Рассматриваемые вопросы имеют принципиально важное значение для характеристики специфической роли человека в окружающем мире, а также для определения причин современного экологического кризиса. Три составляющие характеризуют отличие человека от других обитателей планеты, степень согласованности его действий с биосферными процессами, возможности нахождения своего места в биосфере экологически обусловленными методами. Ниже эти вопросы рассматриваются применительно к основным законам, правилам и принципам общей экологии. В настоящее время существование среднестатистического человека связано с использованием 80-100 тыс. ккал энергии в сутки. В промышленно развитых странах суточный среднедушевой расход энергии достигает 250-300 тыс. ккал. По образному выражению В. Небела, существование современного человека при переводе затрачиваемой энергии на мускульную силу обеспечивается трудом 80—100 рабов. Исходя из этого, численность населения Земли, если ее привести к биологическому критерию, следует увеличить в 80-100 раз. Но с точки зрения воздействия на среду энергия технического общества существенно отличается от мускульной. В первом случае она высвобождается из внутренних источников. Это неизбежно связано с нарушением функционирования экосистем, загрязнением среды и другими антиэкологичными издержками.
Человек в настоящее время добывает и перемещает всеми видами своей деятельности (извлечение из недр и переработка ископаемых, эрозия почв, разрушение грунтов и т. п.) больше твердых пород (примерно 140-150 млрд. т/год), чем это происходит в результате действия воды, ветра, живых организмов и других природных сил (около 115-120 млрд. т/год). Вынос химических элементов и продуктов эрозии с суши в океан достиг 50% от природного и превышает 40 млрд. т/год. Человек приблизился к предельно допустимым пределам изъятия вод из рек (примерно 10% от стока). Он уничтожил практически полностью отдельные ландшафты в масштабах природных зон. Сравнимыми с природными (в результате извержения вулканов, разрушения горных пород и т. п.) стали объемы выбросов в атмосферу углекислого газа, двуокиси серы, окислов азота. Атмосферный азот, который в природе превращается в усвояемые растениями соединения в основном отдельными группами организмов, примерно такими же темпами трансформируется в активные формы (окисную, аммонийную) целенаправленными или непреднамеренными техногенными процессами. Из недр в настоящее время извлекается 100-120 млрд. т различных ископаемых, что в расчете на среднестатистического человека Земли составляет 25-30 т/год (в промышленно развитых странах в 2-3 раза больше). Но если численность населения удваивается каждые 30-40 лет, то потребление ресурсов - через 8-10 лет.
Знаменательно, что в числе трех специальных Заявлений и Конвенций, провозглашенных на Конференции ООН в Рио-де-Жанейро (1992 г.), два из них посвящены биологическим ресурсам и сохранению биологического разнообразия. Это уже называвшееся «Заявление о принципах в отношении лесов» и «Конвенция о биологическом разнообразии». Наряду с продовольственными и техническими аспектами сохранения биоразнообразия подчеркивается большая экологическая значимость данной проблемы. Отмечается, что без сохранения биоразнообразия немыслимо устойчивое развитие. Экономические аспекты сохранения и использования биологического разнообразия. Известно, например, что «Зеленая революция» 60-70-х годов настоящего столетия во многом связана с тем, что для выведения новых высокоурожайных и устойчивых к болезням сортов зерновых культур использованы дикие виды, например пшеница из Турции. Только в странах Азии в результате «Зеленой революции» производство зерна пшеницы увеличилось на 2 млрд. долларов, риса на 1,5 млрд. долларов США. Дикие виды - важный источник лекарств, отрицательные последствия, применения которых минимальны. В настоящее время для этих целей используется около 5 тыс. видов растений с ежегодной стоимостью примерно 40 млрд. долларов. Есть сведения, что еще большее количество растений, обладающих целебными свойствами, пока не нашло применения в медицине.
Ландшафтная карта, выявленные закономерности структурно-динамической организации лесного покрова различных типов ландшафта и пакет карт прикладного назначения позволяют обоснованно применять различные элементы ЛЭП как на уровне региона, так и конкретных территорий ранга лесопромышленного предприятия. Это особенно актуально в связи активно развивающимся процессом лесной сертификации. Лесная сертификация - процедура признания сбалансированности по экологическим, экономическим и социальным параметрам режима лесопользования на определенной территории, отвечающего общепризнанным критериям «устойчивого» управления лесами. Весьма полная сводка данных в этой области представлена в работе А. В. Птичникова. В настоящее время добровольная лесная сертификация в основном проводится по системе Лесного попечительского совета (FSC - Forest Stewardship Council - FSC). Ведущими принципами, заложенными в систему сертификации, являются сохранение средо-образующих (средозащитных) функций лесов и биоразнообразия в условиях их интенсивного использования и эффективного воспроизводства. Именно это и является предметом концепции многоцелевого (многоресурсного) лесопользования на ландшафтной основе. Ее использование для сертификации является, по сути, безальтернативным. Это, в частности, подтверждает и то, что в Лесной программе WWF России одним из нескольких направлений деятельности провозглашается «распространение добровольной лесной сертификации и лесопользования, основанного на ландшафтном подходе».
Около 1000 видов травянистых и древесных растений, распространенных по всему земному шару, особенно в тропиках. Многие виды хлопчатника, канатника, сиды, гибискуса, алтея культивируются как прядильные, масличные, овощные, кормовые, лекарственные и декоративные растения.
Для растений семейства характерно очередное листорасположение, наличие прилистников и подчашия. Плоды — коробочки или многосемянки.
Крупнейшая проблема в современном естествознании состоит в выявлении фундаментальных закономерностей структурно-функциональной организации природных систем на локальном, региональном и глобальном уровнях. Это является основой для эколого-экономической оптимизации природопользования. Актуальность разработки этой темы вызвана углубляющейся, по существу, всеобщей и во многом необратимой антропогенной трансформацией природной среды. Другими словами, необходимо выработать такой сценарий широкого и комплексного освоения ресурсного потенциала природных систем, который обеспечит, по крайней мере, минимизацию негативных экологических последствий. Общепризнанным, магистральным направлением развития этой теории признается синтез географического и экологического подходов к изучению природных систем. Данная тема становится лейтмотивом многих теоретических и прикладных разработок в области ландшафтоведения, ландшафтной экологии, биогеографии, биогеоценологии. В сфере данного комплекса естественных наук в последние десятилетия сформировалось несколько подходов.
Сера(S) занимает 15 место среди элементов по содержанию в земной коре, она встречается в природе в свободном состоянии (самородная сера) и в виде минералов сульфидных (пирит FeS2, халькопирит FeCuS2, галенит PbS, цинковая обманка ZnS) и сульфатных, в основном сульфатов кальция (гипс, ангидрит) и бария (барит). Сера отличается переменной степенью окисления, причем наиболее характерны IV и VI. Основное значение имеет сульфат-ион. Причем сульфаты щелочных металлов, магния, железа, цинка, меди, никеля, кобальта, кадмия хорошо растворимы, а сульфаты свинца - труднорастворимы. Эти закономерности имеют большое геохимическое значение. В окружающую среду сера поступает с вулканическими газами, в составе минеральных источников, при окислении сероводорода в результате жизнедеятельности бактерий - десульфуризаторов, а в почвы - главным образом из разрушающихся горных пород и руд. Естественным источником серы в почве являются пириты, содержащие серу в восстановленной форме. Поступление техногенной серы в окружающую среду происходит как в виде сернистого газа, так и в окисленной до серной кислоты форме. Отмечается, что с пылевой фракцией серы может выпадать в десятки раз больше, чем с кислыми дождями. Закисление почвы является одним из основных аспектов проблемы воздействия на состояние природных биоценозов кислотных осадков. Соединения серы относятся к наиболее опасным загрязнителям атмосферы.
Способность водоемов к биологическому самоочищению небезгранична, и охрана их от загрязнения невозможна без максимального обезвреживания сточных вод. Суммарное количество последних сейчас таково (свыше 1200 км3), что собранные вместе они дали бы реку в шесть раз более полноводную, чем Волга. Если бы сточные воды не подвергались очистке, экосистемы континентальных водоемов полностью бы деградировали в считанные месяцы. Поэтому сброс неочищенных стоков повсеместно запрещен, требуемая степень очистки регламентируется законодательством. На очистных сооружениях с помощью физических, химических и биологических методов сточные воды доводят до состояния, отвечающего определенным гигиеническим и биологическим требованиям. Различные вещества, остающиеся в сточной воде, не должны находиться в количестве, превышающем предельно допустимые концентрации (ПДК). ПДК устанавливают с учетом гигиенических требований и интересов охраны экосистемы водоемов, т. е. экологически обосновывают. Сам процесс очистки сточных вод в значительной мере строят на принципе биологического самоочищения, многократно усиливаемого созданием специальных условий. Для этой цели конструируют экосистемы специального назначения, работающие в заданном режиме, обеспечивающем наибольший очистной эффект. Здесь наблюдается случай, когда гидробиология переходит на высшую стадию научных исследований, т. е. на разработку основ формирования нужных экосистем и полного управления их функциями.
Никогда не менялось отношение к природе, к ее охране как делу первостепенной государственной важности. Лишь с конца 30-х до начала 60-х годов идеи охраны природы были вытеснены, почти загнаны в подполье потребительским лозунгом «мы не можем ждать милостей от природы, взять их у нее — наша задача». В те времена было закрыто большое число заповедников, а экология уже почти превратилась в «буржуазную лженауку», как до того генетика и кибернетика. Экологи с высокой трибуны были объявлены бездельниками. Кой-кого уволили с работы. И хотя гонения на экологию были не очень значительны, к взрыву мировой экологической мысли в 60-е годы наша страна пришла научно обескровленной. Мы и сейчас в экологии отстаем от наиболее развитых стран лет на 10—15, быть может, даже 20—25. И как ни странно, предпосылки всего этого уже были заложены, пусть не слишком явно, в тех документах, которые публикуются выше: неэффективность природоохранных мероприятий, слабость административного управления ими, отсутствие авторитета у природоохранных учреждений, стремление к децентрализации охраны природы в стране, возражения ведомств-природопользователей против создания надведомственного органа и даже указание на то, что «охрана памятников природы должна быть возложена на самих граждан». Все это типично для последующего времени и налицо в наши дни.
В современном научном познании системный, целостный подход как методологический принцип закономерно приобрел ведущее значение. Это связано с характером современных фундаментальных исследований, с глубиной сегодняшнего проникновения в сущность вещей и явлений, а также с особенностями чрезвычайно усложнившихся задач общественной практики. И в этом смысле данный принцип знаменует не просто определенную качественную ступень науки, но и ответ на потребности эпохи. Приложению его к изучению живой природы посвящена книга академика В. Г. Афанасьева «Мир живого: системность, эволюция и управление». Она — результат многолетней работы автора. Более двадцати лет назад в своей монографии «Проблемы целостности в философии и биологии» В. Г. Афанасьев обстоятельно рассмотрел смысл и содержание названного подхода. Уже тогда им было показано, что системность, целостность присуща всему в объективном мире,— такова форма существования всех проявлений материи в пространстве и во времени. Философское осмысление чрезвычайно обширного материала современной биологии на методологической базе та кого подхода — задача, поставленная автором рецензируемой книги. В ней убедительно показывается, что принцип системности, целостности пронизывает все живое — от элементарных носителей жизни, протоплазмы и клетки, до биосферы.




Новое на сайте


Леса юга Сибири и современное изменение климата


По данным информационной системы «Биам» построена ординация зональных категорий растительного покрова юга Сибири на осях теплообеспеченности и континентальности. Оценено изменение климата, произошедшее с конца 1960-х по 2007 г. Показано, что оно может вести к трансформации состава потенциальной лесной растительности в ряде регионов. Обсуждаются прогнозируемые и наблюдаемые варианты долговременных сукцессии в разных секторно-зональных классах подтайги и лесостепи.


Каждая популяция существует в определенном месте, где сочетаются те или иные абиотические и биотические факторы. Если она известна, то существует вероятность найти в данном биотопе именно такую популяцию. Но каждая популяция может быть охарактеризована еще и ее экологической нишей. Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации данного вида. Термин "экологическая ниша" был впервые употреблен американцем Д. Гриндель в 1917 г.


Экосистемы являются основными структурными единицами, составляющих биосферу. Поэтому понятие о экосистемы чрезвычайно важно для анализа всего многообразия экологических явлений. Изучение экосистем позволило ответить на вопрос о единстве и целостности живого на нашей планете. Выявления энергетических взаимосвязей, которые происходят в экосистеме, позволяющие оценить ее производительность в целом и отдельных компонентов, что особенно актуально при конструировании искусственных систем.


В 1884 г. французский химик А. Ле Шателье сформулировал принцип (впоследствии он получил имя ученого), согласно которому любые внешние воздействия, выводящие систему из состояния равновесия, вызывают в этой системе процессы, пытаются ослабить внешнее воздействие и вернуть систему в исходное равновесное состояние. Сначала считалось, что принцип Ле Шателье можно применять к простым физических и химических систем. Дальнейшие исследования показали возможность применения принципа Ле Шателье и в таких крупных систем, как популяции, экосистемы, а также к биосфере.


Тундры


Экосистемы тундр размещаются главным образом в Северном полушарии, на Евро-Азиатском и Северо-Американском континентах в районах, граничащих с Северным Ледовитым океаном. Общая площадь, занимаемая экосистемы тундр и лесотундры в мире, равно 7 млн ​​км2 (4,7% площади суши). Средняя суточная температура выше 0 ° С наблюдается в течение 55-118 суток в год. Вегетационный период начинается в июне и заканчивается в сентябре.


Тайгой называют булавочные леса, широкой полосой простираются на Евро-Азиатском и Северо-Американской континентах югу от лесотундры. Экосистемы тайги занимают 13400000 км2, что составляет 10% поверхности суши или 1 / 3 всей лесопокрытой территории Земного шара.
Для экосистем тайги характерна холодная зима, хотя лето достаточно теплое и продолжительное. Сумма активных температур в тайге составляет 1200-2200. Зимние морозы достигают до -30 ° -40 °С.


Экосистемы этого вида распространены на юге от зоны тайги. Они охватывают почти всю Европу, простираются более или менее широкой полосой в Евразии, хорошо выраженные в Китае. Есть леса такого типа и в Америке. Климатические условия в зоне лиственных лесов более мягкие, чем в зоне тайги. Зимний период длится не более 4-6 месяцев, лето теплое. В год выпадает 700-1500 мм осадков. Почвы подзолистые. Листовой опад достигает 2-10 тонн / га в год. Он активно вовлекается в гумификации и минерализации.


Тропические дождевые леса - джунгли - формируются в условиях достаточно влажного и жаркого климата. Сезонность здесь не выражена и времени года распознаются по дождливым и относительно сухим периодами. Среднемесячная температура круглогодично держится на уровне 24 ° - 26 ° С и не опускается ниже плюс восемнадцатого С. Осадков выпадает в пределах 1800-2000 мм в год. Относительная влажность воздуха обычно превышает 90%. Тропические дождевые леса занимают площадь, равную 10 млн. кв. км.