Лекция 2. Теоретические и методологические основы охраны природы и рационального использования ее ресурсов

1. Основные понятия курса

2. Основные геоэкологические законы, правила и принципы

3. Классификация природных ресурсов

4. Методы исследований

Лекции 3,4. Использование и охрана ресурсов литосферы

1. Классификация полезных ископаемых

2. Влияние добычи полезных ископаемых на природную среду

3. Комплексные мероприятия по рациональному использованию полезных ископаемых и охране недр

Лекции 5,6. Использование и охрана ресурсов атмосферы

1. Влияние климата на человека и его хозяйственную деятельность

2. Источники и состав загрязнения атмосферного воздуха

3. Последствия загрязнения атмосферы

4. Мероприятия по охране атмосферного воздуха

Лекции 7, 8. Использование и охрана ресурсов гидросферы

1. Запасы воды на планете

2. Мировое водопотребление

3. Источники загрязнения гидросферы и последствия

4. Антропогенное изменение поверхностного стока

5. Водоохранные мероприятия

Использование и охрана ресурсов биосферы

Лекции 9, 10. Использование и охрана земельных ресурсов

1. Глобальные функции почв

2. Земельный фонд мира

3. Антропогенное воздействие на почвы

4. Рекультивация земель

Лекция 11. Растительные ресурсы, их использование и охрана

1. Биологическое разнообразие планеты

2. Значение растений в природе и жизни человека

3. Разнообразие лесной растительности

4. Антропогенное воздействие на растительность

5. Мероприятия по охране растительности

Лекция 12. Ресурсы животного мира, их использование и охрана

1. Значение животных в жизни человека

2. Антропогенные факторы изменения животного мира

3. Мероприятия по охране животных

Лекция 13. Специальные формы охраны природы

Лекция 14. Экономические аспекты охраны природы

Лекция 15. Международное сотрудничество в области охраны природы

 

 

 

 

Лекция 1. ВВЕДЕНИЕ

 

Охрана природы – это комплексная межотраслевая дисциплина, разрабатывающая общие принципы и методы сохранения и восстановления природных ресурсов. Охрана природы – составная часть природопользования. Природопользование исследует общие принципы рационального (для данного исторического момента) использования природных ресурсов человеческим обществом. Разработка общих принципов природопользования предполагает изучение и обобщение исторического опыта деятельности человечества по освоению, преобразованию и охране природы. Для этого необходимо изучить антропогенное изменение природной среды в различных географических и социальных условиях. При этом выясняются закономерности взаимодействия общества и природы.

В истории развития человечества выделяют несколько периодов, различных по времени и силе воздействия людей на природу.

Первый период охватывает каменный век, это период первобытно-общинного строя. Малочисленные человеческие племена были широко расселены по земле и воздействие их на природу ограничивалось рыболовством и охотой на диких животных. Насколько активным тогда было влияние человека на природу судить трудно. Время начала этого периода назвать трудно. Это был самый длительный период взаимодействия человека с природой.

Второму периоду соответствует время с начала землепользования, т.е. от 8 - 7 веков до н.э. до становления промышленного производства в 15 веке н.э. Это период рабовладельческого и феодального строя, период активного развития скотоводства, земледелия. Успешно проводилась ирригация земель в Египте (низовья Нила), в Средней и Малой Азии, Индии, Китае, Южной и Центральной Америке. Для орошения земель использовали поверхностные и подземные воды. В результате орошения получали высокие урожаи сельскохозяйственных культур. Эти районы отличались высокой плотностью населения (на орошаемых землях Туркмении во II-I веках н.э. – 80-90 человек на км²).

Интенсивное сельскохозяйственное освоение земель, использование древесины в качестве топлива и стройматериалов приводило к сокращению площади лесов. Для строительства одного парусного корабля требовалось до 400 дубов. В Испании для этих целей было использовано полмиллиона вековых деревьев. Вырубка деревьев на склонах гор активизировала эрозионные процессы.

Развитие мореходства способствовало расширению морского промысла, прежде всего добычи китов. Этот промысел привел к уменьшению численности морских млекопитающих.

Третий период охватывает 16-19 века. Это время становления и развития капитализма, для которого свойственна постепенная концентрация производительных сил, развитие частного предпринимательства, постоянные захватнические войны. Этот период характеризуется интенсивным освоением минерально-сырьевых ресурсов, развитием соответствующих отраслей промышленности. Развитие добывающей и перерабатывающей промышленности привело к перераспределению химических элементов между недрами земли и ее поверхностью, к нарушению геохимического баланса биосферы. По подсчетам Вернадского В.И. только за 19 век было извлечено из недр Земли более 54 тыс.т. цветных и благородных металлов, угля (во второй половине 19 в. – 15 млрд.т). Для извлечения указанного количества полезных компонентов перерабатывается объем горной породы, превышающий вынос твердого материала реками мира с материков в океаны.

Расширение производства в капиталистических странах происходило на фоне его концентрации в промышленных районах и роста населения. Начался интенсивный процесс урбанизации. Использование угля в качестве топлива, отсутствие дымоулавливающих и водоочистных сооружений приводило к быстрому загрязнению воздушного бассейна, рек, а местами – к деградации растительного покрова, снижению плодородия почв. Такое воздействие испытали на себе горнопромышленные районы Великобритании, Центральной Европы (Рурская область, Силезия), Южный Урал, США.

Четвертый период взаимодействия человека - это период империализма и социальных революций. Ресурсопотребление охватывает практически всю сушу и все природные компоненты. Государства мира перерабатывают за год горной породы втрое больше, чем естественные геологические процессы на земле.

Геохимическое воздействие на природу определяется тремя обстоятельствами:

1. Синтезом многих (более миллиона) веществ, отсутствовавших в естественных условиях и обладающих качествами, не свойственными природным соединениям.

2. Строительством широкой сети коммуникаций (газо-нефтепроводов, дорог), что вместе со специализацией производства привело к транспортировке сырья из районов добычи в районы переработки, к перераспределению и рассеиванию загрязнений.

3. Интенсификацией сельскохозяйственного производства. Последствия использования удобрений, пестицидов выявлены спустя длительное время после применения.

Развитие производительных сил потребовало увеличить производство энергии, что привело к загрязнению окружающей среды. В этот период возросла добыча нефти и газа. При извлечении нефти из недр земли и транспортировке происходит соответствующее загрязнение природной среды.

В промышленно развитых районах значительно усилились геологические процессы. Причиной этого является коренное преобразование ландшафтов: появление мощных антропогенных отложений, изменение режима грунтовых вод, которое вызвало проседание грунтов. Наибольшее распространение в этих условиях получили процессы суффозии, карстообразования, эрозионные, оползневые.

Часто противопоставляют человека и природу. Однако человек – часть природы. Формирование человеческого общества – это закономерное явление в процессе эволюции человека.

Одним из основных принципов взаимоотношения человеческого общества и природной среды является принцип экологического само- обеспечения. Сущность принципа заключается в следующем:

- процесс материального производства должен составлять единую цепь преобразований, где всякий продукт (или отход «производства») первого уровня используется в качестве «сырья» на нижележащем уровне;

- в этом процессе не должно быть конечных продуктов, чуждых природным круговоротам, вследствие чего они превращаются в загрязнения и прогрессивно накапливаются;

- в результате саморазвития антропосферы экологические условия в целом должны улучшаться.

Действие принципа экологического самообеспечения можно рассмотреть на примере Байкала. Озеро Байкал – неисчерпаемый источник чистой воды. Чтобы сохранить чистую воду Байкала, хозяйственная деятельность в его бассейне не должна нарушать множество равновесий. Если полностью ликвидировать загрязненность впадающих в Байкал рек, то результатом будет угнетение фауны, т.к. биогенные загрязнения – источник ее питания. Если сильно увеличить загрязненность воды, то биота будет угнетаться прогрессирующим накоплением загрязняющих веществ. Важно не только количество этих веществ в водоеме, но и качественный состав, чтобы они могли участвовать в естественных круговоротах. Если загрязняющие вещества не участвуют в естественных круговоротах, то даже их малое количество оказывает токсическое действие на биоту.

Каждый период взаимодействия человека и природы характеризуется наличием нескольких экологических кризисов. Экологический кризис (по В.И.Данилову-Данильяну) - это состояние нарушения устойчивости глобальной биосферы, в результате которой происходят быстрые (за время жизни одного поколения людей) изменения характеристик окружающей среды. Устойчи-вость – это способность природы противостоять нарушениям окружающей среды.

Первым считается кризис собирательства и примитивного промысла. Предполагается, что деятельность человека привела к обеднению доступных ему ресурсов. Никаких следов глобального или регионального изменения окружающей среды нет. В этот период один вид человека – неандерталец –сменяется другим – кроманьонцем. Часть людей стала заниматься охотой и рыболовством.

Следующим кризисом считается оскуднение охотничьих ресурсов в конце последнего ледникового периода и начале голоцена. Начинают исчезать крупные позвоночные животные. Этот кризис называют кризисом «консументов». Согласно существующей гипотезе причиной кризиса является перепромысел крупных растительноядных животных человеком. Вместе с исчезновением этих животных исчезли и хищники. Кризис не имел глобального масштаба.

Следующим кризисом считается засоление почв и деградация поливного земледелия 3-4 тыс.лет назад. Это следствие появления земледелия и скотоводства. Кризис носил локальный характер и был свойственен территориям с орошаемым земледелием.

Четвертый кризис – кризис «продуцентов». Кризис связан с массовым уничтожением лесов для освобождения территорий под сельскохозяйственные угодья для использования древесины в качестве топлива и стройматериалов. Следы сведения лесов видны на всем земном шаре. Этот процесс начал развиваться примерно 3-4 тыс.лет назад в начале на Ближнем Востоке, в Китае, Индии, Греции, в средневековье – на всей Европе. После Великих географических открытий уничтожение лесов началось на всех континентах. В середине 19 века этот процесс приобрел глобальный характер.

Для ХХ в. характерен глобальный экологический кризис: быстрые изменения окружающей среды, происходящие на глобальном, региональном, локальном уровнях и охватывающие все природные компоненты и сферы Земли. В целом, на материках сформировались три центра дестабилизации окружающей среды. В каждом из них образовалось единое пространство с практически полностью разрушенными экосистемами площадью в несколько млн. км². Все они находятся в Северном полушарии.

Североамериканский центр включает в основном США, частично Канаду и Мексику. На этой территории разрушены леса и прерии, горные экосистемы. Общая площадь территории, на которой сохранилось меньше 10% площади, занятой естественными экосистемами, превышает 6 млн.км².

Европейский центр включает Западную, Центральную и Восточную Европу (в том числе республики бывшего СССР). Здесь разрушены или антропогенно изменены леса и степи, на территории которых сохранилось не более 1- 8% естественных экосистем. Общая площадь этого центра превышает 7 млн.км².

Азиатский центр включает страны Индостана, Шри-Ланку, Малайзию, Бирму, Индонезию (без о.Суматры), Китай с Тайванем (за исключением Тибета и пустынь Такла-Макан и Гоби), Японию, Корею, Филиппины. Общая площадь этого центра превышает 7 млн.км². Здесь сохранилось менее 5 % естественных экосистем.

На остальной части суши имеются пятна территорий с нарушенными экосистемами, размеры которых колеблются от 0,1 до 1 млн. км².

За 8-10 тыс.лет (с начала сельскохозяйственных революций до конца 19 века) человек разрушил естественные экосистемы на 20% суши, из которых основную часть составляли лесные и лесостепные. За ХХ век были разрушены естественные экосистемы еще на 40% площади континентов (без Антарктиды).

На планете осталось 94 млн. км² территорий с ненарушенными экосистемами. Если из этой площади вычесть участки, покрытые ледниками, обнаженными скалами и землями, то остается 52 млн.га. Для ненарушенных территорий характерен естественный растительный покров и очень низкая плотность населения (менее 10 чел. на 1 км²).

Хозяйственная деятельность человека по преобразованию суши привела к двум огромным изменениям. Во-первых, человек стал изымать в свою пользу из естественного оборота в экосистемах порядка 40 % чистой первичной продукции, из которых около 7 % используется непосредственно. За столетия человек изменил перераспределение энергии в экосистемах. Во-вторых, в результате уничтожения растительности, человек снизил производство фотосинтетической продукции на 12%.

Об экологическом кризисе свидетельствуют, например, следующие изменения окружающей среды с 1972 по 1990 гг.:

1. Рост концентрации парниковых газов от десятых долей до первых процентов ежегодно.

2. Истощение озонового слоя на 1 – 2 % ежегодно. Уменьшение толщины озонового слоя на 1 % приводит к увеличению потока ультрафиолетового излучения на 2 %, возрастанию заболеваемости людей раком кожи – на 4%.

3. Рост эрозии почв – 24 млрд. т ежегодно, снижение их плодородия, засоление, закисление, накопление загрязнителей. В ХХ веке по сравнению с ХIХ загрязнение тяжелыми металлами увеличилось в 10-15 раз.

4. Расширение площади пустынь (60 тыс. км² в год), рост техногенного опустынивания. За исторический период площади пустынь возросли более чем на 9 млн. км².

5. Сокращение площади лесов со скоростью 180 +- 20 тыс. км² в год (1989 год).

6. Подъем уровня Мирового океана на 1-2 мм в год.

7. Быстрое исчезновение видов живых организмов.

8. Рост заболеваемости населения. В крупных городах заболеваемость поллютантной природы составляет от 25 до 50% и т.д.

Экологический кризис характеризуется загрязнением окружающей среды. Загрязнением называется поступление в окружающую среду любых твердых, жидких и газообразных веществ, микроорганизмов, энергии в количествах, вредных для здоровья человека, биоты, экосистем. По объектам загрязнения различают загрязнение поверхностных и подземных вод, почв, воздуха и т.д. Выделяют природные и антропогенные источники загрязнения окружающей среды. К природным источникам относятся пыльные бури, вулканический пепел и т.д. Источниками антропогенного загрязнения являются промышленность, сельское хозяйство, транспорт, коммунально-бытовое хозяйство и т.д. По видам загрязнений выделяют химическое, физическое и биологическое. К физическому загрязнению относят тепловое, шумовое, радиоактивное, электромагнитное. К химическому загрязнению приводит накопление тяжелых металлов, пестицидов, пластмасс, отдельных химических веществ и элементов. К биологическому загрязнению относят биогенное, микробиологическое и другие виды.

Современный глобальный экологический кризис обусловливает необходимость охраны природы. Объектом изучения курса "Использование природных ресурсов и охрана природы" как комплексной науки являются природные ресурсы.

Главные задачи охраны природы – рациональное использование природных ресурсов, защита природы от загрязнения, сохранение биологического разнообразия.

Разработка мероприятий по рациональному использованию природных ресурсов предполагает выполнение следующих этапов научных исследований:

1) Изучение природных ресурсов в исследуемом регионе, их качественный и количественный учет, картографирование выявленных природных ресурсов.

2) Установление природно-ресурсного потенциала (ПРП) территории, т.е. совокупности естественных ресурсов, выступающих в качестве средств производства или предметов потребления в границах ПТК.

3) Экономическая оценка природных ресурсов в ПТК.

4) Установление приоритетных направлений в хозяйственном освоении природных ресурсов территории, разработка схемы наиболее рационального освоения ПРП, т.е. эффективного в экономическом отношении и при этом экологически безопасного, исключающего развитие негативных природно-антропогенных процессов и деградацию природной среды.

5) Организация охраны отдельных природных объектов и мероприятий по восстановлению и расширенному воспроизводству природных ресурсов.

Для решения этих задач требуются специалисты различного профиля: физикогеографы, экономикогеографы, экономисты и т.д. Так, физико-географические исследования необходимы на первом, втором, частично на четвертом и пятом этапах исследований, экономико-географические исследования – на третьем, частично четвертом и пятом этапах. Научно обоснованное решение проблемы рационального использования природно-ресурсного потенциала территории возможно лишь на основе комплексных исследований различных отраслей знаний.