Так, не желая оказывать отрицательное воздействие, человек, гуляя в поле или в лесу, может топтать траву, наступать на мелких животных (насекомых), рвать цветы и т. д.

5. Сознательное (целеустремленное, планомерное) состоит в организации деятельности, направленной на формирование человеком таких биоценозов, которые будут ему максимально полезны, например, возделывание поля для выращивания злаков или овощей, окультуривание луга посадкой на нем люцерны и других кормовых культур, выведение новых сортов растений и пород животных и т. д. Такое воздействие может носить как позитивный (например создание заповедников), так и негативный (разработка полезных ископаемых, строительство гидростанций и т. д.) характер. В этой связи интересен лозунг, предложенный И. В. Мичуриным: «Мы не можем ждать милостей у природы, взять их у нее - наша задача». Этот лозунг можно понимать по-разному. При вульгарном понимании это означает необходимость во что бы то ни стало изменять природу, не оглядываясь на последствия. В такой интерпретации подобное использование Природы принесет огромный вред и в конечном счете приведет к гибели самого человека. Но его можно понимать и таким образом, что человек в состоянии так влиять на Природу, что она откроет свои тайны и это поможет человеку нормально жить в измененных условиях. Человек, хочет он того или нет, изменяет Природу, но эти изменения должны быть рациональными не только и не столько с позиций хозяйственной деятельности, сколько с позиций возможности выживания в природной окружающей среде. Так, решая вопрос о строительстве ГЭС, необходимо предусмотреть все последствия этого действия и посчитать, во сколько обойдутся затраты на восстановление тех природных и других ресурсов, которыми обладала территория, использованная под строительство, и окупятся ли эти затраты получаемой электроэнергией.

Степень воздействия человека на Природу сильно зависит от величины народонаселения - чем оно больше, тем выше степень воздействия антропогенных факторов на биосферу. Это связано с необходимостью решать продовольственную, энергетическую, жилищную и другие проблемы. С момента появления человека численность народонаселения постоянно увеличивается, растет она и теперь. Но возможности планеты не безграничны, поэтому в будущем численность населения Земли стабилизируется и будет даже уменьшаться. В настоящее время возникли проблемы планирования семьи, которые в развитых странах пытаются решать, но в странах религиозного мракобесия, в развивающихся странах численность народонаселения практически не регулируется, что приводит к голоду, высокой детской смертности и другим негативным явлениям.

Увеличение народонаселения приводит к урбанизации - резкому росту городов. Города создают свои, отличающиеся от природных, условия, где нет места природным биогеоценозам. На месте городов полностью уничтожаются природные сообщества, создаются специфические условия, даже меняется климат. Города имеют сложную экологическую обстановку, но в настоящее время разрабатываются и внедряются мероприятия по улучшению экологических условий жизни в городах.

Краткая характеристика направлений деятельности человека, которые изменяют равновесие в природных экосистемах

Деятельность человека разнообразна и многие ее виды приводят к резкому изменению равновесных экологических процессов в природных экосистемах. Рассмотрим некоторые из них.

1. Организация различных производств, строительство предприятий и реализация деятельности по выпуску той или иной продукции.

Этот вид деятельности оказывает прямое и косвенное воздействие на природные экосистемы. На территории, где строится предприятие, практически полностью разрушается биоценоз, включая и растительное сообщество, хотя в настоящее время и делаются попытки сохранять растительный покров, животные покидают места своего обитания и могут полностью погибнуть, возникает особый биоценоз из животных и растений, способных к сосуществованию с человеком. Как правило, рядом строится населенный пункт (рабочий поселок, город), который оказывает аналогичное воздействие на природные экологические процессы. Косвенное воздействие состоит в том, что при функционировании предприятия могут образовываться различные соединения, бесконтрольно попадающие в природную окружающую среду, оказывающие воздействие и на людей, и на различные организмы, проживающие на данной территории.

2. Создание искусственных биоценозов - агроценозов в процессе реализации задач сельскохозяйственного производства.

Сельское хозяйство является условием решения продовольственной проблемы, которая все более остро стоит в связи с ростом народонаселения. Выращивание культурных растений с целью получения больших урожаев, создающих базу и для производства растительных продуктов питания, и для эффективного развития животноводства, делает необходимым создание высокоэффективных агроценозов.

Агроценоз - это биоценоз, созданный человеком искусственно на основе культурного растения (одного или нескольких), находящихся на естественном субстрате (почве) в контакте с сорняками и другими организмами, проживающими на данной территории. Этот биоценоз испытывает влияние комплекса абиотических факторов, характерных для данной географической зоны, а также ряд воздействий от деятельности человека, направленных на повышение продуктивности главных организмов его образующих (прополка, полив, подкормка удобрениями, борьба с сорняками и другими вредителями биологическими и химическими методами и т. д.).

Агроценозы характеризуются следующими признаками:

1) имеют строго определенный видовой состав растений или животных (компоненты, определяющие вид агроценоза);

2) обладают определенным типом взаимодействия между организмами, образующими данный агроценоз;

3) реализуют определенный тип взаимоотношений организмов, образующих агроценоз со средой обитания.

Различают два типа агроценозов.

а. Основу агроценоза составляет одно или несколько культурных растений. К таким агроценозам относят поля пшеницы, ржи, овса и др.; огороды, на которых выращивают капусту, помидоры и другие овощи; бахчи, где выращивают арбузы, дыни и другие бахчевые культуры; виноградники, плодово-ягодные сады.

б. Основу агроценоза составляет естественное растительное сообщество, которое обогащается дополнительными видами культурных растений. К таким агроценозам относят парки, сенокосы, луга, пастбища и лесные посадки. Например, в естественные луга подсевают зернобобовые и злаковые культуры, обладающие высокой продуктивностью.

Агроценозы изменяют состав естественных биоценозов, в ряде случаев улучшая условия существования природных организмов, а иногда приводят к гибели естественного биоценоза.

Агроценозы и естественные биоценозы имеют ряд различий.

1) Характеризуются различием в балансе питательных компонентов: в естественных биогеоценозах круговорот питательных элементов осуществляется естественным путем и пополняется за счет процессов, протекающих независимо от деятельности человека, а в агроценозах процессы питания интенсифицируются введением минеральных удобрений; борьба с отдельными организмами, нежелательными для агроценоза, осуществляется механическими, химическими и биологическими методами, проводимыми человеком; реализуются мероприятия по искусственной интенсификации круговорота веществ за счет применения севооборота и т. д.

2) Различный характер использования энергии в агроценозах и естественных биоценозах. В естественные биоценозы поступает только солнечная энергия и только она составляет основу всех процессов жизнедеятельности в этих экосистемах. В агроценозах «используется» как солнечная энергия, так и энергия, добытая деятельностью человека: освещение в теплицах в темное время суток, механическая энергия машин, затраченная при обработке пашни, энергия, затраченная на производство металлов, изготовление сельскохозяйственного оборудования, на получение минеральных удобрений и средств защиты растений, механическая энергия человека, обрабатывающего агроценоз и т. д.

3) Разные формы отбора и их направленность. В естественных биоценозах осуществляется естественный отбор, направленный на выживание тех организмов, которые в наибольшей степени приспособлены к условиям конкретной среды обитания. В агроценозах реализуется искусственный отбор, направленный на получение форм организмов, обладающих наибольшей продуктивностью нужного направления (увеличение урожайности, повышение устойчивости к заболеваниям и др.).

Таким образом, основная цель создания агроценозов - это получение высоких урожаев и максимального количества высококачественной продукции. Очень важно рационально проводить работу по созданию и эксплуатации агроценозов. Разработана научная система чередования агроценозов (многопольная система), позволяющая эффективно использовать землю для получения устойчивых и богатых урожаев. Система севооборотов не является универсальной для всех районов сельскохозяйственного производства. Так, для Нечерноземной зоны России эффективна травопольная система, в которой в определенной последовательности чередуются посевы злаковых, травяных и овощных культур.

Необходимо отметить, что человек в погоне за максимальной выгодой нарушает принцип оптимальности в эксплуатации агроценозов. Так, для целого региона вводили принцип «монокультур» - выращивание хлопчатника на огромных территориях Узбекистана или плодовых садов и виноградников на территории Молдовы. Очень важно рационально использовать удобрения и химические средства защиты растений, ибо неумеренное их применение приносит значительный вред как за счет отрицательного воздействия на природную среду, так и за счет получения некачественной с экологических позиций продукции (продукция может содержать большое количество нитратов, отрицательно воздействующих на организм человека).

3. Транспортировка различных веществ.

В деятельности человека большую роль играет перемещение различных предметов и химических соединений. Удобрения, топливо, ядохимикаты, нефть и другие вещества перемещаются из одного региона в другой и даже с одного континента на другой. В процессе перевозок происходят потери веществ из-за нарушения условий перевозок или из-за аварий, что приводит к загрязнению природной окружающей среды. Так, возможно попадание нефти на поверхность водоемов, газов - в атмосферу из-за нарушения целостности трубопроводов, рассеяние пылеватого цемента и т.д. Нарушение технологии перевозок способствует разрушению природных биогеоценозов, нарушает экологическое равновесие в регионах, наносит большой экономический ущерб народному хозяйству, поэтому необходимо строго соблюдать правила техники безопасности работ на транспорте и исключать в максимально возможной степени нарушение технологии перевозок.

4. Добыча полезных ископаемых как сырья для различных производств.

Для успешного функционирования производственной деятельности необходимо сырье и энергетические ресурсы, которые добывают из недр Земли. Добыча полезных ископаемых может осуществляться открытым или закрытым (шахтным) способом. При любом способе добычи происходит нарушение природных биоценозов, ландшафтов, разрушение растительных сообществ. Возникают горы отвалов, которые требуют рекультивации, т.е. работ по восстановлению (хотя бы частичному) растительных насаждений и элементов фауны. Добыча полезных ископаемых также сопряжена с поступлением на поверхность газов, отрицательно воздействующих на природную среду (метана, сероводорода, сернистого газа, оксидов углерода). Нефть, попадая на поверхность, оказывает гибельное воздействие и на растения, и на животных. Груды мусора и различных отходов, образующихся при добыче твердых полезных ископаемых, приводят к загрязнению среды обитания организмов и человека.

В процессе эксплуатации шахт в них могут накапливаться горючие газы, которые образуют взрывоопасные смеси, что способствует возникновению взрывов, пожаров и других отрицательных явлений. Добыча полезных ископаемых шахтным способом является одной из причин землетрясений техногенного характера.

Итак, при разработке и добыче полезных ископаемых (газообразных, жидких, твердых) необходимо так организовывать работы, чтобы наносить среде обитания минимальный вред, что пока еще находится в области научных разработок и мало применяется на практике.

5. Внесение в среду химических соединений, оказывающих на нее отрицательное воздействие.

Человек для облегчения некоторых видов деятельности использует вещества, которые могут нанести вред природной окружающей среде. Так, в городах для облегчения работ по уборке снега и борьбы с оледенением дорог применяют хлориды натрия и кальция, а эти соли вызывают засоление почвы и грунтовых вод, что в свою очередь ухудшает качество природных вод, изменяет соленость пресноводных водоемов и отрицательно воздействует на фауну водоемов и т. д.

Выше было показано, что применение избытка минеральных удобрений и нерациональное использование химических средств защиты растений в агроценозах также приводит к загрязнению природной среды и к ухудшению качества продукции сельского хозяйства.

Для защиты металлических изделий от коррозии применяют ингибиторы, которые (например дихромат калия) являются ядами для многих организмов.

Для улучшения работы двигателей автомобилей используют детонаторы, в частности диэтилсвинец, который загрязняет среду обитания, являясь ядом и для человека, и для теплокровных животных.

Все это делает необходимым более глубокое изучение роли соединений, применяемых в деятельности человека, на природные экологические процессы, а также нахождение способов замены тех веществ, которые негативно воздействует на среду обитания человека.

Роль человека в экосистеме предполагала его активное вмешательство в естественную природную цепь с целью её тщательного изучения. При этом интерес постоянно подогревала постоянная эволюция экосистемы, протекавшая вне зависимости от человеческой деятельности, что порой приводило к необратимым последствиям как для окружающей среды, так и для людей.

Человек и природа

На сегодняшний день влияние человека на экосистему стало практически абсолютным. За последние несколько веков, благодаря существенному развитию технологического прогресса, загрязнение окружающей среды достигло критической отметки и начало представлять серьёзную опасность.

Существенное влияние на атмосферные изменения оказывает в природе, поскольку он в существенных количествах содержится в составе большинства минералов на земле. При сжигании минерального топлива на предприятиях из него выделяется диоксид (углекислый газ), имеющий свойство к накапливанию в воздухе, ведь в результате масштабной вырубки лесов оставшиеся растения не успевают справляться с его очисткой.

В результате неуклонного повышения концентрации углекислого газа на Земле наблюдается усиление глобального парникового эффекта, заключающегося в том, что диоксид удерживает тепло на поверхности, вызывая чрезмерное нагревание, эффект которого усиливается с каждым днём.

Анализ и оценка деятельности человека в экосистеме позволяют должным образом судить о том, что если не принять решительные меры по нормализации экологической обстановки, иммунная система не сможет должным образом справляться с загрязнениями, оказывающими губительное влияние на человеческий организм, что в дальнейшем может привести к необратимым последствиям. Всё дело в том, что загрязнитель может воздействовать на организм как прямо, так и косвенно, с лёгкостью перемещаясь по различным элементам экосистемы.

Пустыни

Все наземные экосистемы можно условно разделить по климатическим и растительным признакам, при этом каждой экосистеме присущи индивидуальные особенности, связанные главным образом не с редкими животными и растениями, которые там обитают, а с климатическими факторами. В первую очередь к данной категории экосистем можно отнести пустыни.

Главной особенностью данной местности является то, что сила испарений в ней гораздо выше, чем уровень выпадающих осадков. В результате таких условий растительность в пустыне весьма скудная. Для этой местности характерна ясная погода и преобладание низкорослых растений, в результате чего в ночное время почва начинает усиленно терять тепло, накопленное в течение дня. При этом стоит учитывать, что пустыни занимают более 15% поверхности суши и размещаются практически во всех земных широтах.

Пустыни могут быть:

• Тропические.
• Умеренные.
• Холодные.

Растения и животные, проживающие в них, вне зависимости от климатических условий способны накапливать и сохранять в организме дефицитную влагу. Уничтожение растительности в данной местности приводит к тому, что на её восстановление потребуется огромное количество времени и сил.

Саванны

Природные экосистемы включают в себя также область саванн, территории которых, по сути, являются травянистыми экосистемами. В данную категорию входят районы, в которых наблюдается несколько продолжительных засушливых периодов, а по их завершении выпадает чрезмерное количество осадков. Именно эта категория экосистемы занимает широкие участки по обеим сторонам экватора, встречаясь даже в районах, прилегающих к арктическим пустыням.

Несмотря на то что люди крайне редко встречаются в такой местности, обнаруженные на этих территориях нефтяные и газовые запасы спровоцировали высокое антропогенное воздействие, ведь в результате низких показателей разложения органических веществ темпы прироста растительности являются минимальными, за счёт чего именно эта экологическая область является одной из самых уязвимых.

Лесные экосистемы

Все леса, вне зависимости от вида, также относятся к категории наземных экосистем.

Они представлены:

• Лиственными лесами. Основной особенностью является быстрое восстановление растительности после вырубки. Следовательно, данная местность лучше всего способна противодействовать негативному влиянию, которое оказывает на неё человек.

• Хвойными. В основном данные леса представлены в таёжных областях. Именно в этой области добывается большая часть древесины на промышленные нужды.
• Тропическими. Деревья в этих лесах сохраняют листву практически в течение всего года, за счёт чего обеспечивается стабильная очистка атмосферы от углекислого газа. В результате уничтожения человеком растительности верхний слой почвы полностью вымывается из-за длительного воздействия дождей, и леса практически невозможно восстановить после вырубки.

Искусственно созданные экосистемы

Искусственные экосистемы, или агроценоз, включают в себя искусственно созданные человеком экосистемы, основной задачей которых является поддержание и стабилизация экологической обстановки в мире, а также стабильное обеспечение людей и животных доступной пищей. К данной категории относятся:

• Поля.
• Сенокосы.
• Парки.
• Сады.
• Огороды.
• Лесные посадки.

В большинстве случаев искусственные экосистемы требуются для получения человеком сельскохозяйственной продукции для своей нормальной жизнедеятельности. Несмотря на то что они являются не слишком надёжными в экологическом плане, высокая урожайность позволяет, используя минимальное количество земельных территорий, обеспечить пищей весь мир. Основными критериями, которые вкладывает человек при их создании, являются сохранение культур, обладающих максимальными показателями производительности.

В агроценозе обусловлена в основном уходом, который человек может предоставить для повышения уровня плодородия, в котором так нуждается искусственная экосистема. Человек, природа которого связана с постоянными открытиями в наиболее значимых для жизнедеятельности областях, давно понял, что именно данный вид экосистем постоянно нуждается в поступлении полезных элементов. Среди них решающую роль играют вода и часть которых постоянно исчезает из почвы в результате круговорота воды в природе. Только таким образом можно сохранить урожайность и не допустить голода в постоянно ухудшающихся экологических условиях.

При этом в агроценозе, как и в любой другой области, наблюдаются пищевые цепи экосистемы, обязательной составляющей которых является человек. При этом именно он играет решающую роль, ведь без него не сможет существовать ни одна искусственная экосистема. Дело в том, что без получения должного ухода она сохраняет свои свойства максимум на протяжении года в виде зерновых полей и до четверти века в виде плодово-ягодных культур.

Оптимальным путём для увеличения и поддержания продуктивности этих экосистем остаётся мелиорация почв, способствующая очистке земли от посторонних элементов и стабилизации естественного роста растений.

Влияние на естественные экосистемы

Природные экосистемы включают в себя как наземные, так и водные экосистемы. При этом человечество должно принимать существенные меры для защиты водоёмов от проникновения вредных веществ. Количество живых организмов, для которых вода является основным жизненным источником, напрямую зависит от содержания в ней солей и температурных факторов. В отличие от наземных экосистем, животные, обитающие под водой, нуждаются в постоянном доступе к кислороду, в результате чего они стараются держаться на поверхности воды.

Наземные экосистемы отличаются от водных не только корневой системой растительности, но и основными компонентами питания. При этом, в зависимости от глубины вод, источников пищи становится гораздо меньше. Даже если выбросы отходов с предприятий производятся не в водные источники, а на поверхность Земли, благодаря атмосферным осадкам загрязнение проникает в грунтовые воды. А уже с ними достигает основных источников, уничтожая в них большую часть живых организмов и оказывая вредное влияние на человеческий организм в ходе употребления людьми воды.

Разновидности загрязнений воздуха

Последствия деятельности человека в экосистемах в первую очередь повлияли на загрязнение воздуха. До недавнего времени оно считалось наиболее масштабной экологической проблемой всех крупных городов, однако, благодаря тщательному изучению проблемы, учёным удалось выяснить, что атмосферные загрязнители могут перемещаться на значительные расстояния от непосредственного источника выброса. Следовательно, можно сделать вывод, что даже проживая в крайне благоприятной экологической обстановке, люди застрахованы от вредного влияния так же мало, как и те, кто проживает в непосредственной близости к промышленным источникам.

Наиболее распространёнными загрязнителями воздуха, от которых существенно страдает экология, являются:

• Повышение в концентрации его основного элемента - диоксида углерода.
• Оксиды азота.
• Углеводороды.
• Диоксид серы.
• Газовая смесь хлора, фтора и соединений углерода, получившая название ХФУ.

Подобное воздействие человека на экосистему привело к тому, что борьба с экологическими загрязнениями приобрела глобальный уровень, став наиболее важной задачей для всех без исключения стран. Только в условиях тесного международного сотрудничества можно добиться оптимально быстрой стабилизации экологической ситуации.

Негативные последствия

Негативная деятельность человека в экосистеме привела к тому, что в воздухе ежегодно снижается концентрация естественных атмосферных составляющих, и больше всего от этого страдает верхний атмосферный слой, в котором концентрация озона порой достигает критической отметки. При этом основная трудность в восстановлении его стабильных показателей состоит как раз в том, что сам озон может существенно усилить загрязнение воздуха на земной поверхности, оказывая губительное влияние на большинство сельскохозяйственных культур. Кроме того, при смешивании озона с углеводородом и оксидом азота происходит образование являющегося наиболее вредной смесью, губительно влияющей на экологию.

На сегодняшний день лучшие умы мира работают над проблемой уменьшения негативных последствий человеческой деятельности. Конечно, экосистемы, созданные человеком, частично нормализуют показатели, однако наблюдается стабильное увеличение вредных выбросов с промышленных предприятий, накапливающихся в атмосфере.

Кроме того, существуют ещё и побочные факторы в виде пыли, шума, усиления электромагнитных полей и климатических изменений, в результате которых температура окружающей среды за последние годы существенно повысилась, вызывая тем самым необратимые климатические изменения.

Меры поддержки экологии

Поскольку влияние человека на экосистему привело к серьёзным климатическим изменениям, а в частности к глобальному потеплению, человечество должно разрабатывать серьёзные меры борьбы с загрязнениями, увеличивая на Земле количество экосистем, вне зависимости от того, природные они или искусственные. Из-за накопления в атмосфере различных газов, из которых только незначительная часть рассеивается в космическом пространстве, а остальные вызывают на земле парниковый эффект, учёные предполагают в дальнейшем существенное увеличение температуры на планете, губительно отражающееся на всём живом. Однако необходимо учитывать, что без подобного влияния, претерпевшего мало изменений на протяжении миллионов лет, современные экосистемы, направленные человеком на поддержку экологической ситуации, не смогли бы существовать.

Тем не менее человечество должно серьёзно сократить выбросы вредных элементов в воздух, а также как минимум стабилизировать процесс вырубки лесов с образованием новых зелёных насаждений, ведь стабильное усиление парникового эффекта в дальнейшем приведёт к испарению воды и ухудшению погодных систем. Важно, что определённые меры в данной области уже были приняты. В первую очередь это касается создания Межправительственной группы, задача которой - следить за изменениями климата и выявлять местоположение мощных газовых выбросов, бросая все силы на исправление экологической ситуации в данной области.

Кроме того, был создан Всемирный экологический конгресс, более известный под названием «Саммит Земли». Он проводит полномасштабные работы, направленные на заключение международного соглашения между всеми странами с целью уменьшения выбросов газа и других вредных элементов в атмосферу.

Несмотря на то что убедительных доказательств современного антропогенного потепления на сегодняшний день не существует, большинство учёных считают, что необратимый процесс уже начался. Именно поэтому так важно, чтобы весь мир объединился для стабилизации экологического положения на Земле.

Влияние человека на экосистему может быть частично ликвидировано путём разработки и дальнейшего внедрения мощных установок, которые будут использоваться для тщательной очистки воздуха. Сегодня подобные конструкции устанавливаются только на наиболее прогрессивных предприятиях, однако их численность настолько незначительна, что уменьшение выбросов проходит практически незаметно на общемировом фоне.

Не меньшую роль играет ещё и разработка альтернативных источников энергии, не оказывающих вредного воздействия на экологию. Кроме того, промышленное производство должно выйти на новый уровень работы с применением безотходной промышленной технологии, а меры борьбы с выхлопными газами, которые производят автомобили, должны быть максимально усилены. Только после того, как положение будет максимально стабилизировано, мировые организации по охране окружающей среды смогут должным образом выявлять и бороться со всеми нарушениями.

Шаги по стабилизации ситуации

Негативное влияние человека на экосистему можно наблюдать не только в химическими отходами, как, например, в случае с Чернобылем, но и в повсеместном вымирании наиболее редких видов животных и растений. Все эти факторы способствуют ухудшению человеческого здоровья вне зависимости от возрастных групп. Кроме того, экологические нарушения сказываются даже на нерождённых детях, существенно ухудшая общее состояние мирового генофонда и влияя на уровень смертности населения.

Подробный анализ и оценка последствий человека в экосистемах позволяют судить о том, что основные ухудшения экологического состояния на Земле связаны в основном с умышленно направленной деятельностью человека. К этой сфере можно отнести браконьерство и увеличение численности химических предприятий, выбросы которых оказывают сильнейшее влияние на экологию. Если в ближайшее время человечество не осознает, к какому результату приведут в итоге его действия, и не начнёт активно использовать очистительные технологии, включая увеличение количества зелёных насаждений, особенно в крупных промышленных городах, в дальнейшем это может привести к необратимым последствиям во всём мире.

Смена сообществ под влиянием деятельности человека. Если смена сообществ под влиянием жизнедеятельности самих организмов - постепенный и длительный процесс, охватывающий период в десятки, сотни и даже тысячи лет, то смена сообществ (лежащая в основе смены экосистем), вызванная деятельностью человека, происходит быстро, в течение нескольких лет.

Быстрое (скачкообразное) развитие экосистем часто сопровождается сокращением их видового разнообразия, замедлением процессов саморегуляции и устойчивости. В результате в таких экосистемах формируются сообщества упрощенного типа, с бедной видовой структурой. Например, разнотравные степи человек превращает в пашни, пойменные луга оказываются залитыми водохранилищами. Так, распашка целинных земель во второй половине ХХ века привела к уничтожению естественных степных экосистем в Казахстане и на юге России. В результате исчезли многие виды насекомых, млекопитающих, различные виды трав.

Большую нагрузку испытывают пригородные леса из-за массового посещения их людьми. Вследствие вытаптывания травостоя наземные органы растений травмируются, почва уплотняется, повреждается подрост. В результате лес изреживается, осветляется. Тенелюбивые и теневыносливые травы сменяются на светолюбивые, характерные для луговых экосистем.

Перевыпас скота изменяет луговые и степные экосистемы: широко распространяются те травы, которые не поедаются животными (полынь, чертополох), снижается обилие кормовых злаков. Многие растения не успевают зацвести и дать семена. В результате уменьшается видовое разнообразие экосистемы, упрощаются ее структура, пищевые сети.

Водоемы также испытывают на себе антропогенное воздействие. Если в них попадают сточные воды, удобрения с полей, бытовые отходы, то кислород, растворенный в воде, тратится на их окисление. В результате снижается видовое разнообразие, различные водные растения (сальвиния плавающая, горец земноводный) заменяются ряской, водоросли - синезелеными, возникает "цветение воды". Ценные промысловые рыбы сменяются малоценными, исчезают моллюски, многие виды насекомых. Богатая водная экосистема превращается в экосистему загнивающего водоема.

Известно немало случаев, когда человек нарушал видовую структуру экосистемы в результате внесения в него новых видов. Так, в начале XIX в. в Австралию из Америки был завезен кактус опунция для создания колючих изгородей на пастбищах. Он размножился настолько, что стал формировать облик многих сообществ, вытесняя привычные виды растений, привел к смене целого ряда экосистем. К середине ХХ в. Австралия могла превратиться в континент из сплошных колючих зарослей, однако этого не случилось благодаря завезенной на материк бабочке кактусовой огневке, гусеницы которой поедают опунцию. После того, как численность кактуса удалось отрегулировать с помощью гусениц, нарушенные экосистемы постепенно восстановились.

Если воздействие человека, вызвавшее смену сообществ, прекращается, то, как правило, начинается естественный процесс самовосстановления экосистемы. Ведущую роль в нём продолжают играть растения. Так, на пастбищах после прекращения выпаса появляются высокорослые травы, в лесу - типичные лесные растения, озеро очищается от засилия одноклеточных водорослей и синезеленых, в нем вновь появляются рыбы, моллюски, ракообразные.

Если же видовая и трофическая структуры экосистемы упрощены настолько, что процесс ее самовосстановления уже не может происходить, то человек вновь вынужден вмешиваться в это природное сообщество, но теперь с благими целями: на пастбищах высевают травы, в лесу сажают новые деревья, водоемы очищают и запускают туда молодь рыб.

Интересен опыт, применяемый в Ставропольском крае: на уже непродуктивные пастбища завозят сено, разбрасывая его по поверхности. Сено содержит семена всего комплекса видов растений степной экосистемы. Через три - четыре года этот участок становится уже близким к естественной степи.

Экосистема способна к самовосстановлению лишь при частичных нарушениях. Поэтому влияние хозяйственной деятельности человека не должно превышать того порога, после которого экосистема не может осуществлять процессы саморегуляции. Для этого воздействие человека на экосистемы нормируют: определяют, сколько скота можно содержать на 1 га пастбища, сколько отдыхающих могут посещать пригородный лесопарк, соизмерять общее количество сточных вод с тем, какое может обезвредить сама водная экосистема.

Еще статьи по теме

Россия как нефтяная держава
Трудно представить современную цивилизацию без нефти и нефтепродуктов. Из-за нефти развязываются войны, совершаются государственные перевороты и объявляются экономические блокады отдельным странам. Нефть недешево обходится человечеству - ...

Очистка вентиляционных газов от паров ацетона методом абсорбции
Научно-технический прогресс и связанные с ним грандиозные масштабы производственной деятельности человека привели к большим позитивным преобразованиям в мире. Вместе с тем резко ухудшилось состояние окружающей среды. Загрязнение атмосферы, ...

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

ГБОУ СПО СО "ЕПТ"

Реферат на тему:

"Деятельность человека, изменяющая равновесие в экосистемах"

Выполнила: Шаяхметова Д,И.

Проверила: Обожина Л,В.

Екатеринбург

Экологическое равновесие и саморегуляция экосистем

Загрязнение атмосферы: источники, масштабы

Сельское хозяйство как одно из направлений, изменяющих равновесие в экосистемах

Антропогенное воздействие на почву, горные массивы и недра

Заключение

равновесие экосистема антропогенный загрязнение

Экологическое равновесие, стабильность и саморегуляция экосистем

Состояние равновесия экосистемы основано на балансе (равновесии) факторов живой и неживой среды. Стабильность обеспечивается за счет сбалансированности потоков вещества и энергий и процессов обмена веществ между организмами и окружающей средой. Чем сильнее организмы связаны между собой пищевыми сетями, тем устойчивее сообщество организмов к возможным нарушениям равновесия. Нарушенные экосистемы стремятся самостоятельно восстановить свое равновесие.

Каждый вид растений, животных или микроорганизмов в составе экосистемы представлен популяцией. Стабильной экосистему называют, если численность популяции каждого входящего в нее вида остается более или менее постоянной в течение длительного времени (рождаемость в ней уравновешена со смертностью). Устойчивое увеличение или снижение численности любой популяции выводит систему из равновесия.

Способность системы восстанавливать нарушенное равновесное и поддерживать его стабильное состояние называют гомеостазом. Численность популяций может возрастать до некоторого уровня, затем ограниченность пищевых ресурсов приостанавливает рост, и численность начинает снижаться. Таким образом, равновесие сохраняется до тех пор, пока не изменятся внешние факторы среды и не начнут лимитировать естественные процессы, например, процесс нарушения температурного режима, повышенная кислотность, соленость, влажность.

Иными словами, естественные экосистемы способны к саморегуляции. Саморегуляция -- восстановление баланса внутренних свойств системы, нарушенных какими-либо природными факторами или вмешательством человека (антропогенными факторами).

Если под воздействием внешних факторов разрушаются процессы саморегуляции, говорят о том, что в данной экосистеме наступил экологический кризис. Уже сейчас из-за негативного влияния хозяйственной деятельности человека длительность процессов саморегуляции природных объектов исчисляется не днями, а столетиями.

Самоочищение водных объектов обеспечивают солнце, воздух, микроорганизмы и растворенный в воде кислород. Всего несколько десятилетий назад загрязненные воды реки через 20--30 км ниже какого-либо расположенного на ее берегах города становились чистыми. На них без проблем делали водозаборы для водоснабжения следующего, расположенного ниже по течению, населенного пункта. Рост числа городов и их населения, бурное развитие промышленности, увеличение площадей орошаемых земель с каждым годом приводят к все большему загрязнению вод, ставшему угрожающим для здоровья, а иногда и жизни населения.

В наше время многие водоемы уже не могут восстанавливать нарушенное в них равновесие. Загрязнение водного объекта вызывает нарушение равновесия его экосистемы, снижает биопродуктивность последней. В результате вырождаются многие лучшие виды флоры и фауны, причиняется прямой ущерб здоровью человека.

Негативные воздействия человека на природу часто приводят к вымиранию целых популяций. Разрушение человеком экосистем, изменение мест обитания животных и растений, загрязнение среды и чрезмерная эксплуатация биотических ресурсов одинаково пагубно влияют на популяции как с низкой, так и с высокой плотностью.

Ради удовлетворения своих потребностей человек иногда полностью уничтожает природные экосистемы, например, вырубает леса, освобождая землю для выращивания сельхозпродукции или строительства жилья, изменяет природные ландшафты, снижает полноводность рек. Прокладка каналов и запруживание рек ведут к уничтожению нерестилищ ценных пород рыб, гнездовий водоплавающих птиц и т. д.

В антропогенных (созданных человеком) экосистемах (искусственных водоемах, парках, зонах отдыха) равновесие с течением времени самопроизвольно нарушается. Для поддержания гомеостаза в таких системах требуется постоянное вмешательство людей. Прямое их вмешательство, как правило, влечет за собой существенный материальный ущерб. Примером этому может служить мероприятие, организованное на государственном уровне в семидесятые годы прошлого века в Китае.

Для сохранения урожая риса населению было вменено в обязанность уничтожить всех воробьев. После успешного выполнения «государственного задания» непомерно увеличилась популяция вредных насекомых, в значительной мере уничтоживших урожай. В результате в стране наступил голод.

Браконьерство, вырубка лесов, строительство городов, дорог, разливы нефти из трубопроводов и другие воздействия человека на природу наносят ей большой ущерб. Живые организмы крайне медленно вырабатывают приспособительные реакции на эти воздействия. В городских и искусственных экосистемах мало или совсем нет редуцентов. Отходы (жидкие, твердые и газообразные) накапливаются, загрязняя окружающую среду. Способствовать быстрейшему разложению многих отходов можно, поощряя развитие редуцентов.

В пределах биосферы растительность, животный мир и микроорганизмы обладают особенностью, называемой непрерывностью жизни. Непрерывность жизни достигается способностью к размножению, которая всегда сочетается с системой природных ограничений. Возможности размножения без системы ограничений были бы чудовищны по производительности. Например, из одного семечка огурца за сезон могло бы созреть 10--15 плодов, имеющих по нескольку сот семечек. В следующий вегетационный период они могли бы дать десятки тысяч плодов и сотни тысяч семян.

В следующий вегетационный период урожай семян может исчисляться миллионами. Однако возможности размножения природа естественным образом ограничивает. Ограничения могут наступать вследствие недостатка корма, воды, массовой гибели молодняка от хищников, природных и климатических катаклизмов.

Человеческая популяция подчиняется тем лее законам, что и любая другая. Когда сопротивление среды ослабевает, численность популяции взрывообразно растет. Но в отличие от других живых существ, человечество само снижает для себя сопротивление среды, производя избыточное количество пищи, жилья, тепла, одежды, предметов быта и комфортного обитания. Воздействуя на уравновешивающие факторы, касающиеся нас самих, человечество нарушает практически все природные балансы.

Федеральный закон «Об охране окружающей среды» № 7-ФЗ от 10.01.2002 г. дает определение понятию «благоприятная окружающая среда». Она трактуется как «окружающая среда, качество которой обеспечивает устойчивое функционирование естественных экологических систем».

Характеристика направлений деятельности человека, изменяющие равновесие в природных экосистемах

Деятельность человека разнообразна и многие ее виды приводят к резкому изменению равновесных экологических процессов в природных экосистемах. Рассмотрим некоторые из них.

1. Организация различных производств, строительство предприятий и реализация деятельности по выпуску той или иной продукции.

Этот вид деятельности оказывает прямое и косвенное воздействие на природные экосистемы. На территории, где строится предприятие, практически полностью разрушается биоценоз, включая и растительное сообщество, хотя в настоящее время и делаются попытки сохранять растительный покров, животные покидают места своего обитания и могут полностью погибнуть, возникает особый биоценоз из животных и растений, способных к сосуществованию с человеком. Как правило, рядом строится населенный пункт (рабочий поселок, город), который оказывает аналогичное воздействие на природные экологические процессы. Косвенное воздействие состоит в том, что при функционировании предприятия могут образовываться различные соединения, бесконтрольно попадающие в природную окружающую среду, оказывающие воздействие и на людей, и на различные организмы, проживающие на данной территории.

2. Создание искусственных биоценозов -- агроценозов в процессе реализации задач сельскохозяйственного производства.

Сельское хозяйство является условием решения продовольственной проблемы, которая все более остро стоит в связи с ростом народонаселения. Выращивание культурных растений с целью получения больших урожаев, создающих базу и для производства растительных продуктов питания, и для эффективного развития животноводства, делает необходимым создание высокоэффективных агроценозов.

Агроценоз -- это биоценоз, созданный человеком искусственно на основе культурного растения (одного или нескольких), находящихся на естественном субстрате (почве) в контакте с сорняками и другими организмами, проживающими на данной территории. Этот биоценоз испытывает влияние комплекса абиотических факторов, характерных для данной географической зоны, а также ряд воздействий от деятельности человека, направленных на повышение продуктивности главных организмов его образующих (прополка, полив, подкормка удобрениями, борьба с сорняками и другими вредителями биологическими и химическими методами и т. д.).

Агроценозы характеризуются следующими признаками:

1) имеют строго определенный видовой состав растений или животных (компоненты, определяющие вид агроценоза);

2) обладают определенным типом взаимодействия между организмами, образующими данный агроценоз;

3) реализуют определенный тип взаимоотношений организмов, образующих агроценоз со средой обитания.

Различают два типа агроценозов.

а. Основу агроценоза составляет одно или несколько культурных растений. К таким агроценозам относят поля пшеницы, ржи, овса и др.; огороды, на которых выращивают капусту, помидоры и другие овощи; бахчи, где выращивают арбузы, дыни и другие бахчевые культуры; виноградники, плодово-ягодные сады.

б. Основу агроценоза составляет естественное растительное сообщество, которое обогащается дополнительными видами культурных растений. К таким агроценозам относят парки, сенокосы, луга, пастбища и лесные посадки. Например, в естественные луга подсевают зернобобовые и злаковые культуры, обладающие высокой продуктивностью.

Агроценозы изменяют состав естественных биоценозов, в ряде случаев улучшая условия существования природных организмов, а иногда приводят к гибели естественного биоценоза.

Таким образом, основная цель создания агроценозов -- это получение высоких урожаев и максимального количества высококачественной продукции. Очень важно рационально проводить работу по созданию и эксплуатации агроценозов. Разработана научная система чередования агроценозов (многопольная система), позволяющая эффективно использовать землю для получения устойчивых и богатых урожаев. Система севооборотов не является универсальной для всех районов сельскохозяйственного производства. Так, для Нечерноземной зоны России эффективна травопольная система, в которой в определенной последовательности чередуются посевы злаковых, травяных и овощных культур.

Необходимо отметить, что человек в погоне за максимальной выгодой нарушает принцип оптимальности в эксплуатации агроценозов. Так, для целого региона вводили принцип «монокультур» -- выращивание хлопчатника на огромных территориях Узбекистана или плодовых садов и виноградников на территории Молдовы. Очень важно рационально использовать удобрения и химические средства защиты растений, ибо неумеренное их применение приносит значительный вред как за счет отрицательного воздействия на природную среду, так и за счет получения некачественной с экологических позиций продукции (продукция может содержать большое количество нитратов, отрицательно воздействующих на организм человека).

3. Транспортировка различных веществ.

В деятельности человека большую роль играет перемещение различных предметов и химических соединений. Удобрения, топливо, ядохимикаты, нефть и другие вещества перемещаются из одного региона в другой и даже с одного континента на другой. В процессе перевозок происходят потери веществ из-за нарушения условий перевозок или из-за аварий, что приводит к загрязнению природной окружающей среды. Так, возможно попадание нефти на поверхность водоемов, газов -- в атмосферу из-за нарушения целостности трубопроводов, рассеяние пылеватого цемента и т.д. Нарушение технологии перевозок способствует разрушению природных биогеоценозов, нарушает экологическое равновесие в регионах, наносит большой экономический ущерб народному хозяйству, поэтому необходимо строго соблюдать правила техники безопасности работ на транспорте и исключать в максимально возможной степени нарушение технологии перевозок.

4. Добыча полезных ископаемых как сырья для различных производств.

Для успешного функционирования производственной деятельности необходимо сырье и энергетические ресурсы, которые добывают из недр Земли. Добыча полезных ископаемых может осуществляться открытым или закрытым (шахтным) способом. При любом способе добычи происходит нарушение природных биоценозов, ландшафтов, разрушение растительных сообществ. Возникают горы отвалов, которые требуют рекультивации, т.е. работ по восстановлению (хотя бы частичному) растительных насаждений и элементов фауны. Добыча полезных ископаемых также сопряжена с поступлением на поверхность газов, отрицательно воздействующих на природную среду (метана, сероводорода, сернистого газа, оксидов углерода). Нефть, попадая на поверхность, оказывает гибельное воздействие и на растения, и на животных. Груды мусора и различных отходов, образующихся при добыче твердых полезных ископаемых, приводят к загрязнению среды обитания организмов и человека.

В процессе эксплуатации шахт в них могут накапливаться горючие газы, которые образуют взрывоопасные смеси, что способствует возникновению взрывов, пожаров и других отрицательных явлений. Добыча полезных ископаемых шахтным способом является одной из причин землетрясений техногенного характера.

Итак, при разработке и добыче полезных ископаемых (газообразных, жидких, твердых) необходимо так организовывать работы, чтобы наносить среде обитания минимальный вред, что пока еще находится в области научных разработок и мало применяется на практике.

5. Внесение в среду химических соединений, оказывающих на нее отрицательное воздействие.

Человек для облегчения некоторых видов деятельности использует вещества, которые могут нанести вред природной окружающей среде. Так, в городах для облегчения работ по уборке снега и борьбы с оледенением дорог применяют хлориды натрия и кальция, а эти соли вызывают засоление почвы и грунтовых вод, что в свою очередь ухудшает качество природных вод, изменяет соленость пресноводных водоемов и отрицательно воздействует на фауну водоемов и т. д.

Выше было показано, что применение избытка минеральных удобрений и нерациональное использование химических средств защиты растений в агроценозах также приводит к загрязнению природной среды и к ухудшению качества продукции сельского хозяйства.

Для защиты металлических изделий от коррозии применяют ингибиторы, которые (например дихромат калия) являются ядами для многих организмов.

Для улучшения работы двигателей автомобилей используют детонаторы, в частности диэтилсвинец, который загрязняет среду обитания, являясь ядом и для человека, и для теплокровных животных.

Все это делает необходимым более глубокое изучение роли соединений, применяемых в деятельности человека, на природные экологические процессы, а также нахождение способов замены тех веществ, которые негативно воздействует на среду обитания человека.

Загрязнение атмосферы

Антропогенное воздействие на атмосферу проявляется, прежде всего, в загрязнении атмосферного воздуха.

Различают естественные (природные) и искусственные (антропогенные) загрязнения атмосферы.

Естественные загрязнения атмосферы происходят при извержении вулканов, выветривании горных пород, при пыльных бурях, лесных пожарах (возникающих от удара молнии), испарениях болот, выносе морских солей и др. Кроме того, в атмосфере постоянно присутствуют бактерии (в том числе и болезнетворные), споры грибов, пыльца растений и др.

Природные источники загрязнения распределены довольно равномерно по поверхности планеты, и они уравновешены обменом веществ.

Однако антропогенное загрязнение атмосферы преобладает над естественным, и это соотношение непрерывно возрастает. Искусственные загрязнения появляются в атмосфере благодаря хозяйственной деятельности человека и представляют наибольшую опасность. Эти загрязнители можно подразделить на несколько групп:

Биологические (отходы производств, связанные с органическими веществам);

Микробиологические (вакцина, сыворотка, антибиотики);

Химические (химические элементы, кислоты, щелочи и др.);

Механические (пыль, сажа, аэрозоли др.);

Физические (тепло, шум, свет, электромагнитные волны, радиоактивные излучения).

Источники загрязнения атмосферного воздуха

В настоящее время самыми значительными источниками искусственных загрязнений атмосферы являются транспорт и индустрия. «Основной вклад» в загрязнение атмосферного воздуха в России вносят такие отрасли как: теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, котельные и др.), черная и цветная металлургия, нефтедобывающее и нефтеперерабатывающее производство, производство стройматериалов и др.

Энергетика. При сжигании твердого топлива (каменного угля) в атмосферный воздух поступают оксиды серы, оксиды азота, твердые частицы (пыль, сажа, зола). Объем выбросов велик. Так, современная теплоэлектростанция мощностью 2,4 млн. кВт расходует до 20 тыс. т угля в сутки и выбрасывает при этом в атмосферу 680 т оксидов серы, 200 т оксидов азота и около 150 т золы, пыли и сажи вместе взятых.

При использовании мазута (жидкого топлива) снижается выброс золы. А газовое топливо загрязняет атмосферный воздух в 3 раза меньше, чем мазут, и в 5 раз меньше, чем уголь. Атомная энергетика (при условии безаварийной работы) еще более экологична, но наиболее опасна в отношении аварий и отходов ядерного топлива.

Главная причина глобального потепления это - увеличение содержания в атмосфере парниковых газов, и прежде всего CO2. Огромный «вклад» в парниковый эффект вносит СО2. Значительный рост объемов его поступления в последнее время связано с хозяйственной деятельностью человека. Источниками поступления углекислого газа в атмосферу являются увеличение объемов сжигания углеводородного топлива.

Основными поставщиками углекислого газа за счет сжигания ископаемого топлива (нефть, уголь) служат развитые страны. В целом они выбрасывают его во много раз больше развивающихся стран. Среди «рекордсменов» можно назвать США, Китай, Японию, Великобританию, бывший СССР. Вся Африка выбрасывает углерода за счет сжигания ископаемого топлива в 8 раз, а вся Южная Америка в 2 раза меньше, чем США.

Автотранспорт. В настоящее время в мире эксплуатируется несколько сот миллионов автомобилей. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания содержат огромное количество токсичных соединений. Например, тысяча автомобилей с карбюраторным двигателем выбрасывают в день около 3 т угарного газа, 100 кг оксидов азота, 500 кг соединений неполного сгорания бензина. В целом, отработанные газы автомобильного транспорта содержат более 200 токсических веществ.

В настоящее время в крупных городах России выбросы от автотранспорта превосходят выбросы от стационарных источников (предприятий промышленности).

Черная и цветная металлургия. При выплавке тонны стали в атмосферу выбрасывается 0,04 т твердых частиц, 0,03 т оксида серы, 0,05 т оксида углерода, а также свинец, фосфор, марганец, мышьяк, пары ртути, фенол, формальдегид, бензол, другие токсичные вещества. В выбросах предприятий цветной металлургии содержатся: свинец, цинк, медь, алюминий, ртуть, кадмий, молибден, никель, хром и др.

Химическая промышленность. Выбросы химических предприятий характеризуются значительным разнообразием, высокой концентрированностью и токсичностью. Они содержат оксиды серы, соединения фтора, аммиак, смеси оксидов азота, хлористые соединения, сероводород, неорганическую пыль и т.д.

Сельское хозяйство как одно из направлений изменяющих равновесие экосистем

Сельское хозяйство, требуя огромных площадей, оказывает значительное воздействие на природную среду.

Сильнее всего на природную среду влияет земледелие, которое может приводить к разрушению почвенных экосистем, потере плодородия, водной и ветровой эрозии, уплотнению почвы. Животноводство влияет на природу меньше. Но перевыпас скота и не переработанные отходы животноводческих комплексов также являются значимыми факторами воздействия на окружающую среду.

К общим нарушениям, вызываемым сельскохозяйственной деятельностью, можно отнести:

загрязнение поверхностных и грунтовых вод, деградация водных экосистем при эвтрофикации;

сведение лесов и деградация лесных экосистем (обезлесивание);

нарушение водного режима на значительных территориях (при осушении или орошении);

опустынивание в результате комплексного нарушения почв и растительного покрова;

уничтожение природных мест обитаний многих видов живых организмов и как следствие вымирание и исчезновение редких и прочих видов.

Кроме того, во второй половине XX века появилась ещё одна проблема - уменьшение в сельскохозяйственной продукции витаминов и накопление различных токсикантов (нитратов, пестицидов, гормонов, антибиотиков и др.).

Продуктивность современного сельского хозяйства в значительной степени зависит от использования минеральных и органических удобрений. По мнению ученых, удельный вес минеральных удобрений в системе мер повышения урожаев может достигать 70 %. В России производство минеральных удобрений в середине XX в. стало значительно расширяться.

Необходимость применения минеральных удобрений одновременно с повышением урожайности вызывает загрязнение почв и поверхностных вод, как биогенными элементами, так и балластными веществами. Например, при внесении в почву калийного удобрения хлорида калия вместе с необходимым для растений калием вносится и вредный хлор.

При нарушении правил транспортировки, за счет смыва удобрений с поверхности полей в поверхностные стоки (реки, озера, моря и др.), в процессе водной и ветровой эрозии почвы, при передозировке и бесконтрольном использовании минеральных удобрений содержание биогенных элементов и балластных соединений в почве и воде может достигать токсического уровня. Эти вещества по трофическим цепям способны попадать в организмы животных и человека.

В практике земледелия бесполезно теряется до 30 - 50% всех вносимых минеральных удобрений. Например, в полевых условиях растениями усваивается лишь около 40% от общего объема вносимого азота, 18 - 33% азота остается в почве, а 10 - 30% его улетучивается в виде различных газообразных соединений. Выделение оксидов азота в атмосферу влечет за собой не только экономические потери, но и способствует разрушению озонового слоя.

Сельское хозяйство является и основным источником поступления в биосферу соединений фосфора. Большое количество фосфатов ежегодно поступает в природные воды вследствие смыва фосфорных удобрений с полей под воздействием орошения и эрозионных процессов (с каждого гектара пашни ежегодно уносится до 10 кг фосфора), а также за счет возрастания производства различных фосфорсодержащих препаратов, используемых в сельском хозяйстве, быту, промышленности.

От других биогенных элементов фосфор отличается практическим отсутствием газообразных соединений и плохой растворимостью. Около 17 млн. тонн фосфора ежегодно поступает в Мировой океан и способствует эвтрофикации.

В современном земледелии используется и широкий ассортимент калийных удобрений (до 12 млн. тонн в год). Калий играет важную и многообразную роль в жизнедеятельности растений, однако большинство калийных удобрений содержит балластные вещества (например, хлор и натрий), которые не только загрязняют почву, но и в больших количествах токсичны для растений.

Помимо минеральных удобрений в сельском хозяйстве широко используются и органические. Сбалансированное содержание в них важнейших биогенных элементов и необходимых растениям микроэлементов приводит к формированию высоких урожаев, сохранению и повышению плодородия почв. Основное место среди органических удобрений принадлежит отходам животноводства - навоз и птичий помет. Рациональное использование этих отходов позволяет существенно снизить производство и применение минеральных удобрений. Одновременно решаются и проблемы утилизации и защиты окружающей среды от загрязнения экскрементами.

Нерациональное использование в качестве удобрений отходов животноводства приводит к загрязнению почвы и сельскохозяйственных растений патогенными микроорганизмами и семенами сорняков, а также к перенасыщению питательными веществами пахотного слоя. Биогенные элементы с поверхностными стоками способны поступать в водоемы, стимулируя развитие сине-зеленых водорослей, снижая содержание кислорода в воде, вызывая заморы рыбы.

Способствуют загрязнению биосферы при использовании отходов животноводства в земледелии - недостатки технологии переработки и внесения в почву (отсутствие специализированной техники и хранилищ, широкое использование не перепревшего навоза и др.).

В современном земледелии широко используют различные виды пестицидов. Эти ядохимикаты применяют для борьбы с насекомыми вредителями (инсектициды), сорными растениями (гербициды), бактериальными и грибковыми заболеваниями (бактерициды и фунгициды). Мировое производство пестицидов превышает 2 млн. т. в год, а ассортимент пестицидных препаратов насчитывает более 100 тыс. наименований.

Пестициды, распыленные в воздухе, попавшие в водную и почвенную среду, наносят огромный вред всему живому (гибнут птицы и мелкие животные, планктон и бентос). Многие из пестицидов являются особо стойкими.

Насущной экологической проблемой сельского хозяйства является и быстрое нарастание темпов и масштабов деградации земельных ресурсов. В России с 90-х годов 20 века выбыло из сельскохозяйственного оборота 25,6 млн. га сельхозугодий, в том числе пашни - 8,2 млн. га. Основными причинами сокращения аграрных площадей - развитие эрозионных процессов, зарастание лесом и кустарником, подтопление и заболачивание земель, отчуждение земель на несельскохозяйственные нужды. В некоторых регионах эти процессы происходят на фоне попытки компенсировать сокращение ценных аграрных земель за счет освоения новых участков, которые зачастую оказываются малоплодородными.

В результате переуплотнения почвы тяжелой сельскохозяйственной техникой в России ближайшие годы может быть утрачено до 10-15% пашни и 5-10% пастбищ.

С 1970 г. до настоящего времени в России площадь пашни с эродированными, засаленными и кислыми почвами увеличилась примерно в 2 раза, с переувлажненными и каменистыми - в 3, супесчаными - в 8 раз.

Происходит дальнейшее уменьшение самого плодородного - гумусного горизонта почвы, а потери органического вещества восполняются лишь на одну треть. За последние 30-40 лет черноземы русской равнины потеряли треть своего гумуса, их плодородный слой уменьшился на 10-15 см.

Рациональное природопользование в сельском хозяйстве предусматривает: применение органо-минеральных удобрений в нормированных дозах; увеличение биологической азотфиксации, за счет расширения площади посевов бобовых; борьбу с эрозией при помощи специальных приемов обработки почвы и лесопосадок; севооборот; использование сидератов (культуры, зеленую массу которых запахивают в почву); сухое земледелие в южных районах; использование легкой сельскохозяйственной техники и др.

Скотоводство и плодородие почв

Кризис, поразивший отрасль скотоводства, угрожает самым негативным образом отразиться на плодородии сельскохозяйственных земель, и, в конечном итоге, на экологическом балансе в целом. Поэтому развитие этой отрасли должно стать одним из приоритетных направлений аграрной политики.

Почва недополучает органических удобрений, так важных для формирования гумуса, поддержания и улучшения структуры почвы. Это происходит из-за неуклонного сокращения поголовья скота, свиней и птицы. Что ведет к уменьшению производства органических удобрений отраслью животноводства. Кроме того, во многих хозяйствах области часть произведенных органических удобрений так и осталась не вывезенной на поля из-за нехватки средств на закупку горючего или из-за отсутствия необходимой техники. Сельскохозяйственные предприятия уже на протяжении ряда лет не компенсируют в почву вынесенные урожаем питательные вещества. Это вызывает чрезмерный вынос питательных веществ из гумуса для формирования урожая, ведет к ухудшению качества почв, накоплению нитратов в продуктах питания, к загрязнению водоемов, а самое главное, ведет к ухудшению экономического плодородия почв, причиняя земле зачастую непоправимый урон. Логическим продолжением этого процесса является падение урожайности и, как результат - происходит уменьшение валового сбора продукции, что в свою очередь негативно сказывается на финансовых результатах деятельности сельскохозяйственных предприятий.

Потребительское отношение к земле является пагубным проявлением экономического кризиса. Однако этот вопрос носит не только экономический, но и ярко выраженный экологический характер. Последствия такого отношения к земле могут губительно отразиться на экологическом балансе, и в конечном итоге на здоровье нации. В сохранении и улучшении плодородия почвы заинтересованы как сельскохозяйственные предприятия, так и государство в целом.

Решение проблемы сохранения и повышения плодородия почвы требует комплексного подхода. На макроэкономическом уровне необходимо создание системы, стимулирующей субъекта хозяйственной деятельности проводить мероприятия по повышению плодородия почвы: это может быть льготное налогообложение хозяйств. Проводящих мелиоративные и землеустроительные работы. Система поощрительных мер для предприятий, производящих экологически чистую продукцию. Дотации на покупку отечественных минеральных удобрений и т.д.

Подобные меры принимаются в странах Европейского Союза. Так, например, в Австрии и Германии размер дотаций государства сельскохозяйственному предприятию, рассчитываемый на основании ряда показателей, зависит и от нагрузки голов животных на 1 га сельскохозяйственных угодий. Другими словами, в этих странах были проведены исследования о том, каким должно быть соотношение животных и земли в хозяйстве, для того, чтобы почва могла получать оптимальное количество органических удобрений. Это соотношение оказалось различным в зависимости от зональности, типа почвы, рельефа и т.п. Сельскохозяйственные предприятия Австрии и Германии используют собственные органические удобрения только на собственных земельных площадях. Это означает то, что при интенсивном животноводстве почва может быть перегружена органическими удобрениями, что отрицательно отразиться не только на урожае культур, качестве сенокосов и пастбищ, но и на экологическом равновесии, став причиной загрязнения водоемов и т.д. С другой стороны, недополучение почвой органических удобрений, наряду с оптимальным внесением минеральных, ухудшит структуру почвы, замедлит формирование гумусового слоя, нарушит баланс микроорганизмов в почве. Поэтому, при расчете дотаций предприятиям учитывается коэффициент нагрузки животных на единицу сельскохозяйственных угодий.

Индустриальные интенсивные методы ведения сельского хозяйства в конце XX века вызвали в биосфере планеты целый ряд негативных явлений: началась массовая эрозия и обесструктуривание пахотных почв с падением их гумусированности и плодородия, опустынивание и обезлесивание больших территорий планеты, засоление орошаемых земель, выявилась тенденция к общему потеплению климата. Экологический коллапс стал реальной угрозой для человечества. В этих условиях стало объективной необходимостью:

Совершенствование экологических знаний;

Сращивание экологии с экономикой;

Экологическая конверсия сельскохозяйственного производства.

Антропогенные воздействия на горные породы их массивы и недра

Горные породы - природные агрегаты минералов более или менее постоянного минералогического и химического состава, которые образуют самостоятельные геологические тела, слагающие земную кору.

В процессе инженерно-хозяйственной деятельности человека горные породы, слагающие верхнюю часть земной коры, в той или иной степени претерпевают: сжатие, растяжение, сдвижение, водонасыщение, вибрации и др. воздействия.

К числу основных антропогенных воздействий на горные породы относятся: статические и динамические нагрузки, тепловое и электрическое воздействия.

Статические нагрузки возникают при строительстве зданий и сооружений. При этом образуется зона активного изменения горных пород, достигающая глубины 70-100 м.

К динамическим нагрузкам относятся вибрации, удары, толчки и др. явления, которые типичны при работе транспорта, строительных машин, заводских механизмов и др. Наиболее чувствительны к сотрясению рыхлые породы (пески, торф и др.). Прочность этих пород заметно снижается, они уплотняются. Кроме того, возможно внезапное разжижение и образование оползней, отвалов и др. неблагоприятных процессов.

Взрывы (производимые при строительстве дорог, добыче ископаемых и др.), также относящиеся к динамическим нагрузкам и сходны по своему действию с сейсмическими воздействиями. Очень часто в результате взрывов возникают оползни, обвалы, осыпи и др.

Тепловое воздействие обычно возникает при подземной газификации углей и в основании доменных и мартеновских печей. При этом температура пород может повышаться до 40-50- 100°С. В результате породы стекают, каменеют и утрачивают первоначальные свойства.

Электрическое воздействие создает электрифицированный транспорт, ЛЭП и др. Это воздействие порождает блуждающие токи и поля, изменяющие электропроводность, электросопротивляемость и другие электрические свойства пород.

Воздействия на массивы горных пород приводят к таким ущербообразующим процессам как оползни, карст, подтопление и т.п.

Оползни - скольжение горных пород вниз по склону под действием собственного веса и нагрузки (сейсмической, вибрационной и др.). Оползни нарушают массивы горных пород, негативно влияют на поверхностный сток, нарушают почвенный покров, могут привести к человеческим жертвам.

Карст - явления и процессы, возникающие в горных породах, растворяемых природными водами. Карст характеризуется комплексом поверхностных (карстовые воронки, желоба, котловины и др.) и подземных (пещеры, полости, ходы) форм рельефа. Карстовые пещеры могут быть и уникальными памятниками природы, где располагаются сталактиты и сталагмиты.

Карст широко распространен в мире и в России (Сев. Кавказ, Башкирия, Московская область).

Подтопление - повышение уровня грунтовых вод. Наблюдается подтопление при строительстве водохранилищ, авариях на подземных коммуникациях. Подтопление приводит к переувлажнению и заболачиванию массивов горных пород. При подтоплении активизируются оползни, карст, возрастает сейсмическая активность.

Недра - это верхняя часть земной коры, в пределах которой возможна добыча полезных ископаемых. Недра это: источник минерально-сырьевых и энергетических природных ресурс; место захоронения вредных веществ, отходов производств; хранилище нефти и газа; среда возведения подземных сооружений; особо охраняемые природные территории (карстовые пещеры).

Экологическое состояние недр определяется, прежде всего, силой и характером воздействия на них человеческой деятельности. В современный период масштабы антропогенного воздействия на земные недра огромны. За один год в мире извлекается и перерабатывается более 150 млрд. т горных пород, откачиваются миллионы кубометров подземных вод, накапливаются горы отходов.

Заключение

В последней четверти 20 века экономический рост стал выступать как дестабилизирующей фактор для окружающей среды. Рост производства и увеличение потребляемых ресурсов способствуют увеличению концентрации в атмосфере парниковых газов, особенно диоксидов углерода и серы, оксидов азота, разрушению озонового слоя, загрязнению воды и почв, опустыниванию, обезлесиванию, нарушению ландшафтов. По оценке специалистов только около 23% извлекаемых и потребляемых ресурсов используется в виде продукта, остальная часть возвращается в окружающую среду в виде отходов, которые приводят к изменению экологических свойств территории. Следовательно, регион с высоким уровнем экономического развития в первую очередь являются территориями, формирующими экологические проблемы на глобальном уровне.

Констатируя, что высокий уровень экономического развития и быстрые темпы экономического роста отдельных государств, формируют большое количество экологических проблем, которые в основном носят транстерриториальный и глобальный характер. Можно предположить, что должно осуществлять через механизм регулирования социально-рыночного хозяйства на национальном и межнациональном уровнях.

Одним из очагом формирования глобальных экологических проблем является регион Южной и Юго-Восточной Азии. В этом регионе проживает около 45% мирового населения, расположенного более 20 государств. В последние десятилетия появились проблемы, связанные с использованием сельскохозяйственных земель в этом регионе, в основном это связано с почвенной деградацией, снижением лесистости, опустыниваем. В странах Южной и Юго-Восточной Азии наблюдается самая высокая в мире плотность населения по отношению к площади обрабатываемых земель - более 400 чел на кмІ, и при сокращении плодородия земель численность населения быстро возрастает. Индустриально развитие региона сопровождается резким возрастанием техногенной нагрузки, экстенсивным использованием природных ресурсов и как следствие резким ухудшением состояния окружающей среды и снижением ее ассимилирующего потенциала.

Сочетание индустриального и примитивного доиндустриального землепользования привело к быстрому исчерпанию пригодных для земледелия ресурсов, к потере их плодородия. Вовлечение в сельскохозяйственный оборот новых земель в свою очередь приводит к обезлесеванию, нарушению водного режима, эрозии почв. Все эти проблемы, порождаемые экономическими причинами, развиваются и охватывают различные сферы человеческой жизни, постепенно приобретают глобальный масштаб. Согласно традиционной классификации разделения стран по уровню их экономического развития происходит по отнесению их к периферии и центру. Центр образуют промышленно развитые страны во главе с лидерами мировой экономики, они представляют собой системообразующее ядро мировой экономики. В этом ядре формируются передовые технологические, организационно управленческие, социальные и экономические стандарты, определяющие мировой хозяйственный порядок. Периферией являются страны отстающие по уровню экономического развития, которые еще называются развивающимися странами. Большинство этих стран находится на разных этапах индустриализации, которая еще не завершилась. Национальные экономики большинства этих государств имеют сырьевую направленность и мало эффективный механизм экономического развития. И хотя деление государств на периферию и центр носят упрощенный характер, для понимания территориальных аспектов глобальных эколого-экономических проблем оно может использоваться.

Глобальная экология рассматривает целостность экосистем, в которых взаимодействуют различные элементы. Вместе с тем глобальная экология опирается на географические пространственно-территориальные связи. Глобальные экологические процессы - это процессы, связанные с различными сферами человеческой жизни, опирающиеся на функции биотических и абиотических компонентов, а также сформированные социально-экономическим развитием человечества.

Экологические проблемы являются частью общих проблем человечества. Они характеризуются масштабами проявления, выходящими за рамки отдельных государств и целых регионов, степень остроты и экпоненциальным развитием, динамизмом, комплексностью и взаимосвязанностью.

Движущей силой антропогенного круговорота является деятельность человека. Данный круговорот включает две составляющие: биологическую, связанную с функционированием человека как живого организма, и техническую, связанную с хозяйственной деятельностью людей. Антропогенный круговорот в отличие и геологического и биологического не является замкнутым. Эта незамкнутость становится причиной истощения природных ресурсов и загрязнения природной среды.

Список литературы

Экология. Коробкин В.И., Передельский Л.В.: 12-е изд., доп. и перераб. - Ростов н/Д: Феникс, 2007. - 602с.

Общая экология. Дроздов В.В.: 2-е изд. - Москва: Арфа, 2011. - 404с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Эволюция биосферы и почвообразования. Классификация почв, генетический принцип в классификациях Докучаева. Земельные ресурсы. Сельскохозяйственная деятельность человека и экологическое равновесие в природе. Воздействие пестицидов на агроэкосистемы.

реферат , добавлен 09.12.2010


Понятие и строение атмосферы, характеристика ее главных элементов: тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы и экзосферы. Экологическое значение физических и химических свойств атмосферы, антропогенное воздействие и основные источники загрязнения.

презентация , добавлен 23.09.2014


5 основных видов вмешательства человека в экологические процессы. Виды загрязнений окружающей среды. Естественное и антропогенное загрязнение атмосферы. Экологические последствия глобального загрязнения атмосферы. Основные виды воздействия на почву.

презентация , добавлен 07.05.2015


Понятие "экосистема", ее равновесие и благополучие. Значение водных экосистем на планете, их состояние, способность к самоочищению и факторы внешнего воздействия и внутренних закономерностей. Роль болот, биоценозы прудов и озер, реки и их обитатели.

реферат , добавлен 11.07.2009


Антропогенный кризис. Воздействие различных видов деятельности человека на природу. Доля нарушенных человеком природных экосистем Земли. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Образование и использование токсичных отходов производства.

творческая работа , добавлен 07.05.2009


Рост масштабов хозяйственной деятельности человека. Отрицательное воздействие человека на природу. Нарушение экологического равновесия на планете. Климатические зоны и экосистемы. Охрана и рациональное использование недр. Растительный мир Казахстана.

контрольная работа , добавлен 03.05.2009


Экосистема ­- основная функционирующая единица в экологии. Примеры природных экосистем, основные понятия и классификация, условия существования и видовое разнообразие. Описание круговорота, осуществляемого в экосистемах, специфика динамических изменений.

лекция , добавлен 02.12.2010


Ртуть в водных экосистемах, ее распространенность и свойства. Источники поступления и место в водных экосистемах. Методы определения ртути (холодного пара и атомной флуоресценции), а также используемые в данном процессе анализаторы. Уровни ртути в Оби.

курсовая работа , добавлен 22.01.2017


Виды антропогенные воздействий на биосферу. Атмосфера – элемент биосферы. Источники загрязнения и влияние атмосферных загрязнений на здоровье населения. Современный газовый состав атмосферы. Основные виды вмешательства человека в экологические процессы.

Обычно под экосистемой понимают природный феномен, в котором живые организмы взаимодействуют с неживой средой по определенным законам. Эти законы могут иметь экологическую, физическую или химическую природу, они присущи самой системе и не могут быть изменены людьми. В то же время общество и окружающая среда настолько взаимосвязаны, что очень часто их трудно отделить друг от друга.

Экосистемы, в состав которых входит человек, называются человеческими экосистемами. При этом человеческая экосистема отражает ценности и цели человеческого общества, и основные движущие силы в этих системах имеют социальную природу. Однако необходимо осознавать, что законы, присущие природным системам, не теряют свою силу и для человеческих экосистем, поэтому общее их поведение зависит от взаимодействия всех ее элементов, включая как живые организмы, так и неживую природу. Было бы неправильным полагать, что функционирование человеческих экосистем может быть каким-либо образом понято без учета влияния этих законов. Но не меньшим заблуждением была бы и попытка рассмотрения экосистем человека без понимания ценностей, потребностей и отношений человеческого общества, управляющего этой экосистемой.

Понятие «экосистема» прежде всего ассоциируется с природой. Люди, равно как и растения и животные, являются неотъемлемой частью той экосистемы, в которой они обитают, но при этом человеческие экосистемы обладают несколькими принципиальными отличиями от собственно природных экосистем. Человеческие экосистемы детерминированы деятельностью человека. Выражаясь языком экологии, человек является доминантным видом в человеческих экосистемах. Но имеется существенное отличие в доминантности человека от доминантности волков в экосистеме тайги (или же доминантности любого другого биологического вида на его территории). Человеческая деятельность определяется социальными системами и направлена на реализацию целей, имеющих социальное, а не биологическое основание. Мы не можем адекватно воспринимать современный мир без понимания деятельности людей, которую, в свою очередь, невозможно оценить без рассмотрения общественных целей, направляющих эту деятельность.

Из всех биологических видов только человек обладает способностью к разумному целеполаганию. Человек изобрел множество способов взаимодействия с окружающей средой. Как правило, человеческое общество изменяет свою и природные экосистемы в соответствии со своими желаниями. Более того, оно может создавать и поддерживать существование искусственных систем. Однако, несмотря на то, что общество может создавать и поддерживать определенные типы экосистем в соответствии со своими потребностями, оно не может изменить базовые законы их функционирования. Все существующее на Земле подчиняется экологическим законам. Поведение любой экосистемы зависит от ее организации: ее видового состава, характеристик абиотической среды, истории развития. Некоторые из этих компонентов поддаются непосредственному контролю человека, другие – только косвенному, третьи, например климатические условия или генетические особенности большинства популяций, вообще недоступны для вмешательства человека, четвертые могут быть просто неизвестны, что обусловлено огромной сложностью экосистем.

В то же время человеческие экосистемы, как и все самоорганизующиеся системы, подчиняются следующим законам.

Принцип Ле -Шателъе–Брауна: при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется.

Принцип удаленности событий: явление, удаленное по времени и в пространстве, кажется менее существенным. В природопользовании этот принцип особенно часто становится основой неверных практических действий.

Принцип внезапного усиления патогенности: неожиданное усиление патогенности возникает при мутации болезнетворного организма, при внедрении нового болезнетворного организма в экосистему, где нет механизмов регуляции численности, при очень резком изменении среды жизни для экосистемы.

Принцип разумной достаточности и допустимости риска: расширение любых действий человека не должно приводить к социально-экономическим и экологическим катастрофам.

Правила взаимоприспособленности : виды в биоценозе приспособлены друг к другу настолько, что их сообщество составляет внутренне противоречивое, но единое и взаимно увязанное системное целое.

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 в целом.

Принцип меры преобразования природных систем: в ходе эксплуатации природных систем нельзя переходить некоторые пределы, позволяющие этим пределам сохранять свойство самоподдержания (самоорганизации и саморегуляции).

Принцип соответствия условий среды генетической предопределенности организма: вид организма может существовать до тех пор и постольку, поскольку окружающая его природная среда соответствует генетическим возможностям приспособления этого вида к его колебаниям и изменениям.

Принцип цепных реакций «жесткого» управления природой: «жесткое», как правило, техническое управление природными процессами чревато цепными реакциями, значительная часть которых оказывается экологически, социально и экономически неприемлемыми.

Для рассмотрения таких сложных понятий, какими являются человеческие экосистемы, целесообразно разделить их на более мелкие составляющие, доступные для понимания. Экосистему человека можно представить в виде нескольких сфер: сфера окружающей среды, сфера индивидуального управления и сфера политического планирования (табл. 3.1) .

Таблица 3.1

Сферы человеческих экосистем

	Сфера окружающей среды	Сфера индивидуального управления	Сфера политического планирования
Характерные представители (в том числе природные феномены)	Животные. Растения. Почва. Вода	Фермеры. Рыбаки. Промышленные производства. Экологические организации	Правительства. Международные организации
Характерные процессы	Рост. Взаимодействие между популяциями. Подчиненные формации. Атмосферные, водные, химические процессы	Решения по использованию земли. Распределения капитала. Маркетинговые решения. Управление популяциями животных и растений	Налогообложение. Денежные субсидии. Согласование различных секторов общества. Уставы и своды правил. Образование
Особенности	Все явления подчиняются законам природной экосистемы	Решения определяются внутренними мотивами и направляют собственные действия	Решения определяются внешними мотивами и направляют действия других

Сфера окружающей среды объединяет те структурные особенности системы, которые функционируют в соответствии с законами природной экосистемы. Сюда входят геобиологические феномены роста и развития животных и растений, динамика популяций и сообществ, обмен питательных веществ и энергии в цепях питания.

Сфера индивидуального управления описывает поведение отдельных людей или организаций, которые находятся в непосредственном контакте с окружающей природной средой и воздействуют на нее, вне зависимости от того, является ли это воздействие целенаправленным и обдуманным или непреднамеренным. Поведение отдельных людей предопределяет способы воспроизводства населения, миграционные потоки, формирование экономических явлений.

Сфера политического планирования объединяет все механизмы, с помощью которых общество вырабатывает политические или экономические сигналы, направляющие развитие отдельных секторов общества в определенное русло.

Такое разделение позволяет выявить различные типы характерных представителей каждой сферы, которые играют определенную роль в формировании человеческой среды в целом, поскольку люди, организации и процессы, описанные в таблице 3.1, оказывают различное по значимости влияние на формирование человеческой экосистемы.

Как правило, окружающая среда воспринимается как нечто отдельное от общества. Под окружающей средой понимается и нетронутая дикая природа, сельские пейзажи, города, загрязненные воздух и вода, но очень редко, то что является основой жизни людей. На самом деле такой подход является необоснованно ограниченным. Основная особенность человеческих экосистем заключается как раз в том, что в них имеет место двухстороннее взаимодействие между обществом и той окружающей средой, которая поддерживает жизнь данного общества. Среда включает в себя ресурсную базу для большинства наиболее важных для общества видов деятельности, и люди используют их для удовлетворения собственных потребностей.

В то же время было бы неверным считать, что управляемая экосистема полностью зависит от управляющего общества. Здесь имеет место двухстороннее взаимодействие с обратной связью от окружающей среды к обществу. Поведение среды влияет на поведение человека, управляющего ею, и наоборот. Действительно, с одной стороны, проблемы, связанные с окружающей средой, могут привести к изменениям в политике, а с другой – политическая деятельность отдельных групп людей и правительств в конечном счете в определенной степени оказывает определенное влияние на жизнеспособность и устойчивость окружающей среды. Рассмотренные сферы настолько тесно взаимосвязаны между собой, что их невозможно полностью разделить. Они являются составляющими сложной системы, полнота значения которых раскрывается только во взаимосвязи.

Для каждой из рассмотренных сфер характерны свои субъекты и способы связи между отдельными компонентами. Так субъекты сферы индивидуального управления (хозяйственники различного уровня) определенными способами воздействуют на отдельные аспекты окружающей среды. Ответной реакцией, как правило, является некий геобиологический феномен.

Однако, хозяйственники отвечают не только на появление геобиологического феномена, но и на политические и экономические сигналы со стороны правительства и других организаций (субъектов сферы политического планирования). С другой стороны, на выбор политических и экономических стратегий в сфере политического планирования влияют не только результаты деятельности хозяйственников. Возможно непосредственное воздействие на политику через сферу окружающей среды. Примером таких изменений являются природные и техногенные катаклизмы, для устранения последствий которых необходимо принятие государственных решений. Однако, непосредственное управляющее воздействие от сферы политического планирования на сферу окружающей среды невозможно (именно этим объясняется отсутствие замкнутого контура обратной связи между этими двумя сферами), поскольку управляющие воздействия всегда опосредованы деятельностью субъектов сферы индивидуального управления.

Одной из характерных человеческих экосистем является фермерское индивидуальное хозяйство. Крестьянина можно отнести к индивидуальным управляющим, тогда как рассматриваемая в этом случае окружающая среда включает в себя поля (выращиваемые сельскохозяйственные культуры, вредители, сорняки, почвы) и установленные типы взаимодействий между ними. Связи между крестьянином и окружающей средой весьма тесные. Большая часть действий человека, работающего на земле, направлена на создание условий, наиболее благоприятных для выращиваемых сельскохозяйственных культур. Они постоянно наблюдают за ростом и развитием растений, за активностью вредителей и состоянием почвы, поскольку это обеспечивает необходимую информацию для адекватной организации их культивирующей деятельности, планирования мероприятий по химической обработке, и, в конечном итоге, определяет прогнозы на урожай. При изменении перечисленных условий крестьяне могут соответствующим образом оптимизировать свою деятельность. С другой стороны, производители сельхозпродукции зависят и от политических решений правительства, ограничивающих площади земель, на которых можно возделывать ту или иную культуру, устанавливать цены или обеспечивать определенную поддержку и помощь в управлении хозяйством. Цель политических решений – оказание влияния или управление производством сельскохозяйственной продукции, поэтому правительство для эффективного управления вынуждено вести постоянный мониторинг деятельности субъектов сферы индивидуального управления для выяснения, оказывают ли постановления должный эффект.

Таким образом, существует тесная обратная связь между производителем сельскохозяйственной продукции и средой, с одной стороны, и крестьянским хозяйством и правительством – с другой. Изменение поведения одного из элементов влияет на поведение двух других.

Для сравнения рассмотрим экосистему промышленного производства, перерабатывающего сточные воды. В качестве управляющих агентов здесь выступают, с одной стороны, промышленные предприятия и городские администрации, ответственные за сброс сточных вод в реки, а с другой представители природоохранных организаций, осуществляющих мониторинг состояния водных потоков. В качестве последних могут выступать сотрудники промышленных предприятий, потребители воды (например, заводы по производству питьевой воды), различные общественные природоохранные организации или наблюдатели государственных структур. Природные водоемы при этом рассматриваются как безразмерное вместилище отходов, производимых обществом. С точки зрения промышленных предприятий и администрации города, очистка воды не приносит непосредственной прибыли. Поэтому очистка сточных вод предприятиями направлена скорее не на приведение качества сточных вод в соответствие с качеством воды природных водоемов, а на минимизацию штрафных санкций правительства и отрицательного общественного мнения. На первый взгляд здесь нет непосредственной обратной связи между сферой окружающей среды и сферой планирования. Степень загрязнения природных водоемов отслеживается специальными организациями, заключение которых попадает к правительству и только затем находит отражение в изменении законодательства, издании соответствующих директив или возбуждении судебных исков. Все эти воздействия направлены на руководителей, а не на изменение состояния окружающей среды. Действительное состояние последней зависит уже от действий руководителей, которые могут практически свести на нет эффективность общественного мнения или законодательные усилия общества. Именно поэтому процесс контроля за состоянием окружающей среды значительно упростится, если это будет непосредственно, а не косвенно касаться промышленных предприятий.

В рассмотренном примере связи между сферами более слабые и удаленные, чем в примере с сельским хозяйством, но, тем не менее, сферы остаются взаимосвязанными, и поведение каждого элемента системы обусловлено наличием этой связи.

Российскими учеными для оценки человеческих экосистем разработан антропоэкономический подход, который позволяет выделить следующие 5 секторов и 5 функций общественного механизма.

Сектор человекопотребления . Контролирует, наряду с эффективностью потребления ресурсов природы, в том числе энергоносителей, материальных и технологических ресурсов (оценка, контроль и прогнозирование природоемкости, энергоемкости, материалоемкости и наукоемкости производства), также затраты живого труда (трудоемкость) и, что представляется наиболее существенным, человекоемкость производства. Функция органов, отвечающих за данный сектор, – минимизация всеми доступными средствами ресурсоемкости конечного продукта, в первую очередь его человекоемкости, стоимости продукта в единицах затрат популяционного потенциала.

Сектор учета . Прогнозирование и минимизация антипродукта. Поскольку практически ни одно производство не может осуществляться без издержек, без загрязнения окружающей, природной, социальной, информационной, демографической и т.д. среды (термодинамический закон энтропии), задачи органов, отвечающих за данный сектор, – контроль антипроизводственного процесса, мониторинг антипродукта, подавление процессов по возможности у истоков, минимизация антипродукта и компенсация его деструктивного действия.

Сектор трансформации . Преобразует производственный продукт в компоненты систем жизнеобеспечения популяции (рыночные механизмы, отчисления в социальную сферу, социальное строительство и пр.). Бюджетный и налоговый процессы, механизмы внешнеэкономических отношений, разработка и реализация социальных нормативов – функции органов, связанных с сектором.

Сектор человекопроизводства . Располагая определенными ресурсами, произведенными в третьем секторе, общество должно не только компенсировать популяционные затраты, произведенные в первом секторе, но и сформировывать определенный резерв, гарантировать свое поступательное развитие. Гарантии окажутся тем более обеспеченными, чем эффективнее будут использоваться в процессе человекопроизводства ресурсы систем жизнеобеспечения. Органы, работающие в данном секторе, в качестве критерия качества своей работы используют такой показатель, как прирост популяционного потенциала на единицу вложенных в средства систем жизнеобеспечения.

Сектор баланса . Обеспечивает в режиме мониторинга органы государственного управления и все заинтересованные структуры необходимой информацией (по отраслям, территориям, социально-демографическим группам) о соотношении человекопотребления и человекопроизводства. В данном секторе, по-видимому, должны сосредоточиваться долгосрочные оценки и планирование общественного развития, определяться стратегические цели и перспективы, сценарии их достижения. Соответствующее техническое, программно-математическое и кадровое обеспечение работы данного сектора позволит строить компьютерные модели объекта (город, область, регион страны) и в экспериментальном, лабораторном режиме анализировать ближайшие и отдаленные последствия принимаемых решений.

Таким образом, несмотря на все многообразие человеческих экосистем, их структура зависит от геофизических и биологических взаимодействий между компонентами окружающей среды, от целей и потенциальных возможностей человека, управляющего этой средой, а также от привычек, обычаев, мотивов и потенциальных ресурсов общества. Цели отражают ценности и устремления общества, и среда сама по себе оказывает наиболее значимое влияние на их формирование. Именно поэтому бессмысленно людям, принадлежащим к одному общественному укладу, критиковать цели другого общества.

Наиболее показательным примером может служить отношение различных стран к дикой природе. Высокоразвитые страны уделяют первостепенное значение сохранению территорий с дикой природой в виде национальных парков, заповедников, научно-исследовательских или охраняемых территорий и т.д. Создание и охрана подобных территорий обусловливается эстетическими или научно-исследовательскими мотивами, а также возможностью использования их для развития туризма. Организация национального парка представляет собой яркий пример так называемого экологического типа мышления. Однако что касается развивающихся стран, то там природоохранные мотивы не являются столь популярными. Например, в африканских странах, за исключением Восточной Африки, где туризм является основной статьей национального дохода, сохранение естественных природных мест обитания даже для биологических видов, находящихся под угрозой вымирания, обладает меньшим приоритетом по сравнению с разработкой земель для непосредственного использования человеком, например для организации производства продуктов питания. В Южной и Юго-Восточной Азии на территориях с обедненными почвами множество видов животных и растений находятся на грани вымирания, поскольку их природные места обитания интенсивно используются для нужд человека. Если кто-то из политиков в развивающейся стране с обедненными почвами примет решение об организации заповедника, что является весьма распространенным для Северной Америки или Европы, то это будет для него равнозначно политическому самоубийству, поскольку это приведет к потере сельскохозяйственных угодий и голоду большого числа людей. Возможности удовлетворять основные человеческие потребности населения в странах мира неодинаковы, и это определяет различия политических целей. Несмотря на то что дикая природа, чистый воздух и вода и т.п. важны для всех людей, в настоящее время многие страны просто не могут себе позволить определять их как вещи первостепенной важности, даже если руководители этих стран осознают всю их важность с учетом будущих перспектив.

Еще одним, возможно самым современным, способом рассмотрения экосистем с учетом человеческих ценностей является определение способности экосистемы к восстановлению. Может ли система в течение длительного времени обеспечивать человека всем необходимым: пищей, лесоматериалами, энергией, воздухом, пригодным для дыхания, водой, пригодной для питья, условиями для отдыха? Обладает ли она достаточными потенциальными способностями для переработки отходов человека? Если нет, то какие стабилизирующие изменения должны быть сделаны в самой окружающей среде, в технологиях, доступных для человека, управляющего этой средой, или же в целях и стратегиях общества в целом?

Например, в настоящее время в России активно производится вырубка лесов с последующей продажей древесины за границу, без предварительной обработки. Это приводит к разорению местных деревообрабатывающих производств. Бесконтрольное уничтожение лесов, для восстановления которых потребуется не одно десятилетие, изменяет состав почв, разрушает естественные экосистемы, лишает города полноценной рекреационной зоны. В принципе возможно регулирование – проведение посадок новых лесов, осуществление не полной, а частичной вырубки, переработка и изготовление изделий из лесоматериалов силами местной деревообрабатывающей промышленности, что при меньших вырубках давало бы большую прибыль. Однако современные экономические и политические условия в России, отсутствие необходимых финансовых средств для развития местной промышленности в условиях недостаточного правового регулирования приводят к полному истощению лесных угодий и разрушению природных экосистем. Это, в свою очередь, влияет на занятость на лесозаготовках, исчезновение традиционных для российских жителей возможностей сбора ягод, грибов, охоты, изменив их уклад жизни. Восстановление лесных угодий целого ряда российских областей в будущем потребует огромных финансовых затрат, а в некоторых случаях реально просто будет невозможным.

Другим ярким примером является Индийский полуостров, до последнего времени характеризующийся богатством и процветанием, которые обеспечивались международной торговлей выращиваемым чаем, кофе и специями. Но резкое увеличение численности населения на Индийском полуострове за последнее столетие привело к тому, что даже богатые сельскохозяйственные ресурсы оказались не в состоянии обеспечить возросшие потребности населения в продуктах питания. Были сделаны крупные инвестиции для регулирования сельскохозяйственного производства с целью его интенсификации, в том числе и за счет большего использования удобрений и других современных методов. Эти меры привели к значительному увеличению производства сельскохозяйственной продукции. Однако сырьем для производства большинства современных удобрений является нефть, и при увеличении мировых цен на нефть большинство крестьянских хозяйств в Южной Азии, и в частности на Индийском полуострове, оказываются не в состоянии покупать все необходимое для современного сельскохозяйственного производства.

Показанные примеры убеждают, что человеческие экосистемы, как и природные, характеризуются некоторыми пределами, за которые их нельзя выводить. Даже самая большая река обладает совершенно определенным максимальным уровнем допустимого загрязнения, и даже самые плодородные черноземные почвы не могут возделываться слишком интенсивно. Управление, не учитывающее особенностей природной среды, будет менее эффективным, чем управление, вовремя распознающее сигналы об опасности и отвечающее на них должным образом. Сохранение в течение долгого времени способности человеческих экосистем к самовосстановлению подразумевает не только поддержание баланса между обществом и окружающей средой, но и сохранение способности системы противостоять или нейтрализовать возмущающие воздействия. Некоторые природные среды сами по себе являются более скудными, однако при соответствующем управлении они могут быть вполне продуктивными. С другой стороны, самые стабильные природные экосистемы могут быть разрушены в результате неправильного управления. В реальном мире ни одна экосистема не свободна от возмущающих воздействий и стресса. Такие природные явления, как засухи, наводнения, ливневые дожди, ранние или поздние заморозки, эпидемии на протяжении тысячелетий, являются настоящими бедствиями для экосистем. Столь же распространенными являются и различные общественные бедствия – войны, экономические циклы, смена этических и религиозных воззрений, демографические изменения.

Факторы, влияющие на способность человеческой экосистемы к восстановлению, не всегда очевидны. Они могут иметь отношение к природной среде в целом, как в примере с российскими лесами, и к сфере индивидуального управления, или же к сфере политического планирования, как в случае войн или межнациональных конфликтов. Наиболее важными являются те постоянные, но скрытые изменения структуры экосистемы, возникающие в ответ на небольшие добавочные коррекции стратегии управления, которые совершаются под воздействием общественных изменений в соответствии с традициями и привычками, сложившимися в обществе. К сожалению, существующая политика зачастую не учитывает последствий влияния решения на природную среду. Как правило, оно позволяет временно снять проблему, но при этом закладываются основания для возникновения новой, которая потребует новых коррекций в будущем. Такой способ управления на самом деле сокращает способность экосистем к восстановлению. Причем понимание того, что состояние экосистемы выходит из-под контроля, обычно не наступает до тех пор, пока процесс не становится необратимым.

Наиболее серьезное положение возникает, когда негативные изменения имеют свойство накапливаться в экосистеме в течение длительного времени, формируя скрытые для понимания проблемы. Общество обладает некоторым опытом по части решения или частичной компенсации внезапных экологических проблем, таких, например, как аварийный выброс нефти в морские воды или аварии на атомных электростанциях. Однако нельзя надеяться на то, что общество сможет распознать зарождение серьезной проблемы и вовремя нейтрализовать ее последствия. Особенно это относится к таким проблемам, которые постепенно охватывают структуру системы в целом и являются по своей природе настолько обширными, что просто не поддаются полному осознанию. Именно такими проблемами являются эффекты со стороны здоровья населения. Изменения, затронувшие генные механизмы, накапливаются и затем, передаваясь по наследству, обнаруживаются в виде роста врожденных аномалий, широкого распространения наследственной патологии. В настоящее время эти проблемы еще не осознаны мировой общественностью, и борьба ведется только с последствиями, а не с причинами, порождающими явление повсеместного снижения уровня популяционного здоровья. Кеннет Ватт (1974) назвал подобное состояние эффектом «Титаника». Изменения в экосистеме, о которых общество просто не знает или не уделяет должного внимания, могут привести к разрушению даже самых высокоорганизованных и сложных человеческих обществ.

Предыдущая