Биологические ресурсы

Биологические ресурсы

Биологические ресурсы

Они включают в себя растительные и животные организмы, причем растительные составляют более значительную долю их. Они представлены как культурными, так и дикорастущими растениями. Насчитывается почти 6 тыс. видов культурных растений, но наиболее распространенных видов сельскохозяйственных культур на Земле лишь 80-90, а самых распространенных — всего 15-20.

Среди растительных ресурсов выделяют прежде всего лесные, относящиеся к категории возобновляемых, но исчерпаемых природных ресурсов. Лесные ресурсы характеризуются размерами лесной площади и запасами древесины. Размеры лесной площади мира 40 млн. км2. На одного жителя планеты в среднем приходится около 1 га леса. Общий запас древесины в лесах мира составляет 350 млрд. м3.

Древесина издавна широко использовалась как строительный и поделочный материал. Половина всей заготавливаемой древесины идет на дрова. С возникновением земледелия леса сводились под сельскохозяйственные земли.

Лесами покрыто менее 30% суши. При этом наибольшая площадь лесов сохранилась в Азии, наименьшая — в Австралии. Однако размеры континентов неодинаковы, поэтому важно учитывать лесистость региона, то есть отношение лесопокрытой площади к общей территории. Самая высокая лесистость в мире в Южной Америке (39%), затем в Европе (36%), Северной Америке (27%). Лесистость Африки, Азии и Австралии менее 25%.

Леса мира образуют два огромных по протяженности пояса — северный и южный. Северный находится в зоне умеренного и отчасти субтропического климата. В этом поясе ведется заготовка особо ценной древесины хвойных пород. Основные лесозаготовки ведутся в США, Канаде, Финляндии, Швеции, России. Южный лесной пояс находится в основном в зоне тропического и экваториального климата. Там произрастают влажные вечнозеленые тропические леса, играющие роль «легких» планеты. Географически они относятся к Центральной и Южной Америке, Экваториальной Африке, а также к Индии, Шри-Ланке, Мьянме, Малайзии, Индонезии, островам Океании. В южном лесном поясе ведется заготовка лиственной древесины.

В настоящее время зеленый покров планеты находится в опасности. Широко известно выражение, что первое срубленное дерево означает начало цивилизации, а последнее — означает ее конец. Об этом необходимо помнить, так как за последние 200 лет площадь лесов сократилась как минимум в 2 раза. Главные причины этого заключаются в следующем: вырубке лесов с целью получения древесины; вырубке лесов для расширения сельскохозяйственных угодий; вырубке лесов в связи со строительством; вырубке лесов на топливо; сокращении лесных массивов из-за загрязнения воздушной среды и почв. В последние годы эта проблема приобрела глобальный характер. Например, загрязнение атмосферы двуокисью серы и окислами азота породило такие явления, как кислотные дожди. Только в США и в Западной Европе ими уничтожено более 30 млн. га лесов, в ФРГ поражена половина лесной растительности. Европа становится «лысеющим» континентом.

Данные проблемы являются глобальными, и решать их необходимо при широком международном сотрудничестве, так как они не имеют государственных границ. Действуя в этом направлении, ООН приняла международный документ — «Всемирную стратегию охраны природы».

Пути решения экологических проблем

Сбалансированное развитие человечества — путь к решению современных экологических проблем. Сбалансированное развитие, Международная комиссия по охране окружающей среды и развитию ООН характеризует как путь социального, экономического и политического прогресса, который позволит удовлетворить нужды настоящего и будущих поколений. Иными словами, человечество должно научиться «жить по средствам», использовать природные ресурсы, не подрывая их, вкладывать деньги, образно выражаясь, в «страховку» — финансировать программы, направленные на предотвращение катастрофических последствий собственной деятельности. К таким важнейшим программам следует отнести: сдерживание роста населения; развитие новых промышленных технологий, позволяющих избежать загрязнения, поиск новых, «чистых» источников энергии; увеличение производства продовольствия без роста посевных площадей.

Регулирование рождаемости. Четыре основных фактора определяют численность народонаселения и скорость ее изменения:

разница между коэффициентами рождаемости и смерти, миграция, фертильность и количество жителей в каждой возрастной группе. Пока коэффициент рождаемости выше коэффициента смертности, население будет увеличиваться со скоростью, зависящей от положительной разницы между этими величинами. Среднегодовая величина изменения населения отдельной области, города или страны в целом определяется по соотношению (новорожденные+иммигранты) — (умершие+эммигранты). Численность населения Земли или отдельной страны может выравняться или стабилизироваться только после того, как суммарный коэффициент фертилъности — среднее число детей, рожденных женщиной за ее репродуктивный период, — будет равен или ниже среднего уровня простого воспроизводства, равного 2,1 ребенка на женщину. При достижении уровня простого воспроизводства требуется некоторое время для стабилизации роста населения. Продолжительность этого периода зависит в первую очередь от количества женщин, которые находятся в репродуктивном возрасте (15—44 года), и от числа девочек моложе 15 лет, вступающих вскоре в свой репродуктивный период.

Промежуток времени, в течение которого рост населения мира или отдельной страны стабилизируется, после того как средний коэффициент фертильности достигнет или упадет ниже уровня простого воспроизводства, зависит также от возрастной структуры населения — процентного соотношения женщин и мужчин в каждой возрастной категории. Чем больше женщин в репродуктивном (15—44 лет) и в дорепродуктивном (до 15 лет) возрасте, тем длиннее период, который потребуется жителям, чтобы достичь нулевого прироста населения (НПН). Основные изменения в возрастной структуре населения, происходящие вследствие высокой или низкой фертильности, имеют демографические, социальные и экономические последствия, которые длятся в течение жизни целого поколения или даже больше.

Нынешние темпы роста населения не могут сохраняться долго. Специалисты утверждают, что уже к концу XX в.общая численность людей превышает допустимую в несколько раз. Естественно, это определяется не по биологическим потребностям человека в пище и т. д., а по качеству жизни, достойному конца XX в., и удельному давлению на среду, возникающему при стремлении к обеспечению данного качества существования. Существует мнение, что ко второй половине XXI в. население Земли стабилизируется на уровне 10 млрд человек. Этот прогноз основывается на предположении, что рождаемость в развивающихся странах снизится. Практически во всем мире признается необходимость регулирования рождаемости. В большинстве развивающихся стран существуют правительственные программы по контролю за рождаемостью. Проблема заключается в том, что рождаемость снижается параллельно с ростом уровня благосостояния, а при современном быстром темпе роста населения благосостояние можно поднять только при очень высоких темпах экономического развития. Нагрузка на окружающую среду в данной ситуации может превысить допустимый уровень. Снижение рождаемости — единственный приемлемый способ вырваться из этого порочного круга.

Устойчивое развитие в глобальной системе «Общество-природа». Конференция ООН по окружающей среде и развитию, проходившая в 1992 г. в Рио-де-Жанейро, приняла для всех стран нашей планеты на XXI в. концепцию устойчивого развития как руководство к действию.

Устойчивое развитие —это обеспечение потребностей настоящего времени без ущерба основополагающим параметрам биосферы и не ставящим под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои потребности (рис.20.3).

Рис. 20.3. Спираль устойчивого развития

В глобальной системе «общество — природа» устойчивое развитие означает соблюдение динамического равновесия в социоэ-косистемах разного уровня. Компонентами социоэкосистем является общество (социальные системы) и природная среда (эко-и геосистемы).

При ограниченных ресурсных возможностях нашей планеты для непрерывного развития социоэкосистем необходимо поддержание со стороны общества и развития природной средой.

Рациональное управление природными ресурсами. Ограниченность ресурсов Земли является на рубеже XXI в. одной из наиболее актуальных проблем человеческой цивилизации. В связи с этим одним из важнейших условий современности можно считать решение задач по рациональному управлению природными ресурсами. Их выполнение требует не только обширных и глубоких знаний закономерностей и механизмов функционирования экологических систем, но и целенаправленного формирования нравственного фундамента общества, осознания людьми единства с природой, необходимости перестройки системы общественного производства и потребления.

Для сознательного и квалифицированного управления экономикой и природопользованием необходимо:

— определить цели управления;

— разработать программуих достижения;

— создать механизмы реализации поставленных задач.

Стратегия развития промышленности, энергетики и борьба с загрязнениями. Главным, стратегическим направлением развития промышленности является переход на новые вещества, технологии, которые позволяют уменьшить выбросы загрязнений. Используется общее правило, что предотвратить загрязнение легче, чем ликвидировать его последствия. В промышленности для этого применяются системы очистки сточных вод, оборотное водоснабжение, газоулавливающие установки, на выхлопных трубах автомобилей устанавливаются специальные фильтры. Переход на новые, более «чистые» источники энергии также способствует уменьшению загрязнения природной среды. Так, сжигание на ГРЭС или ТЭЦ природного газа вместо угля позволяет резко снизить выбросы диоксида серы.

Для всех стран мира крупнейшими, практически неиссякаемыми вечными и возобновимыми источниками энергии являются солнце, ветер, текущие воды, биомасса и внутреннее тепло Земли или геотермальная энергия (рис. 20.4).

Рис. 20.4. Возобновляемые энергоресурсы (по Б. Небелу, 1993)

Технологии использования солнечной энергии быстро развиваются. Фотоэлектрогенераторы уже находят широкое применение, а стоимость производимого ими киловатт-часа энергии в середине 80-х годов по сравнению с 1973 годом сократилась в 50 раз. Ожидается дальнейшее сокращение того же порядка к концу XX в. благодаря применению более эффективных полупроводников и других технологических новшеств. Термоэлектрические генераторы производят более дешевую энергию, и их использование открывает перспективу получения большого количества энергии в аридных районах и ее экспорта в страны с умеренным климатом. Солнечные водонагреватели установлены в 90% всех домов на Кипре, в Израиле 65% горячей воды, используемой в быту, поступает из простых активных гелиосистем. Около 12% домов в Японии и 37% в Австралии также используют такие системы.

Концентрация солнечной энергии для производства высокотемпературного тепла и электричества может быть осуществлена в системах, где громадные управляемые компьютерами зеркала фокусируют солнечный свет на центральный коллектор тепла, обычно расположенный наверху высокой башни. Эта сконцентрированная солнечная энергия позволяет получить сравнительно высокие температуры, необходимые для индустриальных процессов или для производства пара под высоким давлением для вращения турбин и выработки электричества.

Прямое преобразование солнечной энергии в электричество может быть осуществлено при помощи фотоэлементных ячеек, обычно называемых солнечными батареями. В середине 90-х гг. XX в. солнечные батареи снабжали электроэнергией около 15 тыс. домов в разных странах мира.

В некоторых регионах, обладающих особыми условиями, энергия ветра является неограниченным источником энергии. Ветроэнергетические системы, как правило, имеют относительно высокий коэффицент полезного действия, не выделяют углекислый газ или другие загрязнители воздуха, при эксплуатации не требуют воды для охлаждения. В Дании и других странах европейского Севера ветряные двигатели дают не менее 12% электроэнергии. Ветроэнергетические установки не нуждаются в воде, что делает их особенно актуальными в аридных и семи-аридных районах.

С XVII в. кинетическая энергия падающей и текущей воды рек и ручьев используется для выработки электричества на небольших и крупных гидроэлектростанциях. Электричество, вырабатываемое силой падающей воды, является скрытой формой солнечной энергии, благодаря которой происходит гидрологический цикл. В 90-х гг. XX в. на долю гидроэнергии приходился 21% вырабатываемого в мире электричества и 6% всей энергии. Страны и районы, расположенные в горах и на высокогорных плато, имеют наибольший гидроэнергетический потенциал.

В гидроэнергетике получают распространение бесплотинные ГЭС, не наносящие ущерба земельным и водным ресурсам.

Энергия приливов у побережий морей и океанов может использоваться для выработки электричества путем создания плотины, отсекающей залив от морей. Если разница между полной и малой водой достаточно велика, кинетическая энергия этих ежедневных приливных течений, обусловленных приливообра-зующими силами Луны, может быть использована для вращения турбин, размещенных в плотине и вырабатывающих электричество. Использование энергии приливов для производства электричества имеет целый ряд преимуществ. Прилив как источник энергии практически бесплатен, а коэффициент полезного действия достаточно высок. Не происходит выбросов в атмосферу углекислого газа, загрязнение воздуха и нарушения почвы незначительны.

На Земле есть около 15 мест, где амплитуда приливов и отливов достигает такой величины, что позволяет строить плотины для выработки электроэнергии.

Океаническая вода аккумулирует огромное количество солнечного тепла. Заслуживает внимания практическое использование большой разницы температур холодных глубинных и теплых поверхностных вод тропических океанов для выработки электроэнергии. Разность температур между поверхностью и глубиной в 600 м там, где проходит теплый Гольфстрим, может достигать 22°С. Принцип работы ОТЕС (океаническая тепловая энергия) сводится к попеременному использованию слоев воды с разной температурой для кипячения и конденсации рабочей жидкости. В промежутках ее пары при высоком давлении вращают турбину.

Солнечные пруды — сравнительно дешевый способ улавливать и запасать солнечную энергию. Искусственный водоем частично заполняется рассолом (очень соленой водой), сверху которого находится пресная вода. Солнечные лучи без помех проходят через пресную воду, но поглощаются рассолом, превращаясь при этом в тепло. Горячий раствор соли может циркулировать по трубам, отапливая помещения или использоваться для выработки электричества. Им нагревают жидкости с низкой точкой кипения, которые, испаряясь, приводят в движение турбогенераторы низкого давления. В связи с тем что солнечный пруд представляет собой высокоэффективный теплоаккумулятор, с его помощью можно получать энергию непрерывно.

Перспективным является использование тепла земных недр или геотермальной энергии. В недрах Земли в результате распада природных радиоактивных веществ идет постоянное высвобождение энергии. Внутренняя часть планеты представляет собой расплавленную горную породу, которая время от времени вырывается наружу в виде вулканических извержений. Это огромное тепло поднимается к поверхности Земли в форме воды и пара с температурой до 300°С. Ресурсы разогретых эндогенным теплом горных пород в 20 раз превышают запасы горючих ископаемых. Геотермальная энергия практически неисчерпаема и вечна, может быть использована для выработки электроэнергии и для обогрева домов, учреждений и промышленных предприятий.

В связи с сокращением запасов нефти и природного газа о водороде (Н2) нередко говорят как о «топливе будущего». Водород легко воспламеняющийся газ, который можно использовать в быту вместо природного, слегка изменив распределительные сети и горелки. Водород может служить и горючим для автомобилей с небольшой модификацией карбюратора. Водород может сжигаться в реакциях с кислородом на электростанции, в специально спроектированном автомобильном двигателе или в топливных элементах, которые преобразуют химическую энергию в постоянный ток. Топливные элементы, работающие на смеси водорода и воздуха, имеют коэффициент полезного действия 60—80%. С экологической точки зрения, использование водорода в качестве топлива значительно чище и безопаснее для окружающей среды, так как единственный побочный продукт горения здесь вода: 2Н + О2 ® 2Н2О + Кинетическая энергия. Проблема использования водорода как топлива заключается в том, что он практически в свободном виде не встречается на Земле. Весь он уже окислился до воды. Однако он может быть получен химическим путем из таких природных ресурсов, как уголь и природный газ, за счет использования тепла, электричества и, возможно, солнечной энергии для разложения пресной и морской воды и т. д.

Все большую роль приобретает энергетическое использование биомассы — органического растительного вещества, производимого солнечной энергией в процессе фотосинтеза. Некоторые из этих растительных веществ могут сжигаться как твердое топливо (древесина и древесные отходы, сельскохозяйственные отходы и городской мусор и др.) или преобразовываться в более удобное газообразное (смесь 60% метана и 40% углекислого газа) или жидкое (метиловый или этиловый спирт) биотопливо. В конце 80 — начале 90-х гг. XX в. на биомассу, главным образом в виде дров и навоза, использовавшуюся для отопления жилищ и приготовления пищи, приходилось около 15% энергии, вырабатываемой в мире.

В целом же следует отметить, что человечество не может и не должно зависеть от одного невозобновимого источника энергетических ресурсов, такого, как нефть, уголь, природный газ или ядерное топливо. Напротив, мир и Россия должны больше рассчитывать на повышение энергоэффективности и комплексное использование вечных и возобновимых источников энергии.

Рациональное использование минеральных ресурсов. Из-за несовершенства технологии добычи и переработки минеральных ресурсов наблюдается разрушение биоценозов, загрязнение окружающей среды, нарушение климата и биогеохимических циклов. К рациональным подходам к извлечению и переработке природных минеральных ресурсов относятся:

— максимально полное и комплексное извлечение из месторождения всех полезных компонентов;

— рекультивация (восстановление) земель после использования месторождений;

— экономное и безотходное использование сырья в производстве;

— глубокая очистка и технологическое использование отходов производства;

— вторичное использование материалов после выхода изделий из употребления;

— использование технологий, позволяющих проводить концентрацию и извлечение рассеянных минеральных веществ;

— использование природных и искусственных заменителей дефицитных минеральных соединений;

— разработка и широкое внедрение замкнутых циклов производства;

— применение энергосберегающих технологий и т. д. Некоторые из современных производств и технологий отвечают многим из этих требований, но вместе с тем нередко они еще не стали нормой производственной сферы и природопользования в мировом масштабе. Например, отходы производства представляют собой неиспользованное вещество, на создание котрого затрачен определенный труд. Отсюда выгоднее использовать отходы в качестве исходного сырья для других целей, чем их просто разлагать (рис. 20.5).

Рис. 20.5. Взаимосвязь производств

Полное использование отходов возможно путем создания замкнутых технологических процессов, объединения мелких предприятий в крупные производственные комплексы, где отходы одних могут служить сырьем для других. В этом случае значительно овышается эффективность использования природных ресурсов, но и до минимума сводится химическое загрязнение природной среды.

Создание новых технологий должно сочетаться с грамотной экологической экспертизой всех, особенно широкомасштабных проектов в промышленности, строительстве, транспорте, сельском хозяйстве и других видах деятельности человека. Проводимая специальными независимыми органами, такая экспертиза позволит избежать многих просчетов и непредсказуемых последствий реализации этих проектов для биосферы.

Стратегия развития сельского хозяйства. В конце XX в.объ-ем мировой сельскохозяйственной продукции рос быстрее, чем население. Однако этот рост сопровождается, как известно, существенными издержками: сведением лесов для расширения посевных площадей, засолением и эрозией почв, загрязнением среды удобрениями, пестицидами и т. д.

В дальнейшем развитии сельского хозяйства стратегическим направлением является повышение урожайности, позволяющей обеспечить растущее население продовольствием без увеличения посевных площадей. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур может быть достигнуто за счет расширения орошения. Большое значение, особенно при недостатке водных ресурсов, должно придаваться капельному орошению, при котором вода рационально используется путем непосредственной ее подачи к корневой системе растений. Другой путь — выведение и возделывание новых сортов сельскохозяйственных культур. Возделывание новых сортов, например зерновых культур, более продуктивных и устойчивых к болезням, дало в последние десятилетия XX в. основной прирост сельскохозяйственной продукции. Этот успех селекционеров был назван «зеленой революцией».

Урожайность повышается при чередовании возделываемых культур (севооборотах) применительно к зональным условиям, а нередко и при переходе от монокультуры к смешанным посевам, например, совместному выращиванию зерновых культур с бобовыми, особенно на кормовые цели.

Известно, что природные многовидовые ассоциации растений значительно реже страдают от вспышек развития насекомых-вредителей, возбудителей болезней, чем популяции монокультур в агроценозах. Это объясняется высокой концентрацией сельскохозяйственных культур, что делает их удобным объектом для многочисленных хищников, паразитов, возбудителей заболеваний и других вредных организмов, освобождающихся от конкуренции, присущей им в естественной обстановке. Отсюда важным путем повышения урожайности является снижение потерь от вредителей, болезней и сорняков путем интегрированной системы защиты сельскохозяйственных культур, где особое значение в борьбе с вредными организмами придается агротехническим, селекционным, семеноводческим приемам, севооборотам, биологическим методам. Химический метод применяется в крайних случаях, в годы, когда вредные организмы превышают порог вредоносности, создается угроза потерь урожая и другие приемы не дают возможности предотвратить эти потери.

Для получения максимального урожая и длительного поддержания плодородия почвы технология внесения удобрений также сложна и требует определенной экологической культуры. Оптимальное соотношение между минеральными и органическими удобрениями, их нормы, сроки, способы и место внесения, использование полива и рыхление почвы, учет погодных условий — это неполный перечень факторов, которые влияют на эффективность применения удобрений.

Повышение нормы, неправильные сроки или способы внесения, например азотных удобрений, приводят к накоплению их в почве, а в растениях, соответственно, нитратов, вредных в избыточных количествах для человека. Поверхностное и чрезмерное внесение удобрений приводит к частичному их смыву в реки, озера, отравлению воды, гибели животных и растений. Многочисленные примеры нерационального обращения с удобрениями свидетельствуют о необходимости тщательного и серьезного выполнения всех работ в этой отрасли сельского хозяйства.

Вероятно, в XXI в. сельское хозяйство современного типа сохранится. В его развитии нынешние тенденции позволяют надеяться, что растущее население Земли будет обеспечено продовольствием.

Сохранение природных сообществ. Основа благосостояния человечества в будущем — сохранение природного разнообразия. Устойчивость в функционировании биосферы обеспечивает разнообразие природных сообществ.

Животные в сообществах характеризуются определенной продуктивностью, производимой в единицу времени новой биомассой. Человек при использовании изымает часть биомассы в виде урожая, представляющего собой ту или иную долю биопродукции. Снижение продукции может происходить из-за наличия внутривидовой или межвидовой конкуренции, воздействия неблагоприятных условий внешней среды и других факторов. Разница между ней и урожаем может значительно сократиться и даже стать отрицательной. В последнем случае изъятие будет превышать естественный прирост биомассы того или иного вида животных, популяций.

Разумное использование биологических ресурсов состоит:

— в поддержании продуктивности популяции на максимально высоком уровне;

— сборе урожая, величина которого максимально близка к производимой популяцией продукции.

Данное регулирование предполагает глубокое знание экологии эксплуатируемого вида, популяции, выработку и соблюдение норм и правил использования.

Существует три канала, по которым может осуществляться управление продуктивностью популяции: рождаемость, смертность, скорость роста особей. Эти характеристики находятся под влиянием целого ряда факторов: пищевых ресурсов, состояния климата и почв, наличия влаги, света, тепла, плотности популяции, взаимодействия с другими видами, наличия болезней, паразитов и т. д. Поддерживая благоприятные условия и подавляя отрицательные воздействия, тем самым человек может регулировать про-дуцирование биомассы, добиваясь максимальной его скорости. Изменяя интенсивность изъятия биомассы или величины собираемого урожая, человек может оказывать как положительное, так и отрицательное воздействие на ту или иную популяцию.

В материальном производстве человек использует в настоящее время незначительный процент видов. Несомненно, в будущем могут быть использованы полезные свойства большего числа видов при условии, если они к тому времени сохранятся. Сохранение природных сообществ важно не только для материального благополучия, но и для полноценного существования человека.

В настоящее время ясно, что для сохранения видового разнообразия необходимы: полная охрана ландшафтов как комплексов экосистем; частичная охрана природных объектов при возможно полном сохранении целостности или облика ландшафта; создание и поддержание оптимального антропогенного ландшафта (рис. 20.6).

Две первые формы охраны ландшафта связаны с заповедными территориями-заповедниками и национальными парками.

Заповедники — высшая форма охраны природных ландшафтов. Участки суши и водных пространств, изъятые в установленном порядке из какого бы то ни было хозяйственного использования и надлежащим образом охраняемые. В заповедниках подлежат охране все присущие его территории или акватории природные тела и взаимосвязи между ними. Охраняется природно-территориальный комплекс в целом, ландшафт со всеми его компонентами.

Рис. 20.6. Схема взаимосвязей целей создания особо охраняемых территорий (по Н. Ф. Реймерсу, 1990):

Р. — ресурсоохранные территории; 3. — заповедно-эталонные охраняемые территории; Рц. — часть средообразу-ющих и ресурсоохранных территорий, выделенная для целей рекреации (дополняется урбанистскими рекреациями и территориями отдыха в культурных ландшафтах); П.-И. — часть средооб-разующих и ресурсоохранных территорий, выделенная в познавательно-информационных целях; С. — средообразующие охраняемые природные и природно-антропогенные территории; Об. — объекто-защитные охраняемые природные и природно-антропогенные территории; Г. — участки специального сохранения генофонда (коллекции сортов культурных растений), в том числе совмещающие цели обучения и пропаганды (экологические и ботанические сады и т. п.)

Основное назначение заповедников — служить эталонами природы, быть местом познания хода естественных, не нарушенных человеком процессов, свойственных ландшафтам определенного географического региона. В 90-х гг. XX в. в России насчитывалось 75 заповедников, в том числе 16 биосферных, общей площадью 19970,9 тыс. га. Был открыт международный российско-финляндский заповедник «Дружба-2», проводилась работа по созданию новых международных заповедников в пограничных районах: российско-норвежский, российско-монгольский, российско-китайско-монгольский.

Национальные парки — это участки территории (акватории), выделенные для сохранения природы в эстетических, оздоровительных, научных, культурных и просветительских целях. В большинстве стран мира национальные парки являются основной формой охраны ландшафтов. Национальные природные парки в России стали создаваться в 80-е гг., а в середине 90-х гг. в XX в. их насчитывалось около 20, общей площадью более 4 млн. га. В большинстве своем их территории представлены лесами и водными объектами.

Заказники. В России кроме «абсолютной» охраны территории (ландшафта) широко распространен неполный режим охраны в заказниках. Заказники — это участки территории или акватории, на которых в течение ряда лет или постоянно в определенные сезоны или круглогодично охраняются отдельные виды животных, растений или часть природного комплекса. Хозяйственное использование остальных природных ресурсов разрешается в такой форме, которая не наносит ущерба охраняемому объекту или комплексу.

Заказники разнообразны по своим целям. Они создаются для восстановления или увеличения численности охотничье-промысловых животных (охотничьи заказники), создания благоприятной обстановки для птиц во время гнездования, линьки, миграций и зимовок (орнитологические), охраны мест нереста рыб, нагула молоди или мест их зимних скоплений, сохранения особо ценных лесных рощ, отдельных участков ландшафта, имеющих большое эстетическое, культурное или историческое значение (ландшафтные заказники).

Общее количество заказников в 90-х гг. XX в. в России составляло 1519, из них федерального значения — 71, местного 1448. Они занимали 3% территории страны.

Памятники природы — это отдельные невосполнимые природные объекты, имеющие научное, историческое и культурно-эстетическое значение, например пещеры, гейзеры, палеонтологические объекты, отдельные вековые деревья и т. д.

В России имеется 29 памятников природы федерального значения, которые занимают площадь 15,5 тыс. га и расположены большей частью на европейской территории. Число памятников природы местного значения насчитывает несколько тысяч.

В Курганской области в 90-х гг. XX в. 91 природный объект имел статус государственного памятника природы, из них 41

— ботанические. Назовем некоторые: в Белозерском районе

— сосновый лес, с вековыми деревьями в Тебенякском лесничестве; в Звериноголовском районе — Абугинский бор, фрагмент типчаково-разнотравной степи у с. Украинец, сосна обыкновенная 200-летнего возраста у санатория «Сосновая роща»; в Катайском районе — Троицкий бор у г. Катайска, Белокрыльниковое болото у с. Ушаковское, посадки дуба че-решчатого, урочище Черемуховый наволок; в Кетовском районе —участок березняка с лесными полянами по левому берегу р. Утяк по охране лекарственных растений у с. Митино, Просветский дендрарий у пос. Старый Просвет; в Петуховс-ком районе — сосновые леса с примесью липы на полуостровах оз. Медвежье в Петуховском и Новоильинском лесничествах; в Целинном районе — пойменный луг с популяцией рябчика шахматовидного у д. Подуровка; в Шадринском районе — сосновый бор у с. Мыльниково, Носиловская дача; в Шатров-ском районе — бор-брусничник у с. Мостовка, участок леса с елью сибирской естественного происхождения у д. Бединка, Дворецкий сад, у д. Дворцы, посадки сосны сибирской в урочище Орловское; в Шумихинском районе — сосновая роща на острове оз. Медвежье, остатки сада приусадебного типа у с. Птичье; в Щучанском районе — участок старовозрастного соснового леса Советского лесничества; сосновый лес в пойме р. Чесноковка; в Юргамышском районе — приозерные сосновые леса у оз. Тишково, смешанные леса у д. Красноборье.

В Каргапольском, Куртамышском, Лебяжьевском, Макушин-ском, Мокроусовском, Шадринском и Шумихинском районах в охраняемые объекты (памятники) включена темнокорая береза.

Курортные и лечебно-оздоровительные зоны. На территории России курортные и лечебно-оздоровительные зоны распределены неравномерно (табл. 20.1). В 1992 г., например, только профсоюзам принадлежали 455 здравниц на 213100 мест, где отдыхали и восстанавливали здоровье 2,6 млн человек.

Таблица 20.1

79. Проблема чрезмерной эксплуатации биологических ресурсов и сокращение биоразнообразия. Методы предотвращения чрезмерной эксплуатации.

  • •1.Предмет и объекты изучения экологии. Основные этапы развития экологии­. Экология как междисциплинарная область знаний.
  • •2.Причины экологизации наук и практических сфер деятельности. Структура современной экологии. Методы экологии.
  • •3. Понятие о факторах среды и их клас­сификация.
  • •4. Действие на организмы важнейших экологических факторов.
  • •5.Основные среды жизни и адаптации к ним организмов.
  • •6. Жизненные формы растений и животных
  • •7. Популяционный уровень организации жизни. Популяционная структура вида.
  • •8. Структура популяций: возрастная, половая, пространственная, генетическая, этологическая
  • •9.Численность и плотность популяции. Рождаемость, смертность, миграции.
  • •10. Динамика и основные модели роста численности популяций.
  • •12.Экологическая ниша. Межвидовые отношения организмов в сообществе, их классификация.
  • •13.Пищевые цепи, трофические уровни, экологические пирамиды. Биологическая продуктивность экосистем
  • •14.Динамика и развитие экосистем. Сукцессии: классификация, причины, механизмы, масштабы. Стабильность и устойчивость экосистем.
  • •15.Понятие о биосфере. В.И. Вернадский о биосфере. Состав и границы биосферы.
  • •16.Биосфера как глобальная экосистема.
  • •17. Круговорот веществ и поток энергии в биосфере. Биогеохимические циклы
  • •18. Экологическая специфика крупных таксонов. Основные экологические функции бактерий, грибов, растений и животных в биосфере.
  • •19. Таксономическое и трофическое разнообразие микроорганизмов (фото- и хемотрофы, лито- и органотрофы, авто- и гетеротрофы).
  • •21. Основные способы взаимовлияния растений (паразитизм, эпифитизм, охлестывание, влияние лиан и «душителей», косвенные трансбиотические и трансабиотические влияния).
  • •22. Экологические группы растений по отношению к температуре и водному режиму мест обитания. Адаптации растений разных экологических групп.
  • •23.Световой режим мест обитания растений.
  • •24. Экология растений засоленных почв. Эвригалинные и стеногалинные виды.
  • •25. Адаптации наземных растений разных экологических групп к водному режиму мест обитания.
  • •26. Экологические группы растений по отношению кислотности почв: ацидофилы, нейтрофилы, базифилы.
  • •27. Особенности популяционной экологии растений и проблема счетных единиц в популяционных исследованиях. Структура и динамика популяций видов растений разных жизненных форм.
  • •28. Способы регуляции теплообмена у животных. Экологические выгоды разных стратегий
  • •29. Особенности водно-солевого обмена в разных таксономических и экологических группах животных.
  • •30.Популяции животных: демографические характеристики и варианты половозрастной структуры. Территориальные отношения и формы группового существования у животных.
  • •31. История антропогенного воздействия на природные экосистемы. Экологические катастрофы в истории человечества. Современный экологический кризис.
  • •32. Основные виды антропогенного воздействия на биосферу. Глобальные экологические проблемы современной цивилизации
  • •33. Различные модели развития цивилизации. Концепция устойчивого развития. Экологическая безопасность и возможные стратегии развития.
  • •34. Экологическая обусловленность экономики. Эколого-экономические системы. Экономические издержки и затраты, обусловленные экологическими потребностями
  • •35. Правовые, административные и экономические основы управления природопользованием. Экологическая политика. Экологическое законодательство.
  • •36. Виды загрязнения окружающей среды: физическое, химическое, биологическое.
  • •37. Экологический мониторинг. Классификация систем мониторинга.
  • •38. Экологическая экспертиза. Принципы и критерии экологической экспертизы.
  • •39. Оценка воздействия на окружающую среду (овос). Прогнозирование последствий влияния хозяйственной деятельности.
  • •40. Экологическое образование, воспитание и культура.
  • •41. Роль науки и техники в преодолении современного экологического кризиса
  • •42. Методы переработки промышленных отходов. Переработка твердых бытовых отходов.
  • •43. Техногенные системы и их классификация. Масштаб современных и прогнозируемых техногенных воздействий на человека и окружающую среду.
  • •44. Методы защиты населения от воздействия опасных факторов среды. Безопасность в чрезвычайных ситуациях.
  • •45. Промышленная экология. Взаимодействие в системе “промышленное предприятие — окружающая среда”. Экологическая деятельность предприятий.
  • •46. Сельскохозяйственная экология. Основные проблемы сельскохозяйственного природопользования, пути и методы их решения.
  • •47. Экологические основы рационального ведения промысла растений и животных. Проблема исчерпания биологических ресурсов. Сохранение биологического разнообразия.
  • •48. Радиоэкология. Механизм воздействия радиации на живые организмы. Сравнительная радиочувствительность организмов
  • •49. Урбоэкология. Понятие об урбанизации и урбанизированных территориях.
  • •50. Рекреационная экология. Понятие о рекреационном комплексе. Классификация рекреационных территорий.
  • •51.Создание искусственных экосистем. Антропогенные изменения ландшафтов. Последствия антропогенной трансформации ландшафтов. Особенности искусственных экосистем. Синантропизация флоры и фауны.
  • •52. Биологическое разнообразие живой природы и пути его сохранения. Создание системы особо охраняемых природных территорий (оопт). Красные книги.
  • •53.Экологические последствия войн и гонки вооружений
  • •54. Историческое единство окружающей среды и здоровья чело­века. Антропо-экологические критерии качества окружающей среды.
  • •55. Экология человечества: естественные пределы численности человеческой популяции, биопродуктивность и ресурсы биосферы.
  • •56. Воспроизведение че­ловеческой популяции и природная среда. Уровни влияния факторов сре­ды на воспроизведение человечества.
  • •58. Геофизические факторы и их влияние на здоровье человека. Солнечно-земные связи, космические и земные ритмы. Воздействие при­родной радиации.
  • •59. Геохимические факторы и их влияние на здоровье человека. Порого­вые концентрации химических элементов. Природно-эндемичные заболе­вания.
  • •60. Задачи оптимизации окружающей среды в конкретных природо­охранных проектах. Элементы социальной адаптации, направленные на оптимизацию процессов жизнедеятельности населения.
  • •63. Многообразие микроорганизмов. Архе- и эубактерии. Одноклеточные водоросли. Микромицеты. Экологические группы микроорганизмов по типу питания.
  • •64. Биоразнообразие флоры и растительности. Флористические изменения как индикатор состояния окружающей среды. Составление флоры.
  • •65. Описание фитоценозов. Ассоциации. Ярусы. Мозаичность. Микрофитоценозы. Микрогруппировки. Списки видов. Ценотические группы. Обилие.
  • •68. Региональное разнообразие беспозвоночных животных. Актуальные проблемы и пути сохранения разнообразия
  • •69. Региональное разнообразие позвоночных животных. Актуальные проблемы и пути сохранения разнообразия. Составление региональных кадастров биоразнообразия
  • •70. Социально-экономические аспекты сохранения биоразнообразия. Роль биоразнообразия в функционировании сельского и лесного хозяйства.
  • •71. Закономерности видового разнообразия. Возникновение и вымирание видов в природе. Причины вымирания видов в природе. Исторические аспекты формирования разнообразия.
  • •72. Проблема минимальной численности. Популяционно-генетические механизмы поддержания генетического разнообразия видов.
  • •74. Продуктивность сообществ и видовое разнообразие. Взаимосвязь продуктивности и биоразнообразия. Возможности управления продуктивностью.
  • •75. Временная и пространственная неоднородность среды и биологическое разнообразие. Богатство фауны и пространственная неоднородность растительности.
  • •76.Климатические условия и биоразнообразие. Неоднозначное воздействие изменений климата на разнообразие. Градиенты видового разнообразия
  • •77. Причины сокращения биоразнообразия. Разрушение природных экосистем и их антропогенная трансформация. Создание новых экологических систем. Комплексное воздействие на биоту
  • •78.Загрязнение среды и сокращение биологического разнообразия
  • •79. Проблема чрезмерной эксплуатации биологических ресурсов и сокращение биоразнообразия. Методы предотвращения чрезмерной эксплуатации.
  • •80. Интродукция чужеродных видов как фактор сокращения биологического разнообразия.
  • •81. Уничтожение видов для защиты сельскохозяйственных и промысловых объектов. Случайное уничтожение.
  • •82. Теоретические подходы и практические рекомендации по сохранению биологического разнообразия. Правовые основы. Административно-хозяйственные механизмы. Количественная оценка биоразнообразия.
  • •83.Международное сотрудничество в области сохранения биоразнообразия. Международные и государственные акты, направленные на сохранение биоразнообразия.
  • •84. Выполнение Российской Федерацией международных обязательств по сохранению биологического разнообразия.
  • •85. Создание и укрепление сети особо охраняемых природных территорий (оопт). Основные типы оопт. Задачи и проблемы функционирования. Формирование сети оопт Липецкой области.
  • •86. Воссоздание утраченных и деформированных ландшафтов. Проблемы реконструкции экосистем
  • •87. Сохранение видов в виде генофонда в ботанических садах, банках генов. Генетические криобанки. Основные подходы и актуальные проблемы.
  • •89. Система искусственных мероприятий по поддержанию и увеличению биоразнообразия и биологической продуктивности естественных и природно-антропогенных экосистем.

Биологические ресурсы – это объекты живой природы, которые человек использует в своих целях. К ним относятся животные, растения, грибы, бактерии, водоросли, а также их сообщества и экосистемы (луга, леса, болота, реки, моря). К биологическим ресурсам в равной степени относятся и окультуренные представители флоры и фауны.

Растительные ресурсы

Главная особенность всех биологических ресурсов, в том числе и растительных – их возобновляемость и исчерпаемость. Растительный мир представляет собой совокупность растительных организмов, обитающих в различных экосистемах.

Самыми главными на нашей планете являются лесные ресурсы. Леса занимают около 30% поверхности всей суши, и во многом благодаря им стала возможна жизнь на Земле. Поглощая из атмосферы углекислый газ и вырабатывая ценный кислород, растения формируют прочную основу для активной жизнедеятельности всех организмов.

Рис. 1. Лесные ресурсы.

Растения – это единственные организмы на Земле, которые могут производить собственные продукты питания за счет преобразования солнечной энергии в пищу. Данный процесс называется фотосинтезом. Благодаря ему вода и углекислый газ под воздействием Солнца превращаются в кислород и глюкозу.

Человек использует растения следующим образом:

  • источник пищи;
  • кормовая база для домашних животных;
  • сырье для фармацевтической отрасли;
  • источник древесины;
  • сырье для текстильной промышленности.

Что мы узнали?

При изучении темы «Биологические ресурсы» по программе географии 10 класса мы узнали, насколько большую ценность для человека представляют биологические ресурсы. Без растений и животных, их тесной взаимосвязи друг с другом, жизнь на нашей планете была невозможна.

Оценка доклада

БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

Биомасса Земли создается растительными и животными организмами.
Растительные ресурсы представлены как культурными, так и дикорастущими растениями. Насчитывается почти 6 тыс. видов культурных растений. Но наиболее распространенных видов сельскохозяйственных культур на Земле лишь 80-90, а самых распространенных всего 15-20: пшеница, рис, кукуруза, ячмень, батат, соя и т. д.
Среди дикорастущей преобладает лесная растительность, формирующая лесные ресурсы. Как и земельные, это исчерпаемые, но возобновимые ресурсы многоцелевого использования. Мировые лесные ресурсы характеризуются тремя главными показателями: размерами лесной площади (4,1 млрд. га), лесистостью (31,7%) и запасами древесины на корню (330 млрд. м3), которые благодаря постоянному приросту ежегодно увеличиваются на 5,5 млрд. м3. Казалось бы, что в этих условиях об угрозе дефицита лесных ресурсов говорить преждевременно. Но это совсем не так.
Древесина издавна широко использовалась как строительный и поделочный материал; тем более это относится к нашему времени. И в наши дни растет спрос на дрова, и не менее 1/2 всей заготавливаемой в мире древесины идет на эти цели. Наконец, в течение тысячелетий, начиная с неолита, когда возникло земледелие, леса сводились под пашню и плантации. Только за последние двести лет лесистость земной суши уменьшилась вдвое и обезлесение приобрело угрожающие масштабы. С ним связано и расширение эрозии почв, и сокращение запасов кислорода в атмосфере.
Площадь лесов в мире ежегодно уменьшается как минимум на 20 млн. га, или на 0,5%. Мировая заготовка древесины в ближайшей перспективе может достигнуть 5 млрд. м3. Это значит, что ее ежегодный годовой прирост будет фактически использован полностью.
Леса мира образуют два огромных по протяженности пояса — северный и южный.

Таблица 15. Распределение лесной площади по крупным регионам.

Мир, регион Лесная площадь, млн. га
Весь мир
СНГ
Зарубежная Европа
Зарубежная Азия
Африка
Северная Америка
Южная Америка
Австралия и Океания
4170
800
200
530
740
850
850
200

Северный лесной пояс находится в зоне умеренного и отчасти холодного и субтропического климатов. На него приходится 1/2 всех лесных массивов в мире и такая же часть запаса древесины. Здесь ведутся главные лесоразработки, прежде всего особо ценной древесины хвойных пород. Несмотря на интенсивную эксплуатацию, благодаря работам по лесовосстановлению и лесоразведению (в США, Канаде, Финляндии, Швеции) общая площадь лесов северного пояса не уменьшается.
Южный лесной пояс находится в основном в зоне тропического и экваториального климатов. На него приходится 1/2 всех лесных массивов и общего запаса древесины. Раньше ее использовали в основном на дрова, в последнее время во много раз увеличился экспорт в Японию, Западную Европу, США. Большой урон лесам южного пояса наносят также ведущаяся многие сотни лет подсечно-огневая система земледелия, экстенсивное пастбищное скотоводство. Все это приводит к катастрофически быстрому сведению лесов этого пояса.
Влажные вечнозеленые тропические леса еще занимают более 1 млрд. га, причем более половины их площади — в Латинской Америке. Однако Латинская Америка и Азия уже потеряли 40% таких лесов, а Африка-50%. Ученые считают, что эти леса находятся под угрозой полного уничтожения к середине XXI в. Большие работы по сохранению тропических лесов начаты под руководством ООН, но пока они не принесли желаемых результатов. Поэтому меры по рациональному использованию лесных ресурсов продолжают оставаться крайне актуальными.

Таблица 16. Наиболее и наименее лесистые страны мира

Наиболее

лесистые страны

Лесистость, %

Наименее

лесистые страны

Лесистость, %

Суринам

95

Оман

0,0

Папуа-Новая Гвинея

84

Кувейт

0,1

Гайана

83

Центрально- Африканская Республика

0,2

Габон

78

Саудовская Аравия

0,6

ДР Конго

77

Иордания

0,8

Финляндия

76

Исландия

1,0

Камбоджа

76

Египет

1,0

КНДР

75

ОАЭ

1,0

Швеция

68

Гаити

1,5

Япония

67

Нигер

1,6

Республика Корея

66

Алжир

2,0

Лаос

66

Афганистан

2,9

Бразилия

65

ЮАР

3,7

Индонезия

63

Сирия

3,9

Гвинея

60

Страны с наибольшими размерами лесных площадей
Россия (765, 9 млн. га), Канада (494,0), Бразилия (488,0), США (296,0), ДР Конго (б. Заир), Австралия, Китай, Индонезия, Перу, Боливия

Дополнительные сведения:
34 ВТЛ приходится на 10 стран: Бразилия, Индонезия, Заир, Перу, Колумбия, Индия, Боливия, Папуа-Новая Гвинея, Венесуэла, Мьянма.
По площади лесов на душу населения лидируют: Гвиана, Суринам, Габон, Конго и т.д.
Сокращаются лесные массивы в России, практически все леса сведены на нет в Сальвадоре, на Ямайке и в Гаити.
Ресурсы животного мира, будучи также составной частью биосферы, представляют собой еще один жизненно важный ресурс человечества, относящийся к категории возобновимых. На земном шаре насчитывается несколько миллионов видов животных (их значительно больше, чем растений), некоторые из них относятся к домашним, другие — к промысловым и т. д. А вместе растения и животные образуют генетический фонд (генофонд ) планеты, который также нуждается в защите от оскудения.

Генофонд — совокупность генов, которые имеются у особей, составляющих данную популяцию. Генофонд биосферы — совокупность всех ныне живущих на Земле видов.

С 1600 по 1995 г. на Земле исчезло уже более 600 видов животных, под угрозой уничтожения находятся еще 35 тыс. видов (не считая беспозвоночных). Особенно сильное давление испытывает животный мир Европы, где на грани уничтожения находятся многие виды млекопитающих, от 30 до 50% всех видов птиц. Примером оскудения генофонда в Африке и Азии может служить катастрофически быстрое уменьшение стада слонов.
Сохранение биологического разнообразия, предотвращение «эрозии» генофонда очень важная задача.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *