Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального

образования

Хабаровская государственная академия экономики и права

Кафедра туризма и гостиничного хозяйства

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

ЭКОЛОГИЯ И РЕСУРСОВЕДЕНИЕ

Программа дисциплины, материалы учебного пособия и

методические указания к самостоятельной работе

для бакалаврантов 1 - 3 курсов направления 080200.62

«Менеджмент» заочной формы обучения

Хабаровск 2012

2

ББК У9 (2) 43

Х 12

Экология и ресурсоведение : программа дисциплины, материалы учебного

пособия и методические указания к самостоятельной работе для бакалаврантов

1 – 3 курсов направления 080200.62 «Менеджмент» заочной формы обучения /

сост. ст. преподаватель кафедры туризма и гостиничного хозяйства А. Н.

Мартынова. ― Хабаровск : РИЦ ХГАЭП, 2012. – 138 с.

© Хабаровская государственная академия экономики и права, 2012

3

Содержание

Введение 4

Раздел 1. Программа дисциплины 6

Раздел 2. Материалы учебного пособия 10

Глава 1 Предметы, методы и содержание дисциплины 10

1.1 Экология и ресурсоведение в сложившейся системе научных

дисциплин 10

1.2 Отношение к природе и ресурсам в различные этапы

формирования человеческого общества 24

Глава 2 Теоретические основы экологии 29

2.1 Факториальная экология 29

2.2. Учение о популяциях 40

2.3. Учение о сообществах 45

2.4. Учение об экосистемах 58

2.5. Учение о биосфере 66

Глава 3. Теоретические основы ресурсоведения. Ресурсы и их

использование 70

3.1. Природно-ресурсный потенциал и его оценка 71

3.2 Взаимодействие общества и природы в процессе

ресурсопользования 80

3.3. Анализ природно-ресурсного потенциала и его использования:

эколого-экономический аспект 83

Глава 4 Современные системы взаимодействия общества и ресурсов

и их последствия 108

4.1. Основные противоречия в системе «ресурсы-использование-

проблемы» 108

4.2. Современные концепции взаимоотношения природы, ресурсов,

общества 117

Раздел 3. Методические указания к самостоятельной работе 128

Раздел 4 Вопросы к зачёту по дисциплине 130

Список рекомендуемой литературы 133

4

Введение

Курс «Экология и ресурсоведение» является базовым для изучения

последующих специальных дисциплин. Целью изучения дисциплины

"Экология и ресурсоведение" является овладение теоретическими и

практическими основами экологически безопасной организации

хозяйственной деятельности предприятия (групп предприятий) на

определенной территории, призванной, наряду с получением материальных

благ, сохранить жизнепригодность среды обитания; способствование

формированию научного мировоззрения о человеке как о части природы, о

единстве и самоценности всего живого и необходимости учета взаимосвязи

всех факторов использования природно-ресурсного потенциала с социально-

экономическим развитием общества, а также обучить правильному

осмыслению процессов и последствий, связанных с жизнедеятельностью

человека, в том числе и с его профессиональной активностью.

Задачи курса:

выявление основных проблем взаимодействия человека и

окружающей природной среды в ходе исторического развития общества и на

современном этапе;

анализ видов антропогенного воздействия на природу и их

последствий для экосистем и человека;

рассмотрение основных разделов экологии (аутэкология,

демэкология, синэкология и др.), а также экологических законов

определяющих взаимодействие организмов со средой;

изучение ресурсных аспектов взаимодействия общества и

природы;

определение ресурсно-экологической ценности отдельных

компонентов природной среды и отдельных экосистем для устойчивого

эколого-экономического развития;

5

рассмотрение положения ресурсного блока в концепции

устойчивого развития и выявление оптимальных путей ресурсопользования.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

­ теоретические основы экологии и ресурсоведения, а также

закономерности определяющие эволюцию взаимодействия общества с

окружающей природной средой;

­ современные экологические проблемы и ситуации и их роль в

дестабилизации ресурсно-экологической обстановки на планете в

современный период;

­ экологические принципы и законы рационального

ресурсопользования и охраны природы;

­ основные виды ресурсов, особенности их распределения на

планете и использования;

­ положения концепции устойчивого развития по выявлению

оптимальных путей ресурсопользования.

Уметь:

­ применять полученные знания в своей повседневной и

профессиональной деятельности;

­ систематизировать и обобщать информацию ресурсно-

экологической направленности, приходить к полным и логически-

обоснованным выводам на основе ее анализа;

­ выявлять проблемы при анализе конкретных экологических

ситуаций, предлагать способы их решения, прогнозировать последствия этих

решений для окружающей природной среды.

Владеть:

­ специальной экологической терминологией и лексикой данной

дисциплины;

6

­ навыками самостоятельного овладения новыми знаниями по

теории и практике экологии и ресурсоведения;

­ методами оценки ресурсов, природно-ресурсного потенциала и

их основных характеристик;

­ знаниями о разносторонней связи человека с многообразием

ресурсов.

Раздел 1. Программа дисциплины

1 Предметы, методы и содержание дисциплины

Тема 1.1 Экология и ресурсоведение в сложившейся системе

научных дисциплин.

Основные понятия и термины (экология, природная среда, природные

условия, природные ресурсы, природопользование, ресурсопользование,

ресурсоведение и т.д.). Цели, задачи, объект, предмет и методы экологии и

ресурсоведения. История развития экологии, структура экологической науки.

Вертикальные и горизонтальные связи и аспекты становления

ресурсоведения как научной дисциплины. Законы экологии. Разносторонняя

связь человека с многообразием ресурсов.

Тема 1.2 Отношение к природе и ресурсам в различные этапы

формирования человеческого общества

Место человека в эволюции нашей планеты. Отношение к ресурсам в

доиндустриальную эпоху (от палеолита до Средних веков).

Ресурсопользование в индустриальную и постиндустриальную эпохи.

Современные проблемы ресурсопользования.

2 Теоретические основы экологии

Тема 2.1 Факториальная экология

7

Понятие о среде. Факторы среды и их классификация. Закономерности

взаимодействия организма со средой. Комплексное воздействие факторов

среды на организм. Основные закономерности, присущие действию

экологических факторов на живые организмы.

Тема 2.2 Учение о популяциях

Понятие о популяции. Популяционная структура вида. Характеристика

свойств популяции. Динамика численности популяций и ее регуляция.

Тема 2.3 Учение о сообществах

Типы межвидовых взаимоотношений. Биоценоз и его структура.

Динамика биоценозов

Тема 2.4 Учение об экосистемах

Трансформация вещества и энергии в экосистеме. Биологическая

продуктивность экосистем. Характеристика основных типов экосистем

Тема 2.5 Учение о биосфере

Биосфера и ее границы. Функции живого вещества. Биогеохимические

круговороты вещества в биосфере.

3 Теоретические основы ресурсоведения. Ресурсы и их

использование

Тема 3.1 Природно-ресурсный потенциал и его оценка.

Современная классификация ресурсов. Оценка природных ресурсов.

Природно-ресурсный потенциал и его оценка. Ресурсообеспеченность.

Эффективность ресурсополъзования.

Тема 3.2 Взаимодействие общества и природы в процессе

ресурсопользования.

8

Ресурсные циклы. Модели взаимодействия общества и природы в

процессе ресурсополъзования. Эволюция циклов основных ресурсов.

Тема 3.3 Анализ природно-ресурсного потенциала и его

использования: эколого-экономический аспект

3.3.1 Ресурсы территориальные и земельные: современные

представления о территории; ресурсные свойства территории; роль

географического положения для развития природно-ресурсного потенциала;

понятие «земельные ресурсы», их структура и специфика; виды плодородия

почв и воспроизводство плодородия; экологические проблемы использования

земельных ресурсов.

3.3.2 Водные ресурсы и ресурсы Мирового океана: основные понятия

(водные ресурсы, водообеспеченность, водоснабжение, водопотребление и

т.д.); экологические проблемы использования водных ресурсов; резервы

водопотребления; ресурсы Мирового океана и особенности их локализации и

использования; ресурсное многообразие Мирового океана; приоритеты и

конфликтные ситуации в использовании ресурсов Мирового океана;

экологические последствия его загрязнения.

3.3.3 Минерально-сырьевые и лесные ресурсы: особенности

использования минерально-сырьевых ресурсов в ресурсных циклах, их

локализация и обеспеченность; резервы восполнении и экологические

последствия освоения; специфика лесных ресурсов, основные понятия

(лесопользование, лесистость и т.д.), состав и особенности размещения;

ресурсно-экологические функции леса; экологические проблемы

использования лесных ресурсов.

3.3.4 Вторичные и трудовые ресурсы: вторичные ресурсы, специфика,

основные понятия; классификация вторичных ресурсов, типы и виды отходов

с позиции использования их как ресурсов; причины, ограничивающие

использование отходов в качестве вторичных ресурсов; особенности

трудовых ресурсов, основные понятия (плотность населения, половозрастной

9

состав, воспроизводство населения, урбанизация, субурбанизация,

рурбанизация, агломерация); особенности размещения населения, динамика;

интеллектуальные ресурсы; рынок труда.

3.3.5 Экологические ресурсы: роль экологических ресурсов, основные

понятия; экологический потенциал территории; охрана природы как особый

вид использования ресурсов; экономические и экологические механизмы

охраны природы; экологический каркас территории.

4 Современные системы взаимодействия общества и ресурсов и их

последствия.

Тема 4.1 Основные противоречия в системе «ресурсы-

использование-проблемы»

Экологические проблемы и экологические ситуации. Классификации

экологических проблем и экологических ситуаций. Экологические кризисы.

Ресурсная составляющая экологического кризиса и ее роль в стабилизации

кризисных процессов. Роль катастроф в дестабилизации ресурсно-

экологической обстановки на планете в современный период.

Тема 4.2 Концепция устойчивого развития

Современные концепции взаимоотношения природы, ресурсов,

общества. Доклады Римскому клубу. Принципы сбалансированного развития

Медоуза. Концепция экотопии. Причины и необходимость кардинального

изменения парадигмы развития цивилизации. О концепции устойчивого

развития: основные требования и ориентиры. Возможности перехода России

к устойчивому развитию.

10

Раздел 2. Материалы учебного пособия

Глава 1 Предметы, методы и содержание дисциплины

1.1 Экология и ресурсоведение в сложившейся системе научных

дисциплин

1. Экология: понятие, цели, задачи

На рубеже XXI в. человечество оказалось перед парадоксальным

фактом: с одной стороны – научно-технический прогресс в сочетании с

экологической неграмотностью послужили причиной деградации

окружающей среды; с другой стороны – только человек должен стать

гарантом охраны природы. Сейчас, когда человек, по определению В. И.

Вернадского, превратился в «огромную геологическую силу», мы должны

охранять окружающую среду от человека и для человека, что является только

частью проблем, решаемых экологией. Экология является перекрестком для

специалистов всех направлений, для которых, как и для всех людей планеты,

экологические знания являются насущной необходимостью сегодняшнего

дня, и учебным классом становится весь мир. Более глубокое освоение

каждым человеком экологических знаний будет способствовать бережному

отношению к природе и сохранению ее богатств.

Термин «экология» и его производные активно вошли в лексикон

нашей повседневной жизни. Экология стала одной из сторон гуманизма,

включающей в себя духовность, понимание единства человека с природой,

высокую культуру, интеллект.

Заслуга введения термина «экология» в науку принадлежит немецкому

биологу Эрнсту Геккелю (1866), который использовал его в капитальном

труде «Общая морфология организмов». Под экологией Э. Геккель понимал

«науку о месте обитания видов» и определил ее как биологическую науку,

изучающую взаимоотношения организмов с окружающей средой.

11

Это слово (греч.) в буквальном смысле означает «экос» – дом, жилище;

«логос» – наука.

Современные экологи рассматривают экологию как науку о

закономерностях взаимосвязей и взаимодействии организмов и их систем

друг с другом, а также со средой обитания и изменением этих

закономерностей под влиянием природных и антропогенных воздействий.

Возникнув в недрах биологии, экология получила развитие в

различных областях знаний человека. Сегодня экология понимается как:

Часть биологии (биоэкология), изучающая отношение организмов

(особей, популяций, биоценозов и т.п.) между собой и окружающей средой;

Дисциплина, изучающая общие законы функционирования экосистем

различного иерархического уровня;

Комплексная наука, исследующая среду обитания живых существ

(включая человека);

Область знаний, рассматривающая некую совокупность предметов и

явлений с точки зрения субъекта или объекта (как правило, живого или с

участием живого), принимаемого за центральный в этой совокупности (это

может быть и промышленное предприятие);

Исследования положения человека как вида, его связи с

экологическими системами и мерой воздействия на них.

Какие основные особенности экологии как науки можно выделить?

1 Объектом изучения экологии является система.

2 Одним из субъектов системы является живое существо (человек),

активно преобразующий систему в процессе жизнедеятельности.

3 Множество связей, существующих между элементами системы, но

мало изученных человеком.

Цель экологии как науки – обеспечение общества суммой знаний,

достаточных для производства биологического разнообразия и создания

условий для сохранения жизни на планете.

12

Главные теоретические и практические задачи экологии – вскрыть

закономерности процессов, происходящих в природе, и определить основные

принципы рационального взаимодействия общества и природы.

Для решения задач, стоящих перед экологией, как свои собственные

методы, так и методы других наук. Собственные методы экологии можно

разделить на три группы:

1. Полевые методы – это методы, позволяющие изучить влияние

комплекса факторов естественной среды на естественные биологические

системы и установить общую картину существования и развития системы.

2. Лабораторные методы – это методы, позволяющие изучить

влияние комплекса факторов моделированной в лабораторных условиях

среды на естественные или моделированные биологические системы. Эти

методы дают возможность получить приблизительные результаты, которые

требуют дальнейшего подтверждения в полевых условиях.

3. Экспериментальные методы – это методы, позволяющие изучить

влияние отдельных факторов естественной или моделированной среды на

естественные или моделированные биологические системы. Они

применяются в сочетании как с полевыми, так и с лабораторными методами.

Кроме собственных методов экология широко использует методы

таких наук, как биохимия, физиология, микробиология, генетика, цитология,

гистология, физика, химия, математика и др.

Экология должна указать человечеству путь к созданию общества

устойчивого развития, в котором природопользование рационально, т.е.

ресурсы не истощаются, среда не загрязняется и процветание нашего

поколения не лишает потомков возможности нормальной жизни.

К настоящему времени экологическое направление охватило

практически все существующие области научного познания. Не только науки

естественного профиля, но и сугубо гуманитарные науки при изучении своих

объектов стали широко пользоваться экологической терминологией и

главное методами исследования, возникло множество «экологий»

13

(экологическая геохимия, экологическая геофизика, экологическое

почвоведение, геоэкология, экологическая геология, физическая и

радиационная экология, медицинская экология и множество других). В связи

с этим была проведена определенная структуризация (рис. 1.2). В основу

структуризации положено разделение экологии на четыре крупнейших и

одновременно фундаментальных направления: биоэкологию, экологию

человека, геоэкологию и прикладную экологию.

Все перечисление направления пользуются практически одинаковыми

методами и методологическими основами единой экологической науки, в

данном случае речь может идти об аналитической экологии с

соответствующими подразделениями ее на физическую, химическую,

геологическую, географическую, геохимическую, радиационную и

математическую, или системную, экологии. В рамках биоэкологии выделяют

два равноценных и важнейших Направления: эндоэкологию и экзоэкологию.

Согласно Н. Ф. Реймерсу (1990), к эндоэкологии относятся генетическая,

молекулярная, орфологическая и физиологическая экологии. К экзоэкологии

относятся следующие направления: аутоэкология, или экология отдельных

особей и организмов как представителей определенного вида; демэкология,

или экология отдельных группировок; популяционная экология, которая

изучает поведение и взаимоотношение в пределах какой-то определенной

популяции (экология отдельных видов); синэкология, или экология

органических сообществ; экология биоценозов, рассматривающая

взаимоотношение сообществ или популяций организмов, составляющих

биоценоз между собой и с окружающей средой. Наиболее высшим рангом

"экзоэкологического направления являются учение об экосистемах, учение о

биосфере и глобальная экология. Последняя охватывает все области

существования живых организмов — от почвенного покрова до тропосферы

включительно.

Самостоятельным направлением экологического исследования

является экология человека. В действительности, если строго

14

придерживаться правил иерархии, данное направление должно входить

составной частью в биоэкологию, в частности как аналог аутоэкологии в

рамках экологии животных. Однако, учитывая ту огромную роль, которую

играет человечество в жизни современной биосферы, это направление

выделяют в качестве самостоятельного. В экологии человека целесообразно

выделить эволюционную экологию человека, археоэкологию,

рассматривающую взаимоотношение человека со средой обитания начиная

со времени первобытного общества, экологию этносоциальных групп,

социальную экологию, экологическую демографию, экологию культурных

ландшафтов и медицинскую экологию.

Рисунок 1 - Структура экологической науки

В середине XX в. в связи с проводившимися глубокими иссле-

дованиями среды обитания человека и органического мира возникли научные

15

направления экологической направленности, тесно связанные с

географическими и геологическими науками. Их цель — изучить не сами

организмы, а только их реакцию на изменяющиеся условия среды обитания и

проследить обратное воздействие деятельности человеческого общества и

биосферы на среду обитания. Эти исследования были объединены в рамках

геоэкологии, которой придано сугубо географическое направление. Однако

представляется целесообразным в пределах как геологической, так и

географической экологий выделить, по крайней мере, четыре са-

мостоятельных направления — ландшафтную экологию, экологическую

географию, экологическую геологию и космическую (планетарную)

экологию. При этом надо особо подчеркнуть, что не все ученые согласны с

таким разделением.

В рамках прикладной экологии, как следует из ее названия,

рассматриваются многоаспектные вопросы экологии, связанные с сугубо

практическими задачами. В ее составе выделяют промысловую экологию, т.е.

экологические исследования, связанные с добычей определенных

биоресурсов (ценных пород зверей или древесины), сельскохозяйственную

экологию и инженерную экологию. Последняя отрасль экологии имеет много

аспектов. Объектами изучения инженерной экологии являются состояние

урбанизированных систем, агломераций городов и поселков, культурных

ландшафтов, технологических систем, экологическое состояние мегаполисов,

наукоградов и отдельных городов.

2. История развития экологии

Экология как биологическая дисциплина возникла в середине XIX

века, а в самостоятельную науку она превратилась только в первой половине

XX века. Однако появлению экологии предшествовала длительная

предыстория. Накопление экологических сведений началось с момента

появления человека на Земле. Всю историю развития экологии можно

разделить на пять этапов:

16

I. Этап накопления экологических сведений о взаимодействии

растений и животных со средой в рамках ботаники и зоологии. Этот этап

продолжался с глубокой древности до конца XVIII века.

II. Этап формирования экологических направлений в рамках

ботанической и зоологической географии. Он продолжался с конца XVIII

века до середины XIX века.

Ш. Этап формирования экологии растений и экологии животных как

наук об адаптациях организмов к среде обитания. Данный этап продолжался

с середины XIX века до 20-х годов XX века.

IV. Этап становления экологии как общебиологической науки,

являющейся теоретической базой охраны природы. Продолжался этот этап с

20-х по 60-е годы XX века.

V. Этап развития глобальной экологии с выделением в ее рамках

антропоэкологии (экологии человека). Начался данный этап с 60-х годов XX

века и продолжается в настоящее время.

Сейчас более подробно рассмотрим основные моменты развития

экологии на каждом этапе.

I. Первый этап самый длительный в истории экологии, поэтому его

подразделяют на 3 периода:

Период древнегреческих философов. В этом периоде накопленные

экологические сведения нашли свое отражение в трудах древнегреческих

философов. Аристотель описал поведение свыше 500 видов животных и

классифицировал их по образу жизни и характеру потребностей. В его

трудах имеются сведения о перелетах птиц, миграции и спячке рыб,

строительной деятельности животных. Ученик Аристотеля Теофраст

Эрезийский, который считается отцом ботаники, описал особенности

растений в разных условиях среды. Он отмечал зависимость формы и роста

растений от типа почвы и климата. Эмпедокл также отмечал

взаимодействие растений с условиями среды. Известный древнегреческий

17

врач Гиппократ в своих трудах описывал влияние факторов среды на здоро-

вье человека.

Период средневекового застоя. В этом периоде накопления

экологических сведений не происходило, поскольку в науке доминирующей

была теологическая теория происхождения жизни и виды считались

неизменными, влияние среды вообще отрицалось.

Период эпохи Возрождения. В эпоху Возрождения великие

географические открытия послужили толчком дальнейшему развитию

естественных наук и экологии в том числе. В ХV-ХVШ веках экологические

сведения составляли основную часть отчетов научных экспедиций на разные

континенты и острова. В трудах С.П.Крашенинникова, И.И.Лепехина,

П.С.Палласа и др. русских исследователей указывается на

взаимозависимость изменения климата, флоры и фауны в разных частях

Земного шара. Проблема влияния внешних условий на морфологию

животных рассматривается в трудах Ж.Бюффона. Так, в «Естественной

истории» (13 томов) он впервые признает, что превращение одного вида в

другой происходит под влиянием внешних факторов. Благодаря

накопленному научному материалу о растительном и животном мире

различных материков земного шара стала формироваться наука

биогеография, появление которой считается началом II этапа истории

экологии.

II. На втором этапе быстрыми темпами развивалась наука

биогеография, которая состояла из двух разделов: ботаническая география и

зоологическая география, в рамках которых экологические сведения

анализировались и на основании этого формировались экологические

направления. Так, А.Гумбольдт в 1807 году опубликовал книгу «Идеи о

географии растений», в которой высказал идею об изолиниях растений. Суть

этой идеи заключается в том, что в сходных географических условиях у

растений появляются сходные физиономические формы. Ж.Б.Ламарк считал,

что влияние внешних условий - одна из главных причин эволюции растений

18

и животных («Философия зоологии», 1809 г.). А. Декандоль в 1855 году в

книге «Ботаническая география» описал влияние факторов природной среды

на растения и отметил повышенную экологическую пластичность растений

по сравнению с животными. Профессор Московского университета

К.Ф.Рулье по праву считается одним из предшественников Ч.Дарвина и

основателем экологии животных. Он написал более 160 работ по

зообиологии. Через все эти труды проходит мысль, что развитие

органического мира обусловлено влиянием изменяющейся внешней среды.

Он разработал широкую систему экологических исследований животных,

которая вызвала значительный интерес у последователей. Ученик К.Ф. Рулье

Н.А. Северцов в 1855 году опубликовал магистерскую диссертацию на тему

«Периодические явления в жизни птиц, гад и зверей Воронежской

губернии». В предисловии к новому изданию этой книги говорится, что этот

труд является первым детальным экологическим исследованием в мировой

зоологической литературе, многие годы не имеющий себе равных и не

утративший своего значения до наших дней.

III. Третий этап начинается с момента выхода в свет книги Ч.Дарвина

«Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение

благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» в 1859 году. Эволюционное

учение Ч.Дарвина явилось мощным толчком для развития экологии на

качественно новой основе. Додарвиновский период развития экологии

считается ее предысторией. Вслед за выходом книги Ч.Дарвина Э.Геккель

впервые употребил термин экология в своем труде «Всеобщая морфология

организмов», который вышел в 1866 году, а в 1868 году в книге

«Натуралистическая теория мирообразования» он дал определение сущности

новой науки. Однако этот термин прижился только к концу XIX века. Во

второй половине XIX века экологические исследования в основном касались

влияния климатических факторов на растительные и животные организмы. В

1895 году Е. Варминг в книге «Ойкологическая география растений»

обосновал представление о жизненных формах растений. По сути дела он

19

ввел термин «экология» в ботанику. А.Ф.Миддендорф в конце XIX века

применил учение А.Гумбольдта об изолиниях к животным. Параллельно с

развитием аутэкологии возникло новое направление в экологии. В 1877 году

немецкий гидробиолог К.Мебиус ввел понятие «биоценоз» или «природное

сообщество». Учение о растительных сообществах в дальнейшем

обособилось в отдельную науку фитоценологию. Большую роль в ее

развитии сыграли С.И. Коржинский, Г.Ф. Морозов, В.Н. Сукачев, Т.А.

Работнов и др. ученые. В 1910 году на III Международном ботаническом

конгрессе в Брюсселе экология растений разделилась на аутэкологию и

экологию сообществ - синэкологию. Такое разделение в дальнейшем

распространилось на экологию животных и общую экологию. Этому

способствовали появившиеся новые научные труды Ч. Адамса, В. Шелфорда,

С.А. Зернова и др. В 1913-20 г. были созданы научные экологические

общества, основаны экологические журналы, экологию начали преподавать в

университетах.

IV. Четвертый этап знаменателен тем, что темпы развития экологии

существенно ускорились, и она сформировалась как общебиологическая

наука. Этому способствовало появление и развитие новых научных

направлений. В 1923-27 г. В.И. Вернадский создал учение о биосфере как

глобальной биологической системе планеты Земля. В 30-40-е годы как

самостоятельное направление обособилась экология популяций -

демэкология. Основателем ее считается Ч. Элтон. Наряду с ним в ее развитие

большой вклад внесли ученые С.С. Шварц, Н.П. Наумов, Д.Н. Кашкарев,

В.В. Догель, В.Н. Беклемишев. В 40-е годы в экологии возник новый

принцип исследования природных сообществ в их взаимосвязи со средой

обитания. В связи с этим в 1935 году английский ученый А. Тенсли ввел

термин «экосистема», а в 1942 году советсткий ученый В.Н. Сукачев ввел

термин «биогеоценоз». С развитием экосистемной и популяционной экологии

начали использоваться количественные методы анализа, которые превратили

экологию в точную науку, способную давать объективную оценку состояния

20

природных систем и на ее основании правильно планировать

природоохранные мероприятия.

V. Начиная с 60-х годов экология начала развиваться такими мощными

темпами, что начала проникать во все сферы человеческого знания, и на

границе экологии и других наук начали возникать пограничные науки, такие,

как экологическая биохимия, экологическая физиология, математическая

экология и др. Кроме этого, экология стала проникать и во все сферы

человеческой деятельности. Так появились промышленная экология,

сельскохозяйственная экология, медицинская экология, инженерная

экология, экономическая экология, социальная экология, правовая экология и

др.

3. Ресурсоведение: основные понятия, цели и задачи

Существует тесная взаимосвязь между общим экономическим ростом,

опирающимся на все увеличивающиеся темпы ресурсопотребления, и

изменениями, происходящими в окружающей среде. С развитием

общественного производства все более возрастает влияние человека на

природу, использование ее ресурсов. В этой связи рассмотрение вопросов

развития цивилизации без учета закономерностей, раскрывающих

распределение и потребление ресурсного потенциала и регулирующих

взаимосвязи общества с природой без учета экологических факторов, может

привести к нежелательным экономическим и социальным последствиям. В

данных условиях необходимо правильно представлять причинно-

следственные связи взаимодействия основных факторов развития общества:

трудовых ресурсов, средств производства и природно-ресурсного по-

тенциала. Указанные факторы находятся в диалектическом единстве и

противоречии. Очевидно, что дальнейшее развитие производительных сил

связано с вовлечением в хозяйственный оборот все более значительных

объемов ресурсов и соответственно увеличением нагрузки на окружающую

21

среду, качество которой может существенно влиять на развитие

производительных сил, ускоряя или замедляя его динамику.

РЕСУРСЫ - любые источники и предпосылки получения необходимых

людям материальных и духовных благ, которые можно реализовать при

существующих технологиях и социально- экономических отношениях.

Ресурсы делятся на три большие группы: материальные, трудовые,

включая интеллектуальные, природные, в том числе территориальные и

экологические.

РЕСУРСЫ МАТЕРИАЛЬНЫЕ - созданные человеком средства

производства.

РЕСУРСЫ ТРУДОВЫЕ - количество, образовательно-культурный

уровень и состояние здоровья части населения, занятой общественно

полезным трудом.

Под природными ресурсами понимают природные тела, явления и

процессы, которые человек использует или может использовать для прямого

или непрямого потребления, содействия созданию материальных богатств,

воспроизводству трудовых ресурсов, поддержания условий существования и

повышения качества жизни. Близкий по содержанию термин «природные

условия», широко используемый в отечественной географической

литературе. Под природными условиями понимаются те же природные тела,

явления и процессы, которые существенны для жизни и деятельности

человека, но непосредственно не используются им в производственной

деятельности или для удовлетворения каких-либо потребностей. В

зарубежной литературе, как правило, природные условия входят в состав

природных ресурсов.

Слово "ресурсы" подчеркивает утилитарный характер понятия: на

человека в полной (а фактически в максимальной) мере распространяется

закон развития природной системы за счет окружающей ее среды. Между

тем среди частных дисциплин, объектом которых служит тот или иной

ресурс, существуют межотраслевые научные дисциплины, объединяющие и

22

развивающие специализированные ресурсные исследования. Среди них

ресурсоведение, ресурсопользование и природопользование. Названия этих

дисциплин созвучны в произношении, они имеют много общего по своей

сути, однако существуют и различия, обусловливающие специфику каждой,

которая заключена в определении.

РЕСУРСОПОЛЬЗОВАНИЕ - научная дисциплина, изучающая

совокупность всех форм эксплуатации ресурсного потенциала.

ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ – научная дисциплина, изучающая

совокупность всех форм эксплуатации природно-ресурсного потенциала и

мер по его сохранению

Определений понятия «природопользование» достаточно много, но

смысл практически всех сводится к вышеозначенному.

РЕСУРСОВЕДЕНИЕ - межотраслевая научная дисциплина, объектом

которой служит интегральный ресурс и составляющие его частные виды

ресурсов: природные, материальные, трудовые, а также взаимосвязь всех

природных факторов жизни общества с социально-экономическим развитием

человека.

Таким образом, ресурсоведение является межотраслевой дисциплиной,

объектом ее исследования служат интегральный и частные виды ресурсов во

взаимосвязи с природными факторами и социально-экономическим

развитием общества.

При изучении данной дисциплины следует использовать законы

природопользования и экологии, предложенные российским ученым Н.Ф.

Реймерсом и американским исследователем Б. Коммонером, которые в

полной мере определяют гармонию взаимоотношений в системе «общество-

ресурсопользование-окружающая среда».

Законы экологии включают следующие положения:

— все связано со всем;

— все должно куда-то деваться;

— природа знает лучше;

23

— ничто не дается даром.

Кратко остановимся на характеристике этих законов.

Первый закон Б. Коммонера обращает внимание на всеобщую связь

всех процессов и явлений в природе. Он близок по смыслу к части закона

внутреннего динамического развития.

Второй закон экологии близок по смыслу к первому закону, а также

закону развития природной системы за счет окружающей ее среды, особенно

по первому его следствию, которое гласит: ...абсолютно безотходное

производство невозможно (оно равноценно созданию вечного двигателя).

Третий закон экологии гласит о том, что пока мы не имеем абсолютно

достоверной информации о механизмах и функциях природы, мы подобны

человеку, не знакомому с устройством часов, но желающему их починить,

легко вредим природным системам, пытаясь их улучшить. Он призывает к

предельной осторожности. Иллюстрацией третьего закона экологии Б.

Коммонера может служить то, что один лишь математический расчет

параметров биосферы требует безмерно большего времени, чем весь период

существования нашей планеты как твердого тела. Природа пока знает лучше

нас и подчиняется принципу направленности эволюции. Принцип

направленности эволюции в природопользовании служит для расшифровки

закона оптимальности и тесно связан с законом увеличения размеров и веса

(роста) организмов физиогенетической ветви.

Четвертый закон экологии Б. Коммонера вновь касается тех проблем,

которые обобщает закон внутреннего динамического равновесия, и особенно

его следствие о том, что любое местное преобразование природы вызывает

ответные реакции в глобальной биосфере и в ее крупнейших подразделениях,

приводящие к относительной неизменности эколого-экономического

потенциала, увеличение которого возможно лишь путем значительного

возрастания энергетических вложений. По Б. Коммонеру, четвертый закон

экологии — глобальная экосистема представляет собой единое целое, в

рамках которого ничего не может быть выиграно или потеряно и которое не

24

может являться объектом всеобщего улучшения. Все, что было извлечено из

нее человеческим трудом, должно быть возмещено. Платежа по этому

векселю нельзя избежать: он может быть только отсрочен.

Итак, преобразование природы ограничено экологическими законами и

правилами по сохранению больших экосистем, что доказывает

несостоятельность теорий о беспредельном преобразовании природы. Данная

теория пагубна экономически и опасна экологически, т. к. в конечном счете

это ведет к возникновению таких условий, которые окажутся непригодными

для жизни человека как биологического вида.

1.2 Отношение к природе и ресурсам в различные этапы

формирования человеческого общества

Сложные взаимоотношения человека и общества с окружающей средой

сложились исторически. Если на заре человеческой цивилизации любые

воздействия на природу компенсировались действиями мощнейших структур

биосферы, то с течением времени антропогенные воздействия стали наносить

большой ущерб. По данным Э. В. Гирусова (1976) и Е.Я. Режабека (1986), в

истории взаимоотношений человека, природы и общества выделяются три

основных этапа:

ручное производство с применением естественных источников

энергии;

машинное производство с применением искусственных источников

энергии;

автоматизированное производство с применением искусственных

способов переработки и использования информации.

Первый этап связан с так называемой «неолитической революцией», в

ходе которой человечество научилось использовать огонь и орудия

воздействия на природу, позволившие менять среду обитания. Этот период

длился около 5 тысяч лет. В это время осуществлялся постепенный переход

от присваивающего хозяйства (собирательство и охота) к производящему

25

(земледелие и скотоводство). История цивилизаций изобилует

экологическими кризисами и революциями.

Переход к приготовлению пищи, производству одежды и стро-

ительству культовых и жилых помещений с применением искусственных

орудий труда был очень длительным. Он дал возможность человечеству

изменить свое социальное положение. В это время были созданы

сравнительно несложные механические приспособления, приводимые в

движение физической силой людей, домашними животными, ветряными и

водяными двигателями. Тем не менее, несмотря на определенную

примитивность техники, в это время были созданы крупнейшие сооружения

такие, как египетские пирамиды, античные дворцы и храмы. Потребность в

большом количестве энергии реализовывалась в основном путем

использования армии рабов и в меньшей степени разнообразными

механическими приспособлениями. Необходимость освоения новых

площадей под земледелие и скотоводство приводила к необходимости широ-

комасштабной и интенсивной вырубки лесных массивов и использованию

подсечно-огневого способа земледелия. Вырубка лесов в областях

переменно-влажного тропического и субтропического климата — областей,

наиболее благоприятных для проживания человека, — вызвала быстрое

опустынивание территорий. С этим периодом связано возникновение и

расширение ирригационных работ.

Второй этап взаимодействия человека и природы связан с про-

мышленной революцией XVIII—XIX вв. и характеризуется переходом к

машинному производству с применением техники искусственных

энергоносителей (пар, затем электроэнергия). Благодаря этому интенсивно

развивались металлургия, фабричное производство, механический транспорт.

Расширение площадей под земледелие и скотоводство, вызванное ростом

народонаселения, также сопровождалось опустыниванием одних территорий

и освоением новых. Развитие горного дела и металлургии связано с

интенсивными вырубками лесных массивов (лес расходовался на производ-

26

ство древесного угля, использовался в качестве крепежного и строительного

материала). В дальнейшем древесный уголь был заменен на каменный, и это

вновь потребовало расширения горнодобывающей промышленности. Спустя

некоторое время для получения тепловой энергии стали использовать

каменный уголь, а затем жидкие горючие ископаемые. Таким образом, в этот

период в отношении природы человечеством был совершен новый качествен-

ный переход от «эксплуатации» только ее поверхности к «эксплуатации»

недр Земли в значительных масштабах.

Третий этап, начавшийся в первой четверти XX в., связан с

современной научно-технической революцией. Он характеризуется

преобразованием производительных сил на основе превращения науки в

ведущий фактор развития производства. Это не только развитие атомной

энергетики и атомной промышленности, но и поиск нетрадиционных

источников энергии, развитие химической промышленности, в том числе

производство полимеров, композиционных и иных материалов с заданными

свойствами, неизвестными в природе, комплексная автоматизация

производства, широкое применение информационно-вычислительной и

микропроцессорной техники, использование широкого спектра электронных

устройств, создание новых видов транспорта и связи, освоение новой

лазерной, плазменной и мембранной технологий, развитие биотехнологии,

широкое использование Космоса в интересах производства, связи,

целенаправленный поиск месторождений полезных ископаемых и разработка

комплекса мер по охране окружающей среды.

В конце XX в. многие традиционные ресурсы человеческого прогресса

утратили свое первостепенное значение. Главным ресурсом научно-

технического прогресса и социально-экономического развития мирового

сообщества становится информация. Хорошо налаженная сеть

информационно-вычислительных систем и компьютеров сегодня играет

такую же роль, какую в свое время сыграли электрификация, телефонизация,

радио и телевидение. Информация не только влияет на ускорение развития

27

науки и техники, но и играет огромную роль в процессах обеспечения

общественного порядка, культурного общения людей и охраны окружающей

среды. Информация — это неисчерпаемый ресурс мирового сообщества.

Согласно И. И. Юзвишину (1996), информация — всеобщий бесконечный

законопроцесс фундаментальных отношений, связей, взаимодействий и

взаимозависимостей энергии, движения, массы, микро- и макроструктур

Вселенной. Необходимость в обработке резко возросших информационных

потоков выявила определенные ограничения возможностей человеческой

психики. Они стали преодолеваться в результате изобретения и широкого

применения электронных кибернетических устройств (компьютеров).

На каждом этапе взаимодействия с природой человечество во все

возрастающих размерах использовало ее как объект добычи и потребления

материальных ценностей и удовлетворения своих потребностей. Разногласия

между природой и человеком начались задолго до неолитической революции.

Причин возникновения одного из первых в истории человечества

экологических кризисов послужила неразумная деятельность первого

человека, которая вызвала ускоренное вымирание и исчезновение многих

крупных млекопитающих позднего палеолита мастодонты, бизоны, овцебыки

и другие крупные животные были в то время главным объектом охоты. В

последующие годы уничтожение и вырубка лесных массивов происходили во

все возрастающих размерах. Начиная с 1600 г. по настоящее время человеком

истреблено более 160 видов и подвидов птиц, и еще 400 видам угрожает

полное исчезновение. Уничтожено более 100 видов млекопитающих, и еще

225 видам также грозит полное исчезновение. Первобытный человек обладал

орудием огромной уничтожающей силы — огнем. Классическим примером

истребления лесов и возникновения пустынных ландшафтов является

пустыня Сахара, той из причин гибели государства Майя в Новом Свете

считают истощение земель в результате применения подсечно-огневой

системы земледелия. Земледелие речных цивилизаций повлекло за собой

глубокое видоизменение ландшафтов. Уже в начале V тысячелетия до н. э. в

28

Месопотамии стали проводиться ирригационные мелиоративные работы. В

III тысячелетии до н.э. аналогичные работы проводились в Китае и Индии, во

II и I тысячелетиях до I. э. — в долине Амударьи. Это привело к тому, что

развивавшееся земледелие ухудшало состояние природных ландшафтов.

Античные цивилизации опустошили природные ресурсы Средиземноморья, а

крупнейшие античные войны и крушение великих империй способствовали

деградации почвенного покрова и развитию эрозии. Деградация природной

среды усилилась в глубокой древности с возникновением и дальнейшим

развитием и усовершенствованием горного дела. Уже в VII веке до н. э. в

Греции стали разрабатываться свинцово-серебряные рудники, причем

глубина некоторых - нередко достигала 100 м. В толщах меловых пород

имеются включения разнообразных по форме и размерам кремниевых

конкреций. Именно они служили объектом добычи. Рядом с первобытными

шахтами добытые кремниевые конкреции расщепляли и из них изготовляли

кремниевые орудия труда и оружие. В своеобразных первобытных

мастерских было обнаружено более 500 тыс. заготовок каменных топоров.

Все это свидетельствует о том, что в раннем палеолите велись

целенаправленные поиски и добыча определенного вида каменного сырья.

Скорее всего, добыча каменного сырья на первобытной шахте производилась

не одно столетие. С XIII в. в Европе, а затем и в других странах для проходки

горных выработок стали применять порох. А это ускорило деградацию при-

родной среды в местах добычи. С одной стороны, отходы от добычи и

переработки, да и сам порох загрязняли ручьи и реки, а с другой — вокруг

мест добычи росли отвалы пустых пород.

Однако кроме негативных воздействий на природную среду имеются и

положительные стороны развития горного дела. Большой толчок для

развития металлургии дал повсеместный переход от использования

древесного угля к применению каменного. Разработки угольных

месторождений в XVII в. в Англии поистине спасли многие лесные массивы

от полной вырубки. Но огромнейшие по площади открытые карьеры

29

угольных месторождений стали во все возрастающих размерах наносить

большой ущерб ландшафтам и подземным водам.

Контрольные вопросы

1. Что такое экология? Каковы её основные задачи, функции и

особенности?

2. Сколько этапов принято выделять в становлении экологии как

науки? Перечислите их.

3. Что такое ресурсы? На какие группы они делятся (приведите

примеры по каждой группе)?

4. Что принято понимать под терминами «ресурсоведение»,

«природопользование» и «ресурсопользование»? Каковы их

основные отличия?

5. Какую роль играл человек в различные периоды эволюции своего

общества в изменении и преобразовании природной среды?

Глава 2 Теоретические основы экологии

2.1 Факториальная экология

1. Понятие о среде. Факторы среды и их классификация

Термин «среда» в экологии применяется в широком и узком смысле

слова. В широком смысле слова среда - это окружающая среда. Окружающая

среда - это совокупность всех условий жизни, которые существуют на

планете Земля. Среда в узком смысле слова - это среда обитания. Среда

обитания - это та часть природы, которая окружает организм и с которой он

непосредственно взаимодействует. Среда обитания каждого организма

многообразна и изменчива. Она слагается из множества элементов живой и

неживой природы и элементов, привносимых человеком в результате его

хозяйственной деятельности.

30

Все элементы среды по отношению к организму неравнозначны: одни

из них влияют на его жизнедеятельность, а другие для него безразличны. В

связи с этим все элементы среды сгруппировать следующим образом.

1. Нейтральные факторы - это те элементы среды, которые не влияют

на организм и не вызывают у него никакой реакции.

2. Экологические факторы - это те элементы среды, которые способны

прямо или косвенно оказывать влияние на организм хотя бы на протяжении

одной из фаз его индивидуального развития и вызывать у него

специфическую приспособительную реакцию.

Экологические факторы среды многообразны, они имеют разную

природу и специфику действия. По значимости для организма их

подразделяют на две группы:

1. Условия существования или условия жизни - это те

экологические факторы, без которых организм существовать не может и с

которыми он находится в неразрывном единстве. Отсутствие хотя бы одного

из этих факторов приводит к гибели организма.

2. Второстепенные факторы - это те экологические факторы,

которые не являются жизненно важными, но могут видоизменять

существование организма, улучшая или ухудшая его.

Анализ огромного разнообразия экологических факторов по природе

их происхождения позволяет разделить их на три большие группы, в каждой

из которых в свою очередь можно выделить подгруппы:

I. Абиотические факторы - это факторы неживой природы, которые

прямо или косвенно влияют на организм. Они подразделяются на четыре

подгруппы:

а) климатические факторы - это все факторы, которые формируют

климат и способны влиять на жизнь организмов (свет, температура,

влажность, атмосферное давление, скорость ветра и т.д.);

б) эдафические, или почвенные, факторы - это свойства почвы,

которые оказывают влияние на жизнь организмов. Они в свою очередь

31

разделяются на физические (механический состав, комковатость,

капиллярность, скважность, воздухо- и влагопроницаемость, воздухо- и

влагоемкость, плотность, цвет и т.д.) и химические (кислотность,

минеральный состав, содержание гумуса) свойства почвы;

в) орографические факторы, или факторы рельефа, - это влияние

характера и специфики рельефа на жизнь организмов (высота местности над

уровнем моря, широта местности по отношению к экватору, крутизна

местности - это угол наклона местности к горизонту, экспозиция местности -

это положение местности по отношению к сторонам света);

г) гидрофизические факторы - это влияние воды во всех состояниях

(жидкое, твердое, газообразное) и физических факторов среды (шум,

вибрация, гравитация, магнитное, электромагнитное и ионизирующее

излучения) на жизнь организмов.

II. Биотические факторы - это факторы живой природы, влияние

живых организмов друг на друга. Они носят самый разнообразный характер

и действуют не только непосредственно, но и косвенно через окружающую

неорганическую природу. В зависимости от вида воздействующего

организма их разделяют на две группы:

а) внутривидовые факторы - это влияние особей этого же вида на

организм (зайца на зайца, сосны на сосну и т.д.);

б) межвидовые факторы - это влияние особей других видов на

организм (волка на зайца, сосны на березу и т.д.).

В зависимости от принадлежности к определенному царству

биотические факторы подразделяют на четыре основные группы:

а) фитогенные факторы - это влияние растений на организм;

б) зоогенные факторы - это влияние животных на организм;

в) микробогенные факторы - это влияние микроорганизмов (вирусы,

бактерии, простейшие, риккетсии) на организм;

г) микогенные факторы - это влияние грибов на организм.

32

III. Антропогенные факторы - это совокупность воздействий

человека на жизнь организмов. В зависимости от характера воздействий они

делятся на две группы:

а) факторы прямого влияния - это непосредственное воздействие

человека на организм (скашивание травы, вырубка леса, отстрел животных,

отлов рыбы и т.д.);

б) факторы косвенного влияния - это влияние человека фактом

своего существования (ежегодно в процессе дыхания людей в атмосферу

поступает 1,1х1012

кг углекислого газа и из окружающей среды в виде пищи

изымается 2,7х1015

ккал энергии) и через хозяйственную деятельность

(сельское хозяйство, промышленность, транспорт, бытовая деятельность и

т.д.).

В зависимости от последствий воздействия обе эти группы

антропогенных факторов в свою очередь еще подразделяются на

положительные факторы (посадка и подкормка растений, разведение и

охрана животных, охрана окружающей среды и т.д.), которые улучшают

жизнь организмов или увеличивают их численность, и отрицательные

факторы (вырубка деревьев, загрязнение окружающей среды, разрушение

местообитаний, прокладка дорог и других коммуникаций), которые

ухудшают жизнь организмов или снижают их численность.

Оригинальную классификацию экологических факторов по степени их

постоянства, т.е. по их периодичности, предложил А.С. Мончадский.

Согласно этой классификации различают следующие три группы факторов.

1. Первичные периодические факторы - это факторы, действие

которых началось до появления жизни на Земле и живые организмы должны

были сразу к ним адаптироваться (суточная периодичность освещенности,

сезонная периодичность времен года, лунные ритмы и т.д.).

2. Вторичные периодические факторы - это факторы, являющиеся

следствием первичных периодических факторов (влажность, температура,

динамика пищи, содержание газов в воде и т.д.).

33

3. Непериодические факторы - это факторы, не имеющие

правильной периодичности или цикличности (эдафические факторы,

антропогенные факторы, содержание загрязняющих веществ в воде,

атмосфере или почве и т.д.).

В зависимости от характера изменения во времени факторы среды

подразделяются также на три группы:

1. Регулярно-периодические факторы - это факторы, меняющие

свою силу в зависимости от времени суток, сезона года или ритма приливов

и отливов (освещенность, температура, длина светового дня и т.д.).

2. Нерегулярные факторы - это факторы, не имеющие четко

выраженной периодичности (климатические факторы в разные годы,

факторы катастрофического происхождения в результате наводнения,

урагана, землетрясения и т.д.).

3. Направленные факторы - это факторы, действующие на

протяжении длительного промежутка времени в одном направлении

(похолодание или потепление климата, зарастание водоема, выпас скота на

одном месте и т.д.).

По характеру ответной реакции организма на воздействие

экологического фактора различают следующие группы экологических

факторов:

1. Раздражители - это факторы, вызывающие приспособительные

изменения физиологических функций и биохимических реакций.

2. Модификаторы - это факторы, вызывающие приспособительные

анатомические и морфологические изменения в организме.

3. Ограничители - это факторы, обусловливающие невозможность

существования в данных условиях и ограничивающие среду распространения

организма.

4. Сигнализаторы - это факторы, свидетельствующие об изменении

других факторов и выступающие в роли предупредительного сигнала.

34

Помимо приведенных выше классификаций экологических факторов в

экологии применяются и другие классификации, в основу которых берутся

различные критерии в зависимости от интересов исследователя.

2. Закономерности взаимодействия организма со средой

Несмотря на разнообразие экологических факторов, в характере их

воздействия на организм и в ответных реакциях живых существ можно

выявить ряд общих закономерностей. Эффект воздействия экологических

факторов зависит не только от их характера, но и от дозы, воспринимаемой

организмам.

Каждый вид специфичен по своим экологическим потребностям. Для

каждого вида характерны свои пределы толерантности по отношению к

одному и тому же фактору. Эта особенность видов была сформулирована в

1924 году русским ботаником Л.Г.Раменским как «правило экологической

индивидуальности видов» применительно к растениям, а несколько позже это

правило широко было подтверждено и в зоологических исследованиях.

Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов

среды обозначается понятием экологическая пластичность или экологическая

валентность вида. Чем шире диапазон колебания фактора, в пределах

которого данный вид может существовать, тем больше его экологическая

пластичность и тем шире у него пределы толерантности. Организмы с

широкими пределами толерантности являются более выносливыми и их

называют эврибионтными. Виды, способные существовать при небольших

отклонениях фактора от оптимальной величины, экологически непластичны

и являются маловыносливыми. Они имеют узкие пределы толерантности и

называются стенобионтными или узкоспециализированными. Виды,

длительно существующие при относительно стабильных условиях среды,

вырабатывают черты стенобионтности, а те, которые существуют при

значительных колебаниях факторов среды, становятся эврибионтными.

35

Таким образом, к каждому из факторов среды особи при-

спосабливаются относительно независимым путем, при этом экологическая

пластичность по отношению к различным факторам среды оказывается

неодинаковой. Поэтому каждый вид обладает своим специфическим

экологическим спектром, т.е. суммой экологических валентностей по

отношению к факторам среды обитания.

3. Комплексное воздействие факторов среды на организм

Все факторы среды в природе воздействуют на организм

одновременно, причем, не каждый сам по себе, т.е. в виде простой суммы, а

как сложный взаимодействующий комплекс. При этом наблюдается усиление

или ослабление силы одного фактора под влиянием другого, в результате

чего абсолютная сила фактора, которую можно измерить с помощью

соответствующих приборов, не будет равна силе воздействия фактора,

которую можно определить по ответной реакции организма. Например, жару

легче переносить при сухом, а не влажном воздухе, угроза замерзания выше

при морозе с сильным ветром, чем в безветренную погоду. Эта

закономерность взаимодействия факторов называется констелляцией

факторов. Таким образом, один и тот же фактор в сочетании с другими

оказывает неодинаковое экологическое воздействие. И наоборот, один и тот

же экологический эффект может быть достигнут разными путями. Например,

компенсация недостатка влаги может быть осуществлена поливом или

снижением температуры. Однако взаимная компенсация факторов имеет

пределы и полностью заменить один фактор другим невозможно.

Организмы, живущие в разных частях своего ареала, имеют различные

приспособительные особенности, поэтому виды с широким географическим

распространением почти всегда образуют адаптированные к местным

условиям популяции, называемые экотипами. Их оптимумы толерантности

соответствуют местным условиям, а компенсация факторов может

сопровождаться появлением генетически закрепленных приспособлений -

36

адаптаций или может быть просто физиологической акклиматизацией без

генетических изменений. Адаптациями называются эволюционно

выработанные и наследственно закрепленные особенности живых организ-

мов, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность в условиях

динамических экологических факторов. Адаптации бывают разных типов.

1. Биохимические адаптации - это наследственно закрепленные

изменения в обмене веществ организма (появление изоферментов, изменение

сродства фермента к субстрату, изменение константы ингибирования

фермента к ингибиторам и т.д.).

2. Физиологические адаптации - это наследственно закрепленные

изменения характера и скорости физиологических процессов (изменение

набора пищеварительных ферментов в зависимости от состава пищи,

изменение кислородной емкости крови в зависимости от концентрации

кислорода в воздухе, изменение способа терморегуляции в зависимости от

температурного режима среды и т.д.).

3. Морфологические адаптации - это наследственно закрепленные

изменения морфологических признаков (приспособления к быстрому

плаванию или нырянию у различных животных, приспособления к

засушливым условиям у растений, приспособления к распространению

плодов у покрытосеменных растений и т.д.).

4. Поведенческие (этологические) адаптации - это наследственно

закрепленные различные формы поведения с целью приспособления к

условиям среды (поведение животных, направленное на обеспечение

нормального теплообмена с окружающей средой - строительство убежищ,

суточные и сезонные кочевки; приспособительное поведение у хищника и

жертвы, паразита и хозяина; брачные игры у птиц и млекопитающих в

период размножения и т.д.). Живой организм при прочих равных условиях

выбирает местообитание с минимальной амплитудой колебаний одного или

нескольких лимитирующих факторов среды. Эта закономерность поведения

организмов получила название «принцип минимальной амплитуды».

37

4. Концепция лимитирующих факторов

Поскольку факторы среды, действующие одновременно, обладают

разной силой воздействия, то жизнедеятельность организма будет зависеть от

тех факторов, которые больше всего отклоняются от зоны оптимума, и если

хотя бы один из них выйдет за пределы выносливости, то организм погибнет.

Факторы, которые определяют жизнедеятельность организма в данной среде,

называются ограничивающими или лимитирующими. Ряд ученых в разное

время занимались изучением лимитирующих факторов, в результате чего

были сформулированы законы о лимитирующих факторах.

«Закон минимума». Впервые изучением лимитирующих факторов

занимался немецкий химик Ю.Либих. Он изучал влияние разнообразных

факторов на рост растений и установил, что урожай культур лимитируется не

теми элементами питания, которые требуются в больших количествах и кото-

рых в почве достаточно, а теми, которые требуются в малых количествах и

которых в почве недостаточно. На основании этих наблюдений он в 1840

году сформулировал следующий закон: «Рост растения зависит от того

элемента питания, который присутствует в минимальном количестве»,

который получил название «закон минимума». Исследования в этой области

показали, что для успешного применения данного закона на практике

необходимо учитывать два вспомогательных принципа.

1. «Закон минимума» строго применим только в условиях

стационарного состояния, т.е. когда приток и отток энергии и вещества в

среде сбалансированы. Если нет стационарного состояния, эффект минимума

отсутствует.

2. В среде между факторами происходит взаимодействие, в

результате которого один фактор может частично заменять лимитирующий

фактор и тогда последний перестает быть лимитирующим. Например,

потребность в цинке у некоторых растений в тени ниже, чем на свету, значит,

в тени цинк с меньшей вероятностью может быть лимитирующим фактором.

38

Дальнейшие исследования в области аутэкологии показали, что «закон

минимума» справедлив не только для растений. но и для животных и

человека. Позже этот закон был истолкован следующим образом:

«Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его

экологических потребностей», т.е. жизненные возможности организма

лимитируются экологическими факторами, количество и качество которых

близко к необходимому организму минимуму. Дальнейшее снижение или

ухудшение этих факторов ведет организм к гибели.

Концепция лимитирующих факторов была дополнена в XX веке еще

двумя законами, поскольку изучение взаимодействия организма со средой

показало, что ответная реакция организма на изменение силы экологического

фактора описывается куполообразной кривой (рис. 1).

«Закон ограничивающих факторов». Этот закон был установлен в 1909

году Ф.Блэкманом и формулируется следующим образом: «Факторы среды,

имеющие в конкретных условиях пессимальное значение, особенно

затрудняют (ограничивают) возможность существования вида в данных

условиях, вопреки и несмотря на оптимальное сочетание других отдельных

условий». Однако, как уже указывалось выше, пессималь- ное значение

фактор может иметь как при низкой, так и при высокой силе воздействия.

Поэтому «закон ограничивающих факторов» не дает однозначного ответа,

какой из факторов, имеющих пессимальные значения, максимальный или

минимальный по силе, является лимитирующим.

«Закон толерантности». Этот закон был установлен американским

ученым В.Шелфордом в 1913 году. Он формулиру- ется следующим образом:

«Лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как

минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между

которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к

данному фактору, а в конкретной ситуации тот из них, который ближе к

пределам толерантности». Для успешного применения этого закона следует

учитывать ряд вспомогательных принципов.

39

1. Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в

отношении одного фактора и узкий диапазон в отношении другого фактора.

2. Организмы с широкими пределами толерантности практически

ко всем факторам обычно наиболее широко распространены и образуют

экотипы, отличающиеся по положению зоны оптимума в пределах

толерантности.

3. Если условия по одному экологическому фактору не оптимальны

для организма, то может сузиться и диапазон толерантности к другим

экологическим факторам. Например, при лимитирующем содержании азота в

почве снижается засухоустойчивость у злаков.

4. В природе организмы очень часто оказываются в условиях, не

соответствующих оптимальному диапазону того или иного фактора.

Пользоваться оптимальными условиями среды организмам часто мешают

межпопуляционные и внутри- популяционные взаимоотношения, т.е.

межвидовые и внутривидовые биотические факторы. Например, при

большом количестве сорняков культурные растения не могут в полной мере

использовать солнечную энергию, воду и элементы питания, аналогично как

и при слишком густом посеве культурных растений.

5. Начальные этапы развития организмов обычно являются

критическими, т.к. многие факторы среды в этот период часто становятся

лимитирующими в силу того, что пределы толерантности для

развивающихся особей обычно уже, чем для взрослых организмов.

Например, взрослое растение кипариса может расти на сухом нагорье и «по

колено в воде», тогда как прорастание семян и развитие проростков возмож-

но только в умеренно увлажненной почве.

Ценность концепции лимитирующих факторов состоит в том, что она

дает экологу отправную точку при исследовании сложных ситуаций в

природе. Основное внимание следует уделять тем факторам, которые

функционально важны для организма на каких-то этапах его жизненного

40

цикла. Тогда удастся довольно точно предсказать результат изменений

среды. Для этого нужно:

1. Путем наблюдений, анализа, эксперимента обнаружить

функционально важные для организма факторы.

2. Определить, как эти факторы влияют на особей, популяции,

сообщества.

Чтобы определить, сможет ли вид существовать в данном регионе,

нужно выяснить, не выходят ли какие-либо лимитирующие факторы среды за

пределы его экологической валентности, особенно в период размножения и

развития.

Выявление лимитирующих факторов очень важно в практике сельского

хозяйства, т.к., направив основные усилия на их устранение, можно быстро и

эффективно повысить урожайность растений или продуктивность животных.

Таким образом, знание законов о лимитирующих факторах является ключом

к управлению жизнедеятельностью организмов в природе и хозяйстве.

2.2. Учение о популяциях

1. Понятие о популяции. Популяционная структура вида

Каждый вид организмов утверждает себя в окружающей среде не как

простая сумма особей, а в форме группировок, представляющих собой

единое функциональное целое - популяцию. Эта закономерность получила

название «правило объединения в популяции», которое было

сформулировано в 1903 г. Слово популяция произошло от латинского

«популюс» - народ, население. Популяция - это население одного вида на

определенной территории с общим генофондом, одинаковой морфологией и

одинаковым жизненным циклом.

Популяция - это группа особей одного вида, обитающих на общей

территории в сходных экологических условиях, свободно скрещивающихся и

способных поддерживать свою численность необозримо длительное время,

относительно изолированная от других популяций.

41

Таким образом, популяции служат элементарными

эволюционирующими структурами. Популяция является первой

надорганизменной биологической макросистемой.

Широкое распространение в экологии получила концепция иерархии

популяций в зависимости от размеров занимаемой территории. По Н.П.

Наумову, вид подразделяется на популяции вследствие приспособления к

огромному разнообразию условий в пределах ареала. Так как ареал, населяе-

мый видом, при больших размерах занимает несколько географических зон,

характеризующихся определенными географическими условиями, то вид

подразделяется на группы, населяющие эти зоны, которые называются

географическими популяциями. Географическая популяция - это группа

особей, населяющих территорию с однородными географическими

условиями существования. Они довольно основательно разграничены и

относительно изолированы (популяции белки в Сибири и Беларуси).

Поскольку в пределах географической зоны встречаются различные биотопы

(участки ареала с однородными экологическими условиями), то

внутривидовые группировки, приуроченные к ним, называются

экологическими популяциями. Они слабо изолированы друг от друга и обмен

генетической информацией в них происходит чаще, чем между

географическими популяциями, которые они формируют в совокупности.

Поскольку в пределах биотопа корм распределяется неравномерно, то

совокупности особей вида, населяющих участки с однородными условиями и

определенным количеством корма, называются элементарными

популяциями, а сами участки биотопа - стациями. Стации бывают: 1) стации

переживания - это стации, богатые кормом; и 2) стации расселения - это

стации, бедные кормом. Экологические популяции, в среде обитания

которых преобладают стации переживания, называются независимыми, а

там, где преобладают стации расселения, - зависимыми. Если в биотопе

соотношение стаций переживания и стаций расселения примерно равное, то

экологическая популяция, населяющая данный биотоп, называется

42

полузависимой. Элементарные популяции в совокупности формируют

экологические популяции. Нередко в природе границы между

элементарными популяциями стираются.

Следовательно, каждый вид слагается из того или иного числа

относительно изолированных популяций. Однако изоляция не бывает

абсолютной, в результате чего поддерживается их общность в пределах вида.

2. Характеристика свойств популяции

Любая популяция характеризуется двумя категориями свойств,

поскольку, являясь самостоятельной биологической системой, она состоит из

отдельных составных компонентов - организмов, которые привносят в нее

свои свойства.

Биологические свойства популяции - это такие свойства, которые

присущи как популяции, так и составляющим ее организмам. Они

характеризуют жизненный цикл популяции. Популяция, так же, как и

отдельный организм, растет, дифференцируется, саморегулируется, стареет и

отмирает.

Групповые свойства популяции - это такие свойства, которые присущи

популяции как самостоятельной биологической системе и не присущи

отдельно взятому организму, входящему в ее состав. Особь рождается,

стареет, умирает, но применительно к ней нельзя говорить о рождаемости,

смертности, возрастной структуре и т.д. - характеристиках, имеющих смысл

только на групповом уровне.

Групповые свойства популяции в свою очередь подразделяются на два

вида:

1) статические свойства;

2) динамические свойства.

Статические свойства - это такие свойства, которые можно

охарактеризовать в любой конкретный момент. К ним относятся:

численность, плотность, половой состав, возрастной состав,

43

пространственная структура. Сейчас охарактеризуем эти свойства более

подробно.

Динамические свойства - это такие свойства, для определения которых

требуется промежуток времени. К ним относятся: рождаемость, смертность,

рост численности, биотический потенциал.

3. Динамика численности популяций и ее регуляция

Вся совокупность факторов среды в природе постоянно изменяется и

создает определенные условия для популяции, вызывая колебания ее

численности.

Если кормовая база для популяции не ограничена, то ее численность

первоначально растет по не лимитированному типу, но при достижении

высокой плотности в популяции возникают эпидемии, которые приводят к

резкому снижению численности до малых величин. Выжившие особи затем

начинают быстро размножаться и все повторяется снова. Такой тип

динамики численности с резкими ее колебаниями получил название

триггерная динамика. В природе он встречается довольно редко, в основном

в популяциях низкоорганизованных особей.

Если кормовая база ограничена, то численность популяции

первоначально растет по лимитированному типу и, достигнув емкости среды,

она должна была бы остановиться, но в действительности происходит

проскок численности выше, а затем постепенное снижение. Причина в том,

что каждый цикл размножения требует определенного промежутка времени,

и когда при достижении емкости среды размножение прекращается, особи

еще продолжают рождаться. Это и вызывает проскок численности. Он

обусловлен задержкой размножения. Когда из-за большой численности

кормовая база оказывается исчерпана, в популяции наблюдается падение

численности ниже емкости среды, после чего создаются условия для

восстановления кормовой базы, и численность начинает расти, затем

повторяется очередной цикл. При постоянной емкости среды эти колебания

44

носят регулярный характер и называются циклическими, или осцилляциями.

В природе такой тип динамики численности встречается крайне редко,

поскольку емкость среды постоянно меняется.

Емкость среды может меняться как в зависимости от сезона, так и в

зависимости от года, в результате в популяции наблюдаются нерегулярные

колебания численности, так как каждый раз проскок численности происходит

относительного другого значения К. Такие нерегулярные колебания числен-

ности называются флуктуациями.

В природе различают сезонные и годичные флуктуации. В свою

очередь годичные флуктуации можно разделить на две группы: 1)

флуктуации, контролируемые годичными различиями внешних факторов; 2)

флуктуации, связанные с самой динамикой популяции.

Из всех причин, вызывающих колебания численности, некоторые

исследователи главную роль отводят климатическим условиям, считая

биотические факторы второстепенными. По мнению других, только те

факторы, которые зависят от плотности, вызывают колебания численности.

Многие ученые признают роль тех и других.

Все экологические факторы в зависимости от характера их влияния на

численность популяции можно разделить на две группы: 1) факторы,

независимые от плотности; 2) факторы, зависимые от плотности.

К первой группе относятся факторы, действующие на популяции

постоянно и изменяющие их численность однонаправленно, независимо от

величины популяции. Так действуют абиотические факторы и прежде всего

климатические факторы, а также антропогенные факторы, за исключением

природоохранных факторов. Действие их не всегда проявляется сразу. Эти

факторы еще называют модифицирующими, поскольку они не обеспечивают

регуляции численности, а лишь вызывают ее изменения.

Ко второй группе относятся факторы, действие которых на популяцию

может быть прямым, т.е. усиливаться по мере приближения к верхнему

пределу, или инверсным, т.е. ослабевать по мере увеличения плотности. Эти

45

факторы изменяют численность в сторону оптимального уровня и предотв-

ращают перенаселение, поэтому В.Викторов предложил называть их

регулирующими факторами. К ним относятся биотические факторы и

природоохранные антропогенные факторы. Зависимые от плотности

факторы, как правило, влияют на скорость роста численности популяции

путем изменения ее рождаемости или смертности.

2.3. Учение о сообществах

1. Типы межвидовых взаимоотношений

В природе популяции разных видов, существующие совместно в

пределах биотопа, взаимодействуют между собой, в результате чего

численность особей может не изменяться или изменяться, может изменяться

однонаправленно или разнонаправленно. Типы взаимоотношений, при

которых численность взаимодействующих популяций остается неизменной,

называются нейтральными. Если же при взаимодействии численность хотя

бы в одной популяции повышается без снижения в другой, то такие

взаимоотношения называются положительными, или симбиотическими.

Взаимоотношения, которые приводят к снижению численности хотя бы в

одной из популяций, независимо от характера численности в другой

популяции, называются отрицательными, или антагонистическими. Любой

тип взаимоотношений можно описать с помощью двух символов,

отражающих изменение численности взаимодействующих популяций, если

условиться отсутствие изменения численности обозначать символом «0»,

увеличение численности - символом «+», а снижение численности -

символом «-».

Типы межвидовых взаимоотношений охарактеризуем более подробно.

1. Нейтрализм - это нейтральный тип взаимоотношений, при котором

существование популяций двух видов на одной территории не вызывает у

них ни положительных, ни отрицательных изменений численности. При

46

нейтрализме виды не связаны непосредственно между собой, но зависят от

состояния сообщества в целом (заяц и сосны в лесу).

2. Прямой антагонизм - это отрицательный, двусторонне невыгодный

тип взаимоотношений, который возникает между видами со сходными

потребностями. В этом случае совместное существование отрицательно

сказывается на численности обеих популяций, так как в результате

конкуренции они уничтожают друг друга либо путем прямого нападения,

либо с помощью химических выделений.

Прямой антагонизм - это биологическая» и химическая «война» в

природе (лев и тигр в борьбе за жертву, пырей и овес в борьбе за влагу и

минеральные вещества). Немецкий ботаник Х.Молиш в 1937 году ввел

термин «алеллопатия» для обозначения выделения различных продуктов

обмена растениями, животными и микроорганизмами, поэтому прямой

антагонизм, сопровождающийся выделением химических соединений, часто

называют алеллопатией.

3. Конкуренция за ресурс - это отрицательный, двусторонне

невыгодный тип взаимоотношений, который возникает между видами,

использующими одинаковые ресурсы при их недостатке . В этом случае

численность обеих популяций снижается вследствие гибели особей из-за

недостатка ресурса. Было замечено, что близкородственные виды с одинако-

выми потребностями в ресурсах, как правило, не существуют вместе.

Объяснение этого экологического разделения стало возможным в 1932 году

после его экспериментального подтверждения классическими

экспериментами Г.Ф.Гаузе, на основании которых был сформулирован

«принцип конкурентного исключения», или «принцип Гаузе».

4. Аменсализм - это отрицательный, односторонне невыгодный для

одной популяции и безразличный для другой популяции тип

взаимоотношений, когда одна популяция угнетает другую, а сама при этом

не изменяет свою численность (светолюбивые растения под елями,

плесневые грибы и бактерии).

47

5. Паразитизм - это отрицательный тип взаимоотношений, когда

одна популяция (паразит) существует за счет другой популяции (хозяин) при

поселении внутри или на поверхности тела организма. Паразит ослабляет

хозяина, но не уничтожает его, иначе погибнет и сам. Он всегда меньше

хозяина. Паразитизм возник на базе контактов при пищевых и про-

странственных связях. Паразитизм распространен среди мелких организмов -

вирусов, бактерий, грибов, червей и др. В отличие от хищничества он

характеризуется более узкой специализацией видов. В ходе эволюции идет

взаимное приспособление паразита и хозяина (трипаносомы в крови

африканских антилоп).

6. Хищничество - это отрицательный тип взаимоотношений, когда

один вид (хищник) живет за счет другого (жертва) в результате его

умерщвления и поедания. Хищник, как правило, крупнее жертвы. По сути

дела к этому типу взаимоотношений можно отнести все варианты пищевых

связей. Однако когда в качестве жертвы выступают растения, то это

взаимоотношение называется растительноядностью. В ходе эволюции

хищник и жертва параллельно эволюционируют (каракатица и рыба-

иглобрюх).

7. Комменсализм - это положительный, односторонне выгодный и

безразличный для другой популяции тип взаимоотношений. Если

взаимоотношения возникают на базе пищи, то такая форма комменсализма

называется нахлебничество (львы и гиены, белый медведь и песцы). Если же

популяции взаимодействуют на основе местообитания, то это проявление

комменсализма называется квартирантство. Оно бывает наружным, когда

особи одной популяции поселяются на теле особей другой популяции или в

их местообитании (рыбка-прилипала и акула, беспозвоночные в гнездах

птиц), или внутренним, когда особи одной популяции поселяются внутри

тела особей другой популяции (мальки рыб и голотурия).

8. Протокооперация — это положительный, двусторонне выгодный,

но не обязательный для жизни тип взаимоотношений, когда взаимодействие

48

благоприятно сказывается на жизнедеятельности обеих популяций, но

каждая из них может существовать отдельно (рак-отшельник и актиния).

9. Мутуализм - это положительный, двусторонне выгодный и

обязательный для жизни хотя бы одной из популяций тип взаимоотношений.

При нарушении данного взаимоотношения жизнь одной или обеих

популяций становится невозможной (гриб и водоросль в лишайнике,

клубеньковые азотфиксирующие бактерии и бобовые).

Соотношение всех вышеуказанных типов взаимоотношений в

природных сообществах зависит от состояния самого сообщества и

подчиняется следующим принципам:

1) отрицательные взаимоотношения преобладают на начальных

стадиях развития сообщества или в нарушенных сообществах;

2) в процессе эволюции и развития экосистемы наблюдается

тенденция к снижению доли отрицательных взаимоотношений за счет

положительных, повышающих выживание взаимодействующих видов.

3) в недавно сформировавшихся или новых сообществах

вероятность возникновения сильных отрицательных взаимоотношений

намного выше, чем в стабильных, давно сформировавшихся сообществах.

2. Биоценоз и его структура

В природе все популяции, существующие в пределах одного биотопа,

вступают в разнообразные взаимоотношения в зависимости от их

потребностей и образуют более сложную биологическую систему - биоценоз.

Этот термин ввел немецкий гидробиолог К.Мебиус в 1877 году. Биоценоз -

это исторически сложившаяся совокупность популяций растений

(фитоценоз), животных (зооценоз) и микроорганизмов (микроценоз),

проживающих совместно в однородных условиях на общей территории и

взаимосвязанных между собой различными типами взаимоотношений.

Параллельно с термином «биоценоз» используется термин «сообщество».

Сообщество - это любая совокупность популяций разных видов,

49

взаимодействующих между собой и существующих совместно. Таким

образом, понятие «сообщество» более широкое, чем «биоценоз».

Сообщество (биоценоз) является основным компонентом природных

надорганизменных систем. Надорганизменные системы имеют свои

особенности в сравнении с организмом:

1. Сообщество всегда возникает, формируется из готовых частей,

которые есть в окружающей среде. В отдельном организме они возникают

путем постепенной дифференциации зачатков.

2. Составные части сообщества заменяемы. Один вид может занять

место другого со сходными экологическими потребностями без ущерба для

системы. Части же любого организма уникальны.

3. Если же в организме поддерживается постоянная со-

гласованность деятельности его органов, тканей и клеток, то

надорганизменная система существует за счет уравновешивания

противоположно направленных сил, интересы многих видов в сообществе

прямо противоположны (хищник - жертва).

4. Сообщества основаны на количественной регуляции численности

одних видов другими, в организме регуляция всех органов осуществляется

нервной системой и гуморальным путем.

5. Размеры организма ограничены его внутренней наследственной

программой. Размеры надорганизменной системы определяются внешними

причинами.

Как и всякая биологическая система, биоценоз имеет свою структуру,

которую можно охарактеризовать в трех аспектах: 1) видовая, или

таксономическая, структура; 2) пространственная структура; 3)

функциональная, или экологическая, структура.

Видовая, или таксономическая, структура. Видовая структура

характеризует разнообразие видов и соотношение их численности или массы.

Видовое разнообразие биоценоза характеризуется двумя показателями:

1) видовое богатство; 2) видовая насыщенность.

50

Видовое богатство - это общее число видов, обитающих в данном

биотопе. Видовое богатство возрастает с севера на юг, а также с увеличением

площади биотопа и эволюционного времени. Чем выше видовое богатство,

тем более устойчивым является биоценоз, и наоборот.

Видовая насыщенность - это количество видов на единице площади

или в единице объема биотопа.

Соотношение численности видов характеризуется показателем

выгравненность.

Пространственная структура. Пространственная структура

характеризует распределение особей биоценоза в пределах биотопа.

Любой биоценоз занимает конкретное пространство, которое

разделяется между видами в зависимости от их биологических особенностей.

В связи с этим различают вертикальную и горизонтальную зональность, а

также консорции.

Вертикальная зональность биоценоза обусловлена наличием в нем

растений разной высоты. Благодаря этому в биоценозе наблюдается

вертикальное расслоение на структурные части, занимающие разное

положение по отношению к уровню почвы. Это явление называется

ярусностью, а структурные части биоценоза - ярусами. Растительные ярусы

заселяются животными и микроорганизмами. Ярусность способствует

значительному ослаблению конкуренции между видами, благодаря этому

увеличивается численность особей на единице площади и более полно и

разнообразно используются условия среды.

В биоценозе различают надземную и подземную ярусность. В

биоценозе смешанного леса выделяют 5-7 надземных ярусов. Подземная

ярусность обусловлена разной глубиной расположения активной части

корневой системы и включает, как правило, на один ярус меньше, чем

надземная ярусность, так как мхи, грибы и лишайники, формирующие самый

нижний ярус, корневой системы не имеют.

51

Надземная ярусность в смешанном лесу представлена следующими

ярусами: I ярус - деревья первой величины (ель, сосна); II ярус - деревья

второй величины (дуб, береза, осина, клен, ясень и др.); III ярус - деревья

третьей величины (рябина, черемуха, дикая яблоня, дикая груша и др.); IV

ярус - подлесок из кустарников (лещина, бересклет, крушина, жимолость и

др.); V ярус - подлесок из высоких трав и кустарничков (багульник, голубика,

аконит, вереск, иван-чай и др.); VI ярус - низкие травы и кустарнички

(клюква, кислица, копытень, ландыш, перелеска, черника и др.); VII ярус -

мхи, грибы, напочвенные лишайники. Подземная ярусность является

зеркальным отражением надземной ярусности.

Ярусы определяют сложение и структуру фитоценоза. Если их

количество мало, то фитоценоз считается простым, а если их много -

сложным.

Вертикальное распределение организмов в биоценозе оказывает

влияние на горизонтальную структуру.

Расчлененность биоценоза в горизонтальном направлении -

мозаичность - обусловлена неоднородностью микрорельефа, почвы и

микроклимата. Структурной единицей фитоценоза является синузия, которая

характеризуется определенным видовым составом. В зависимости от

видового состава синузии формируется определенный микроклимат, видовой

состав животных и микроорганизмов. Совокупность всех этих компонентов

называется парцелла. Парцелла - структурная единица горизонтальной

пространственной структуры. В отличие от яруса в состав парцеллы, кроме

растений, животных и микроорганизмов, входит почва.

Кроме топографических образований (ярусы, синузии, парцеллы), в

каждом биоценозе есть своеобразные пространственные структуры, которые

не имеют выраженного месторасположения. Они называются консорции.

Учение о консорциях создали В.Н.Беклемишев и Л.Г.Раменский. Консорция -

это совокупность популяций, жизнедеятельность которых трофически или

топически связана с центральным видом-эдификатором, выполняющим роль

52

ядра. Организмы, взаимодействующие с ядром, называются консорты I

порядка. Консорт в переводе с английского языка означает «сожитель»,

«спутник». Второе слово в данном случае подходит больше. Консорты I

порядка в совокупности формируют концентр I порядка. Те организмы,

которые взаимодействуют с консортами I порядка, называются консорты II

порядка. Они в совокупности формируют концентр II порядка и т.д. В

результате этого образуется консорция, включающая ядро и концентры

разных порядков. Весь биоценоз состоит из консорций, которые между собой

перекрываются, так как консорты из одной консорции могут входить в состав

концентров другой консорции.

Функциональная, или экологическая, структура. Функциональная

структура характеризует распределение особей биоценоза на группы по

выполняемым функциям. В каждом биоценозе организмы выполняют разные

функции, благодаря которым осуществляется биогенный круговорот. В

зависимости от роли, которую играет организм в данном круговороте, он

относится к определенной функциональной группе. Выделяют следующие

функциональные группы:

1. Продуценты (создатели) - это организмы, создающие

органическое вещество из неорганического (биогены) с использованием

солнечной энергии. К ним относятся а) фототрофы: все зеленые растения,

цианобактерии, зеленые и пурпурные серобактерии; б) хемотрофы:

нитрифицирующие бактерии, железобактерии и др.

2. Консументы (потребители) - это организмы, потребляющие

живое органическое вещество и передающие содержащуюся в нем энергию

по пищевым цепям. К ним относятся животные. В зависимости от вида

потребляемого органического вещества они подразделяются на порядки.

Организмы, потребляющие продуцентов, называются консументы I порядка

(растительноядные). Консументов I порядка потребляют консументы II

порядка (плотоядные или хищники более низкого ранга) и т.д. Количество

порядков ограничено и определяется объемом биомассы продуцентов.

53

3. Редуценты (разрушители) - это организмы, разлагающие

отмершее органическое вещество (детрит) до биогенов, которые затем

поглощаются продуцентами. Как продуценты, так и консументы на

определенной стадии жизненного цикла отмирают и образуют детрит,

который под влиянием редуцентов через несколько этапов превращается в

биогены. Различают три порядка редуцентов. Редуценты I порядка (меха-

нические разрушители) осуществляют механическое разруше- ние детрита,

практически его не разлагая. К ним относятся насекомые и их личинки,

черви, землероющие млекопитающие. Редуценты II порядка (гуминизаторы)

частично разлагают детрит, превращая его в гумус. Эту функцию выполняют

грибы, простейшие и крупные микроорганизмы (более 0,1 мм). Редуценты III

порядка (минерализаторы) обеспечивают полное разложение гумуса до

биогенов. К ним относятся микроорганизмы менее 0,1 мм. Все порядки

редуцентов, отмирая, также превращаются в детрит.

Все функциональные группы в биоценозе между собою взаимосвязаны,

благодаря чему осуществляется биогенный круговорот.

3. Динамика биоценозов

Любой биоценоз динамичен, несмотря на достаточную стабильность

его структуры. В нем постоянно происходят изменения состояния и

жизнедеятельности особей, их взаимоотношений. Все изменения могут быть

отнесены к двум типам: 1) циклические, или периодические; 2)

непериодические.

Циклические, или периодические, изменения. Циклические изменения

в биоценозе отражают суточную, сезонную и многолетнюю периодичность

изменения внешних условий. Эта периодичность обусловлена циклами в

природе, которые связаны с космическими явлениями. Циклические

изменения подразделяются на: а) суточные; б) сезонные; в) многолетние.

Суточные изменения связаны с изменением силы экологических

факторов среды (температура, влажность, освещенность и др.) при смене дня

54

и ночи, которая происходит вследствие вращения Земли вокруг своей оси.

Суточные изменения наблюдаются во всех географических зонах, даже там,

где нет смены дня и ночи. Они заключаются в изменении активности

организмов: одни активны днем, а пассивны ночью, другие - наоборот. Часто

наблюдаются суточные миграции (планктон, почвенные организмы).

Суточная динамика носит строго периодический характер и в основном

связана со сменой активности, в результате чего изменяются качественные

характеристики биоценоза.

Сезонные изменения связаны с изменением силы экологических

факторов при смене сезонов, которая обусловлена вращением Земли вокруг

Солнца. Сезонные изменения заключаются не только в изменении

активности организмов, но и в их количественных соотношениях. Некоторые

виды практически полностью исключаются из жизни биоценоза в оп-

ределенные периоды (спячка, диапауза, миграции и т.д.). Сезонной

изменчивости подвержены и ярусы. Некоторые ярусы могут полностью

исчезать на некоторое время (однолетники). Сезонные изменения больше

выражены в направлении от экватора к полюсам. В результате сезонных

изменений наблюдается изменение не только качественных, но и

количественных характеристик биоценоза.

Многолетние изменения обусловлены периодичностью локальных

изменений климата, которые связаны с изменением общей циркуляции

атмосферы, обусловленной в свою очередь усилением или ослаблением

солнечной активности. Так, периодически засушливый год сменяется

мокрым, теплый - холодным и т.д. Это приводит к довольно значительным

изменениям как качественных, так и количественных характеристик

биоценоза.

Однако все вышеперечисленные циклические изменения, независимо

от степени их выраженности, не изменяют саму сущность биоценоза, а

значит, не приводят к смене биоценозов.

55

Непериодические изменения. Непериодические изменения - это

изменения, не имеющие закономерного повторения во времени. По

характеру они подразделяются на два вида: а)случайные; б) поступательные.

Случайные изменения вызываются резким изменением силы

экологических факторов вследствие природных катаклизмов (наводнение,

ураган, землетрясение и др.). Они непредсказуемы и не имеют

закономерностей протекания, поэтому не являются предметом изучения

экологии.

Поступательные изменения происходят в одном направлении, потому

что вызываются однонаправленным изменением силы экологических

факторов либо в сторону усиления, либо в сторону ослабления. В конечном

итоге они приводят к смене одного биоценоза другим с новым набором

видов. Закономерный исторический процесс последовательной смены одного

биоценоза другим в результате направленного изменения абиотического

окружения называется сукцессией. Ряд неустойчивых биоценозов, которые

сменяют один одного во времени, называется серией, а сами биоценозы -

сериальными стадиями. Терминальная, стабильная стадия сукцессии

называется климаксовой стадией или просто климаксом. Теоретически

климаксовый биоценоз способен поддерживать сам себя неограниченно

долго и он находится в равновесии с физическим окружением. В отличие от

сериальных стадий здесь годовая продукция и «импорт» уравновешиваются

годовым потреблением и «экспортом». Представление о том, что в ходе

сукцессии экосистема неизбежно приходит к стабильному состоянию,

однозначно принято всеми экологами. Однако по интерпретации его все

экологи подразделяются на две школы. Одна школа придерживается

концепции моноклимакса, согласно которой в любой географической области

возможен только один региональный или климатический климакс, когда

биоценоз находится в равновесии с климатическими условиями. Другая

школа придерживается концепции поликлимакса согласно которой

необязательно все биоценозы в данной климатической области достигнут

56

одного состояния, чаще всего наблюдается различное количество локальных

или эдафических климаксов. В тех местах, где рельеф местности, почва,

гидрологический режим препятствуют развитию экосистемы до

климатического климакса, сукцессия заканчивается эдафическим климаксом.

Компромисс между этими двумя точками зрения - признание единого теоре-

тически возможного климатического климакса и разного количества

эдафических климаксов, которые зависят от изменчивости субстрата.

В ходе сукцессии наблюдаются закономерные изменения структурных

и функциональных характеристик биоценоза. Их можно объединить в

следующие группы:

I. Видовая и пространственная структура сообщества.

1. Изменяется видовой состав сообщества, наблюдаются

флористическая и фаунистическая эстафеты.

2. Видовое богатство в каждом ярусе, каждой парцелле и консорции

возрастает быстро, а затем скорость роста этого показателя снижается.

3. Возрастает направленность как компонент видовой структуры.

Вначале она возрастает почти до максимума, а затем изменяется

незначительно. Изменение видового разнообразия в сообществе может иметь

различный характер: непрерывный рост или прохождение пика в

промежуточных стадиях.

4. г-стратеги - это виды с высокой скоростью размножения и роста.

Когда плотность населения невелика, они имеют преимущество. К-стратеги -

это виды с низким потенциалом роста, но с большой способностью к

выживанию в условиях конкуренции.

II. Функциональная структура.

1. Удлиняются пищевые цепи и усложняются пищевые сети.

2. Увеличиваются размеры организмов и (или) их расселительных

стадий (семена, молодняк). Мелкие организмы имеют преимущество в среде,

богатой биогенами, но по мере того, как биогены оказываются связанными в

биомассе, преимущество переходит к более крупным организмам, у которых

57

способность к запасанию веществ больше и жизненные циклы более

сложные. Благодаря этому, они адаптируются к периодическому

поступлению биогенов.

3. Усложняются и удлиняются жизненные циклы.

4. В значительной степени положительные типы взаимоотношений

превалируют над отрицательными. Возможность возникновения сильных

отрицательных взаимоотношений снижается.

III. Энергетика экосистемыг.

1. Возрастает валовая продукция экосистемы за счет первичной

продукции, вторичная продукция изменяется мало.

2. Возрастает количество энергии, которая идет на поддержание

экосистемы, но с меньшей скоростью, чем валовая продукция.

3. Поскольку скорость образования валовой продукции больше, чем

скорость дыхания сообщества, то их соотношение первоначально больше

единицы. Однако, по мере развития сукцессии это соотношение

приближается к единице и в климаксовой экосистеме наблюдается

равновесие между этими показателями. Таким образом, соотношение

валовой продукции и трат на дыхание является показателем относительной

зрелости экосистемы.

4. Чистая продукция сообщества в начале сукцессии быстро

увеличивается, а к концу сукцессии приближается к нулю и изъятие ее из

сообщества в этом случае становится невозможным без нарушения всей

экосистемы.

5. Возрастает биомасса и количество детрита. До тех пор, пока

продукция превышает траты на дыхание, в экосистеме будут накапливаться

биомасса и детрит.

6. Возрастает соотношение биомассы к продукции и биомассы к

тратам на дыхание, а соотношение продукции к биомассе снижается.

IV. Круговоротыг биогенныгх элементов.

1. Круговороты элементов становятся более замкнутими.

58

2. Увеличивается время оборота и запас важнейших элементов.

3. Возрастает коэффициент цикличности элементов.

4. Удерживается и сохраняется большее количество биогенных

элементов. Это главная стратегия развития экосистемы.

2.4. Учение об экосистемах

1. Трансформация вещества и энергии в экосистеме

Любой биоценоз взаимодействует со своей средой обитания -

биотопом, в результате чего образуется более сложная биологическая

система - биогеоценоз. Биотоп включает в свой состав почву (эдафотоп),

воду (гидротоп) и воздух с климатическими факторами (климатотоп). Термин

биогеоценоз был введен в 1942 году советским ученым В.Н.Сукачевым.

Биогеоценоз - это исторически сложившаяся совокупность на известной

протяженности земной поверхности однородных природных явлений -

атмосферы, горной породы, гидрологических условий, растительного и

животного мира, мира микроорганизмов и почвы. Иными словами,

биогеоценоз - это исторически сложившаяся совокупность биоценоза и био-

топа, основу которой составляет метаболизм ее компонентов, т.е. обмен

веществом и энергией.

Параллельно с термином «биогеоценоз» применяется термин

«экосистема», который был предложен английским ученым А.Тенсли в 1935

году. Экосистема - это любая совокупность организмов разных видов и

неорганических компонентов, в которой возможно осуществление

круговорота веществ и превращения энергии. Таким образом, понятие

«экосистема» шире, чем понятие «биогеоценоз». В экосистеме все организмы

связаны между собой пищевыми связями и образуют пищевые цепи.

Пищевая цепъ - это линейная последовательность организмов, в которой

происходит передача вещества и энергии от одного звена к другому.

59

Место организма в пищевой цепи относительно ее начала называется

трофическим уровнем и обозначается римской цифрой. Трофических

уровней столько, сколько пищевых звеньев в цепи питания. Однако, в связи с

тем, что почти все организмы являются олиго- или полифагами, то они могут

находиться на разных трофических уровнях в одной и той же пищевой цепи в

зависимости от характера пищи. Кроме того, они могут быть звеньями

разных пищевых цепей одновременно. В результате этого пищевые цепи в

чистом виде в природе не встречаются. Переплетаясь между собой, они

образуют пищевые сети.

Пищевая сетъ - это совокупность пищевых цепей сообщества,

взаимосвязанных между собой общими пищевыми звеньями. Виды с

широким спектром питания могут включаться в пищевые цепи на разных

трофических уровнях. Только продуценты всегда занимают первый

трофический уровень. Используя солнечную энергию и биогены, они

образуют органическое вещество, которое содержит энергию в виде энергии

химических связей. Это органическое вещество, или биомасса продуцентов,

потребляется организмами второго трофического уровня. Однако не вся

биомасса предыдущего уровня съедается организмами последующего

уровня, потому что исчезли бы ресурсы для развития экосистемы. При пере-

ходе от одного трофического уровня к другому происходит трансформация

вещества и энергии.

Биологическая продуктивность - это скорость возобновления

биомассы растений, животных и микроорганизмов, входящих в состав

экосистемы. Она выражается количеством продукции за единицу времени.

Продукция - это количество биомассы, образующейся на единице площади

или в единице объема биотопа за определенный промежуток времени. Зна-

чит, биологическая продуктивность отражает количество биомассы,

возобновляемой на единице площади или в единице объема биотопа за

единицу времени. Биомасса - это масса всех живых организмов, обитающих

на единице площади или в единице объема биотопа. Она выражается в

60

единицах серого веса или веса сухого органического вещества. Биомасса

биоценоза и его биологическая продуктивность могут очень сильно

отличаться.

2. Характеристика основных типов экосистем

В зависимости от условий существования биоценоза все экосистемы,

существующие на планете Земля, подразделяются на три типа: 1) наземные;

2) пресноводные; 3) морские. Рассмотрим более подробно особенности

каждого типа экосистем.

Наземные экосистемы. Наземные экосистемы характеризуются целым

рядом отличительных особенностей среды обитания, которые можно свести

к следующему:

1. В наземных экосистемах лимитирующим фактором является

влажность. Она колеблется в довольно широких пределах и относится к

непериодическим факторам. Продуценты тратят много воды на

транспирацию, поэтому количество влаги в экосистеме является

определяющим фактором для ее существования.

2. Температура также имеет значительные колебания и приводит к

видовому разнообразию, но она играет меньшую лимитирующую роль, чем

влажность, потому что изменяется периодически. Все организмы в ходе

эволюции уже приспособились к тому уровню температуры, который

существует в данных условиях. Размах колебаний температуры может быть

большим, но он не выходит за пределы толерантности организмов.

3. Газовый состав атмосферы постоянен, поэтому концентрации

кислорода и углекислого газа не являются лимитирующим фактором.

4. Воздух как среда обитания не может выполнять фун функцию

опоры, потому что он очень разрежен. Опорой служит субстрат (почва).

5. Почва является не только опорой, но и практически

единственным источником биогенов.

61

6. Суша в значительной степени прерывиста, поэтому

разобщенность организмов велика. Островные экосистемы - пример

наибольшей разобщенности. Прерывистость обусловлена присутствием гор,

рек, озер и т.д.

Что касается характеристики организмов, населяющих наземные

экосистемы, то основная часть их представлена высшими эволюционными

группами: растения - голосеменными и покрытосеменными; беспозвоночные

животные - насекомыми (высшая таксономическая группа среди беспоз-

воночных); позвоночные животные - млекопитающими и птицами.

Характерным является то, что в качестве самостоятельной, хорошо развитой

подсистемы присутствует почва, которая представляет собой своеобразное

тело на границе между живой и неживой природой. Она является не только

продуктом жизнедеятельности живых организмов, но и сама содержит живые

организмы.

Из-за большого разнообразия невозможно охарактеризовать все типы

наземных экосистем и все жизненные формы организмов, их населяющие,

поэтому мы будем первые рассматривать на уровне биомов, а вторые - на

трофических уровнях.

Совокупность наземных экосистем, которые существуют в однородных

ландшафтно-климатических условиях, называется биомом. Биомы имеются

только на суше. Они, как правило, совпадают с геоботаническим

разделением земной поверхности. Выделяют десять типов биомов: 1)

арктическая и альпийская тундры; 2) северные хвойные леса; 3) листопадные

леса умеренной зоны; 4) степи умеренной зоны; 5) тропические степи и

саванны; 6) чаппарали и жестколистные леса; 7) пустыни; 8)

полувечнозеленые сезонные тропические леса; 9) тропические дождевые

леса; 10) тропические скребы. Каждый из них обладает своим

специфическим комплексом экологических факторов и составом флоры и

фауны.

62

Пресноводные экосистемы. Пресноводные экосистемы занимают

наименьшую часть Земного шара по сравнению с другими экосистемами,

однако их значение очень велико, потому что они являются единственным

источником пресной воды, которая необходима не только для существования

всего живого, но и для хозяйственной деятельности человека.

Особенности среды обитания в пресноводных экосистемах сводятся к

следующему:

1. Влажность не является лимитирующим фактором.

2. Вода обладает высокой теплоемкостью, поэтому колебания

температуры небольшие, и она не является лимитирующим фактором. Для

повышения температуры 1 мл воды на 1 °С необходима 1 калория тепла,

только аммиак и немногие другие вещества имеют более высокую

теплоемкость.

3. Содержание кислорода и углекислого газа очень непостоянное и

является лимитирующим фактором. При недостатке кислорода наблюдаются

заморы. Они бывают зимние, когда нарушен контакт с воздухом, и летние,

когда не происходит перемешивания воды из-за температурной

стратификации. В зависимости от потребности в кислороде организмы

пресноводных экосистем подразделяются на три группы: а) неустойчивые к

пониженному содержанию кислорода - реофиль- ные организмы,

распространены в быстро текущих водоемах;

б) устойчивые к пониженному содержанию кислорода организмы -

организмы медленно текущих и стоячих водоемов;

в) устойчивые к полному отсутствию кислорода - организмы ,

обитающие на дне.

4. Вода как среда обитания более плотная, чем воздух, поэтому

может выполнять функцию опоры. Наибольшая плотность воды при

температуре 4 °С, при более высокой и более низкой температуре вода

расширяется и становится легче, плотность ее уменьшается. Некоторые

организмы могут иметь удельный вес тела больший, равный или меньший,

63

чем удельный вес воды. В зависимости от этого они занимают разное

местоположение в экосистеме.

5. Источником биогенов является вода. Грунт утратил свое

значение как источник биогенов. Он только может выполнять функцию

опоры для некоторых организмов, особенно в прибрежных зонах. В

последнее время содержание биогенов в пресноводных экосистемах очень

возросло за счет того, что около 90% вносимых на сельскохозяйственные

поля удобрений попадает в воду (антропогенная эвт- рофикация).

6. Вода содержит низкие концентрации солей, и все организмы

находятся в условиях борьбы с осмотическим давле- нием, поэтому они

имеют приспособления для выведения излишков воды из организма.

7. Для пресноводных экосистем характерна высокая степень

прерывистости.

Организмы, населяющие пресноводные экосистемы, представлены

пятью жизненными формами: 1) бентос; 2) планктон; 3) нектон; 4) нейстон;

5) перифитон. Охарактеризуем их более подробно.

Бентос - это обитатели дна, удельный вес тела которых больше, чем

удельный вес воды. Различают эпифауну, или поверхностный бентос,

который представлен организмами, лежащими на дне или ползающими по

его поверхности, и инфауну, представленную организмами, зарывающимися

в грунт. Инфауна присутствует в тех экосистемах, где имеется илистое дно.

Планктон - это организмы, имеющие удельный вес тела, равный

удельному весу воды, и ведущие пассивный образ жизни в толще воды.

Противостоять течению они не могут. В зависимости от типа организмов

различают фитопланктон (растения), зоопланктон (животные) и

микропланктон (микроорганизмы), а в зависимости от размера особей

планктон подразделяют на планктон-сетку, который вылавливается гид-

робиологической сеткой, и нанопланктон, который проходит через сетку и

представлен микроскопическими организмами.

64

Нектон - это организмы, имеющие удельный вес тела, равный

удельному весу воды, и ведущие активный образ жизни в толще воды. Он

представлен насекомыми, рыбами, земноводными, млекопитающими.

Организмы способны противостоять течению.

Нейстон - это организмы, имеющие удельный вес тела меньше

удельного веса воды и использующие поверхностное натяжение воды в

качестве субстрата. К ним относятся водомерки, жуки-плавунцы и другие

организмы, живущие на поверхности воды.

Перифитон - это организмы обрастания. Они образуют сплошную

пленку на поверхности живых и неживых объектов экосистемы. Среди них

могут быть как растения, так и животные.

Морские экосистемы. Морские экосистемы составляют большую

часть биосферы, они занимают 70% поверхности Земли и имеют следующие

особенности среды обитания:

1. Морские экосистемы имеют очень большие глубины, но при этом

абиогенных зон нет, на самом глубоком дне существует жизнь.

2. В морях и океанах происходит постоянная циркуляция воды.

Разница температур на полюсах и экваторе порождает мощные ветры,

которые дуют на протяжении года в одном направлении. В результате

одновременного действия этих ветров и вращения Земли вокруг своей оси

образуются экваториальные течения на восток и запад, и прибрежные тече-

ния на север и на юг. Есть теплые течения - Гольфстрим, Се-

вероатлантическое и др. и холодные - Калифорнийское и др. Кроме

поверхностных течений, есть и глубинные течения. В результате этого

перемешивание воды в море настолько эф- фективное, что недостаток

кислорода наблюдается очень редко и он не является лимитирующим

фактором.

3. Вода в морских экосистемах имеет очень высокую соленость (до

35%о), поэтому организмы имеют различные приспособления для борьбы с

потерей воды.

65

4. В морских экосистемах постоянно наблюдаются приливы и

отливы, вызываемые притяжением Луны и Солнца. Высота прилива может

достигать 3-12м. Приливы повторяются через каждые 12,5 часа. Если силы

притяжения Луны и Солнца суммируются, то наблюдается максимальный,

или сизигиальный, прилив. Если эти силы направлены в разные стороны, то

имеет место минимальный или квадратурный прилив. Он и повторяются

через каждые две недели.

5. Вода в морских экосистемах имеет более высокую плотность по

сравнению с пресноводными экосистемами и выполняет функцию опоры,

одновременно для донных организмов опорой служит субстрат.

6. В морской воде очень малая концентрация биогенов, поэтому

жизнь бедна и на единицу объема приходится очень мало первичной

продукции. В нижних слоях биогенов больше, но автотрофов там нет и

использовать их некому. Однако там, где ветры постоянно дуют с суши, они

отгоняют поверхностную воду в открытое море и на поверхность

поднимаются глубинные воды, богатые биогенами. В этих местах наблю-

даются «вспышки» жизни. А само явление получило название апвелинг

(путешествие вверх). Самая большая зона апвелинга возле берегов Южной

Америки, имеются зоны также возле берегов Юго-Западной и Северо-

Западной Африки. Эти зоны очень продуктивные.

7. Морские экосистемы непрерывны, все моря и океаны соединены

между собой. Однако, перемещению организмов часто мешают

температурные, солевые, глубинные и другие барьеры.

Лиманы. Промежуточное положение между морскими и

пресноводными экосистемами занимают лиманы. Лиманы - это

полузамкнутые прибрежные водоемы, соединенные с открытым морем, но

морская вода в них заметно опреснена за счет материкового стока.

С точки зрения геоморфологии различают пять типов лиманов:

1. Лиманы в затопленных речных долинах. Они наиболее

распространены вдоль береговой линии.

66

2. Лиманы типа фиордов. Это глубокие ^образные выемки берега,

образовавшиеся в результате вклинивания ледника в сушу. Примером могут

служить фиорды Норвегии и Аляски.

3. Лиманы, ограниченные мелями или барьерными островами,

разделенными проливами, благодаря которым сохраняется связь с морем.

Они образовались за счет береговых отложений или береговых дюн в связи с

повышением уровня моря (побережье Мексиканского залива).

4. Лиманы, образованные тектоническими процессами в результате

геологических сдвигов или локальных опусканий суши (залив Сан-

Франциско).

5. Лиманы речных дельт, которые образовались в устьях больших

рек (Нил, Миссисипи). В них часто наблюдается солевая стратификация,

когда более плотная морская соленая вода находится внизу, а речная пресная

- сверху. Это имеет место, когда речной сток превышает прилив. А когда они

урав- новешены, то за счет турбулентности происходит перемешивание и

образуется слабосоленый лиман.

Лиманы характеризуются рядом важных свойств. Во- первых, они

обычно очень продуктивные за счет биогенов, которые попадают сюда во

время приливов. Во-вторых, в них круглый год идет образование первичной

продукции за счет продуцентов трех типов: 1) макрофиты; 2) фитобентос; 3)

фитопланктон. В-третьих, лиманы служат местом откорма многочисленных

морских промысловых видов рыб, животных и птиц. В связи с этим лиманы

играют большую роль в биосфере и поэтому их нельзя нарушать.

2.5. Учение о биосфере

1. Биосфера и ее границы. Функции живого вещества

Самым высоким уровнем организации жизни на планете Земля

является биосфера. Этот термин был введен в 1875 году. Впервые его

использовал австрийский геолог Э.Зюсс. Однако учение о биосфере как

биологической системе появилось в 20-е годы нынешнего столетия, автором

67

его является советский ученый В.И.Вернадский. Биосфера - это та оболочка

Земли, в которой существовали и существуют живые организмы и в

образовании которой они играли и играют основную роль. Биосфера имеет

свои границы, обусловленные распространением жизни. В.И.Вернадский в

биосфере выделял три сферы жизни:

1. Атмосфера - это газообразная оболочка Земли. Она не вся

заселена жизнью, ее распространению препятствует ультрафиолетовая

радиация. Граница биосферы в атмосфере находится на высоте примерно 25-

27 км, где располагается озоновый слой, поглощающий около 99%

ультрафиолетовых лучей. Наиболее заселенным является приземный слой ат-

мосферы (1-1,5 км, а в горах до 6 км над уровнем моря).

2. Литосфера - это твердая оболочка Земли. Она также заселена

живыми организмами не полностью. Распростране- ние жизни здесь

ограничено температурой, которая постепенно возрастает с глубиной и при

достижении 100?С вызывает переход воды из жидкого в газообразное

состояние. Максимальная глубина, на которой обнаружены живые

организмы в литосфере, составляет 4 - 4,5 км. Это и есть граница биосферы в

литосфере.

3. Гидросфера - это жидкая оболочка Земли. Она заселена жизнью

полностью. Границу биосферы в гидросфере Вернадский проводил ниже

океанического дна, потому что дно - это продукт жизнедеятельности живых

организмов.

Биосфера представляет собой гигантскую биологическую систему,

включающую огромное разнообразие составляющих компонентов,

охарактеризовать которые по отдельности крайне трудно. Вернадский

предложил все, что входит в состав биосферы, объединить в группы в

зависимости от характера происхождения вещества. Он выделял семь групп

вещества: 1) живое вещество - это совокупность всех продуцентов,

консументов и редуцентов, населяющих биосферу; 2) косное вещество - это

совокупность веществ, в образовании которых живые организмы не

68

участвовали, это вещество образовалось до появления жизни на Земле (гор-

ные, скалистые породы, вулканические извержения); 3) биогенное вещество -

это совокупность веществ, которые образованы самими организмами или

являются продуктами их жизнедеятельности (каменный уголь, нефть,

известняк, торф и другие полезные ископаемые); 4) биокосное вещество - это

вещество, которое представляет собой систему динамического равновесия

между живым и косным веществом (почва, кора выветривания);

5)радиоактивное вещество - это совокупность всех изотопных элементов,

находящихся в состоянии радиоактивного распада; 6) вещество рассеянных

атомов - это совокупность всех элементов, находящихся в атомарном

состоянии и не входящих в состав никакого другого вещества; 7)

космическое вещество - это совокупность веществ, попадающих в биосферу

из космоса и имеющих космическое происхождение (метеориты,

космическая пыль).

Вернадский считал, что главную преобразующую роль в биосфере

играет живое вещество. Оно выполняет пять основных биосферных функций:

1) энергетическая функция - это способность живых организмов поглощать

солнечную энергию, превращать ее в энергию химических связей и пе-

редавать по пищевым цепям. Благодаря этой функции постоянно идет

восполнение потерь энергии в экосистемах и поддержание жизни в биосфере;

2) газовая функция - это способность живых организмов поддерживать

постоянство газового состава биосферы в результате сбалансированности

фотосинтеза и дыхания. 3) концентрационная функция - это способность

живых организмов накапливать в своем теле определенные элементы

окружающей среды, благодаря чему произошло перераспределение

элементов в пределах биосферы и образовались полезные ископаемые; 4)

окислительно-восстановительная функция - это способность живых орга-

низмов в ходе биохимических реакций изменять степень окисления

элементов и создавать, таким образом, разнообразие соединений в природе,

необходимое для поддержания разнообразия жизни в биосфере; 5)

69

деструктивная функция - это способность живых организмов разлагать

отмершее органическое вещество до биогенов, поглощаемых продуцентами,

благодаря чему осуществляется круговорот вещества в биосфере, и жизнь

может существовать бесконечно долго без поступления вещества из космоса.

2. Биогеохимические круговороты вещества в биосфере

Чтобы биосфера не переставала существовать и чтобы не прекращалось

ее развитие, на Земле постоянно должен осуществляться круговорот

биологически важных веществ. Это значит, что после использования они

должны снова переходить в форму, пригодную для усвоения другими

организмами. Этот переход биологически важных элементов от звена к

звену, который осуществляется в масштабах всей планеты при определенных

затратах энергии, источником которой является Солнце, называется

геологическим, или большим, круговоротом.

После появления живого вещества на основе геологического

круговорота образовался круговорот органического вещества, который

называется биологическим, или малым, круговоротом. По мере развития

живой материи из геологического круговорота изымалось все больше

элементов, которые включались в непрекращающийся биологический

круговорот, являющийся основой жизни. Одни элементы необходимы

организмам в большом количестве, другие - в меньшем, а некоторых

элементов требуется очень мало. Поэтому элементы, которые включаются в

биологический круговорот, подразделяются на макро-, микро- и

ультрамикроэлементы. Однако живое вещество в биологическом круговороте

превращается в неживое, а оно в свою очередь под влиянием редуцентов

превращается в неорганическое вещество, которое дальше может либо снова

включаться в биологический круговорот, либо выходить из него и

включаться в геологический круговорот. В свою очередь элементы из

геологического круговорота могут поглощаться организмами и вовлекаться в

биологический круговорот. Поскольку биологический круговорот связан с

70

геологическим, то логично рассматривать их как единое целое, как

биогеохимический круговорот элементов.

При рассмотрении биогеохимического круговорота любого вещества

необходимо выделять две части запаса этого вещества: 1) обменный фонд -

это часть элемента, которая находится в круговороте, он составляет

незначительную часть общего объема элемента; 2) резервный фонд - это

часть элемента, которая не циркулирует и пока что не будет циркулировать,

однако может быть при необходимости включена в круговорот. Резервные

фонды отличаются по степени подвижности и легкости вовлечения в

круговорот. Различают газообразный резервный фонд, который находится в

атмосфере и является наиболее подвижным и доступным, и осадочный ре-

зервный фонд, который находится в литосфере или гидросфере и труднее

включается в обменный фонд по двум причинам: 1) он предварительно

должен быть переведен в водорастворимое состояние, чтобы живые

организмы могли его ассимилировать; 2) он доступен не везде одинаково,

потому что может находиться под землей на разной глубине.

Контрольные вопросы

1. Что принято понимать под термином «среда»? Перечислите

основные факторы среды.

2. Что подразумевается под термином «популяция»? Каковы ее

основные свойства?

3. Перечислите существующие типы межвидовых взаимоотношений.

4. Дайте определение понятию «биоценоз» и опишите его структуру.

5. Охарактеризуйте основные типы экосистем.

6. Каковы границы биосферы? Перечислите функции живого

вещества.

71

Глава 3. Теоретические основы ресурсоведения. Ресурсы и их

использование

3.1. Природно-ресурсный потенциал и его оценка

1. Классификация природных ресурсов

Существует множество классификаций природных ресурсов.

Рассмотрим основные из них.

В старых классификациях на первой стадии ресурсы делились на

исчерпаемые и неисчерпаемые. Поскольку, по современным понятиям,

ничего неисчерпаемого в природе нет, ресурсы могут подразделяться лишь

по скорости исчерпания: быстро исчерпаемые и медленно исчерпаемые

(что относительно).

По возможности самовосстановления и культивирования ресурсы

подразделяются на возобновимые (почва, растительность, вода, животный

мир) и невозобновимые (полезные ископаемые). Охрана возобновимых

ресурсов включает меры, направленные на обеспечение их воспроизводства

(поддержание плодородия почв, продуктивности лесных и луговых угодий,

регулирование численности популяций). Охрана невозобновимых ресурсов

сводится к их экономному расходованию, замене более дефицитных видов

менее дефицитными и/или возобновимыми (например, замена моторного

топлива на основе нефти спиртом, получаемым из растительного сырья). При

нерациональном использовании возобновимые ресурсы переходят в разряд

невозобновимых (почвы, животный мир), либо их возобновление становится

долгим и труднодостижимым. Поэтому разделение на возобновимые и

невозобновимые дополняется делением на восполнимые (за счет новых

источников, новых технологий) и невосполнимые, а также – по

возможности замены – на заменимые (например, металл может быть

заменен пластмассой, натуральные волокна – искусственными и т.д.) и

незаменимые (например, атмосферный воздух).

72

По использованию ресурсы подразделяют на реальные (актуальные),

т.е. такие, которые могут быть использованы при существующих технико-

экономических условиях, и потенциальные, т. е. такие, которые не могут

быть пока вовлечены в использование по техническим причинам или

вследствие экономической нецелесообразности, отсутствия экологически

приемлемых технологий (ресурсы дейтерия и трития в Мировом океане,

полезные ископаемые со сложными горно-геологическими условиями или

залегающие в пределах особо охраняемых природных территорий и

курортных зон). Граница между реальными и потенциальными ресурсами

весьма условна. История развития человечества – это в то же время история

превращения все новых потенциальных ресурсов в реальные, что, очевидно,

будет продолжаться и далее (вода как термоядерное сырье, железо-

марганцевые конкреции на океаническом дне). Параллельно с освоением

новых видов ресурсов шел процесс вовлечения в производство уже

известных видов ресурсов на новых территориях или в более сложных

условиях (например, рудные месторождения в отдаленных районах, на

больших глубинах, с низким содержанием полезных компонентов). Во

второй половине ХХ века этот резерв экстенсивного развития оказался

практически исчерпанным, что стало одним из факторов пересмотра

парадигмы развития (рост наукоемкости, развитие ресурсосбережения).

Природные ресурсы могут классифицироваться по характеру

использования (экономический подход), или по принадлежности к тому

или иному компоненту географической оболочки (географический подход).

В рамках экономической классификации различают ресурсы

материального производства и непроизводственной сферы. Ресурсы

материального производства далее делятся на ресурсы промышленности,

сельского хозяйства (с дальнейшим подразделением по отраслям),

транспорта. Ресурсы непроизводственной сферы делятся на ресурсы прямого

потребления (непосредственно используются населением) и ресурсы

косвенного использования (ресурсы, которые важны для удовлетворения

73

физических и моральных потребностей, но не потребляются непосредственно

– для отдыха, спорта, эстетического восприятия).

В рамках географической классификации ресурсы подразделяются по

признаку принадлежности к компонентам географической оболочки: ресурсы

недр (ископаемые), атмосферные, земельные, водные, растительного,

животного мира. Далее деление осуществляется в соответствии со

структурой соответствующих компонентов природы. Например, водные

ресурсы включают поверхностные и подземные воды, далее поверхностные

воды делят по типам водоемов, подземные – по горизонтам подземной

гидросферы, в рамках указанных категорий воды классифицируют также по

минерализации, составу растворенных веществ, температуре и т.д.

Все виды ресурсов связаны между собой множеством прямых и

обратных связей. Чрезмерное наращивание использования какого-либо

ресурса всегда сопровождается истощением и других ресурсов, вследствие

возникновения цепных реакций в биосфере (закон внутреннего

динамического равновесия). Поэтому ключевая задача природопользования –

установить оптимальный уровень использования природных ресурсов,

обеспечивающий как их сохранение и, по возможности, возобновление (либо

замену) в будущем, так и удовлетворение потребностей человека, т.е.

эколого-экономическую сбалансированность. При сочетании нескольких

направлений использования природных ресурсов поиск оптимального

решения – уравнение со множеством неизвестных. Экономическая

целесообразность диктует необходимость комплексного использования

природных ресурсов, экологические требования – обеспечение

воспроизводства, предвидение и предотвращение цепных реакций.

2. Подходы к оценке природных ресурсов

Следует подчеркнуть, что методов, приемов и способов оценок

отдельных видов ресурсов и ресурсного потенциала в целом достаточно

много. При этом оценки могут быть как абсолютными, так и

74

относительными; как качественными, так и количественными. Рассмотрим

основные приемы и способы оценки.

Оценка природных ресурсов (экономическая и внеэкономическая)

предшествует их использованию. Экономическая оценка природных

ресурсов – это определение их общественной полезности, т. е. вклада

данного ресурса (его единицы) в повышение уровня удовлетворения

человеческих потребностей. Экономическая оценка дается в денежных

единицах. В узко экономическом смысле экономическая оценка – это

определение в денежном выражении максимального народнохозяйственного

эффекта от использования определенных природных ресурсов при

возможных вариантах их использования. В более широком, эколого-

экономическом смысле экономическая оценка природных ресурсов включает

и учет экономических ограничений, связанных с воздействием возможных

вариантов использования данных природных ресурсов на другие,

сопряженные с ними ресурсы, и на здоровье человека.

Внеэкономическая оценка природных ресурсов включает

определение экологической, гигиенической, социально-психологической,

культурной и др. ценности природного ресурса или объекта, в

экономических показателях обычно не выражается (уникальный ландшафт,

исторические памятники), но может быть условно исчислена как сумма,

которую общество может и готово пожертвовать для сохранения данного

природного ресурса (объекта).

В оценке природных ресурсов выделяется 4 компонента: субъект (кто

оценивает, от чьего имени), объект оценки, характер оценки, основание

оценки. Природные ресурсы сами по себе не бывают ни хорошими, ни

плохими, ни эффективными, ни неэффективными. Вопрос о ценности

природных ресурсов возникает лишь при использовании, при

взаимодействии с человеком. Характер оценки (экономической,

внеэкономической) определяется исходя из специфических требований тех

или иных субъектов (река может быть хороша для гидроэнергетического

75

строительства и неудачна для судоходства, или наоборот, климат может быть

неблагоприятен для хлопководства, но благоприятен для картофелеводства и

наоборот). Оценки природных ресурсов нередко зависят от социально-

экономических условий и в силу этого бывают субъективны: так, по меркам

1960-х годов район Байкала считался благоприятным для развития

целлюлозно-бумажной промышленности.

Помимо описанных выше способов можно выделить следующие:

СТОИМОСТНАЯ ОЦЕНКА опирается на использование

сложившихся на данный момент текущих величин мировых и внутренних

цен на тот или иной ресурс (доллары, рубли и т. д.).

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА является абсолютной и зависит от

степени изученности или разведанности конкретного ресурса. Единицей

измерения в зависимости от вида ресурса служат тонны, кубические метры,

гектары и т. д.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА - это оценка технологической

пригодности и доступности того или иного ресурса для различных народно-

хозяйственных целей.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА связана с выявлением пригодности для

эксплуатации конкретного ресурса имеющимися в современном обществе

техническими средствами.

ИСТОРИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА - оценка пригодности и возможности

использования ресурса с точки зрения важности исторического момента, с

учетом культурологической специфики региона.

ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА - это относительный показатель,

который используется для оценивания всей совокупности ресурсов, т.е. для

природно-ресурсного потенциала в целом. Выражается в относительных

величинах, в баллах.

Между тем, несмотря на востребованность реальной оценки природных

ресурсов, большая часть из них такой не имеет. Особенно это касается

76

оценки экологической, рекреационной, эстетической составляющей

ресурсных возможностей природной среды.

3. Природно-ресурсный потенциал (ПРП)

К числу важнейших категорий ресурсоведения, экологии и

природопользования относится природно-ресурсный потенциал (ПРП).

Определению и анализу этого понятия посвящено большое количество работ.

Во всех работах отмечается двойственный характер природно-

ресурсного потенциала. С одной стороны, это тела и силы природы, а с

другой – ценности экономические. Н.Ф. Реймерс дает несколько определений

природно-ресурсного потенциала, которые можно объединить в две группы.

Во-первых, это та часть природных ресурсов Земли, которая может быть

реально вовлечена в хозяйственную деятельность при данных технических и

социально-экономических условиях общества при условии сохранения среды

жизни человечества. Во-вторых, это совокупность природных ресурсов,

условий и процессов, которая, с одной стороны, составляет основу

жизнедеятельности общества, а с другой – противостоит ему как объект

антропогенного воздействия.

При разработке основ природопользования представляется

исключительно важным определить, какая же часть природных ресурсов

(составляющих ПРП, исходя из первого определения) "может быть реально

вовлечена в хозяйственную деятельность... при условии сохранения среды

жизни человечества".

Одним из первых сформулировал определение природного потенциала

Н.А. Солнцев. Он понимал под ним "скрытые природные возможности,

которые имеются в каждом ландшафте, но которые не могут быть

реализованы без содействия человека".

В дальнейшем этому понятию обращаются многие отечественные и

зарубежные ученые. G. Haase включает в него природные ресурсы и

природные условия общественного воспроизводства. В известном "Словаре

77

по общей географии" авторы определяют природный потенциал как

природные ресурсы, включающие все природные вещества, такие, как вода,

почвы, биомасса и т.д. Синонимами природного потенциала эти авторы

называют "природно-пространственный потенциал" и "геопотенциал".

Последний термин не встречается в отечественной литературе, хотя

широко распространен в зарубежной и, пожалуй, наиболее точно отражает

сущность этого понятия.

В.В. Рюмин со ссылкой на ряд работ ведущих ученых ГДР природный

потенциал представляет как интегральное единство частных потенциалов:

биотической продуктивности (способности геосистем производить

биомассу),

минерально-сырьевого, водного, застройки (наличия подходящих

условий, проточных

вод и грунтового увлажнения, климатических условий для

строительства жилья,

коммуникаций, производственных корпусов и других сооружений),

устойчивости против

нарушений, естественной утилизации отходов (самоочищения),

биотической регуляции

(способности сохранять генофонд и устойчивость биоты),

рекреационного потенциала.

4. Ресурсообеспеченность

Ресурсообеспеченность - соотношение между величиной природных

ресурсов и размерами их использования. Ресурсообеспеченность выражается

либо числом лет, на которое должно хватить данного ресурса, либо запасами

из расчета на душу населения.

На показатели ресурсообеспеченности прежде всего влияет богатство

или бедность территории природными ресурсами. Но не меньшее значение

имеют и размеры их потребления например, добыча полезных ископаемых,

78

поэтому само понятие «ресурсообеспеченность» является социально-

экономическим. Таким образом, о ресурсообеспеченности нельзя судить

только по размерам запасов, а надо учитывать интенсивность извлечения

(потребления их обществом).

Потребление природных ресурсов обусловлено прежде всего тем, что

человек, стремясь «снять» влияние лимитирующих природных факторов, для

того, чтобы выжить и победить в конкурентной борьбе, начал создавать свои,

антропогенные экосистемы.

Например, по расчетам ученых, мировые общегеологические запасы

минерального топлива превышают 12,5 трлн. т. Это значит, что при

современном уровне добычи их может хватить более, чем на 1000 лет.

Однако, если учитывать запасы, доступные для извлечения, а также

постоянный рост потребления, обеспеченность сократится в несколько раз.

Другим примером, иллюстрирующим различия в ресурсообеспеченности,

может служить характеристика душевой обеспеченности землями в разных

странах мира. Так, при среднемировом его показателе 0,25 га на душу

населения, он колеблется от 0,04 га в Японии до 3,00 га в Австралии.

Ресурсообеспеченность - важное понятие экологии.

В общем случае, существуют заметные различия в уровне и характере

обеспеченности природными ресурсами различных стран. Так, Ближний

Восток выделяется крупными ресурсами нефти и газа. Андские страны

богаты медными и полиметаллическими рудами. Государства,

располагающие большими массивами тропических лесов, обладают

ресурсами ценной древесины. В мире есть несколько государств, имеющих

практически все известные виды природных ресурсов. Это Россия, США и

КНР. Высокообеспеченными, с точки зрения природных ресурсов, являются

Индия, Бразилия, Австралия и некоторые другие страны. Многие государства

обладают крупными запасами мирового значения одного или нескольких

ресурсов. Так, Габон выделяется запасами марганца, Кувейт — нефти,

Maрокко — фосфоритов. Большое значение для каждой страны имеет

79

комплексность имеющихся природных ресурсов. Например, для организации

черной металлургии в отдельно взятой стране желательно располагать

ресурсами не только железной руды, но и марганца, хромитов и

коксующегося угля.

Большинство стран располагают некоторым набором природных

ресурсов. Однако встречаются государства с очень скудными их объемами.

Но это не всегда обрекает эту страну на нищенское существование, и

наоборот, обладая большим их числом и количеством, можно нерационально

ими воспользоваться. Например. Япония, являясь высокоразвитой страной,

имеет ограниченное количество минеральных ресурсов. В

противоположность Японии можно привести примеры многих государств,

обладающих богатейшими ресурсами, но не достигших больших успехов в

социально-экономическом развитии.

Уровень эколого-экономического развития общества характеризует

показатель ресурсоемкости. Для каждого вида производства существует

определенная величина потребляемого ресурса, что в конечном итоге

составляет общую ресурсоемкость хозяйства.

Ресурсоемкость – это показатель, отражающий размер изымаемого из

природы вещества и энергии, измеряется количеством ресурсов,

используемых для производства одной единицы конечной продукции.

Ресурсоемкость складывается из двух составляющих: ресурсов, входящих в

состав конечного продукта, и ресурсов, потребляемых в ходе его

производства.

Например, для производства одной единицы продукции необходимо

такое количество воды: 1 кг зерна пшеницы - до 2,5 т, 1 кг хлопка - 10 т, 1 кг

риса - 4,5 т, 1 кг говядины - 30 т, для выплавки 1 кг чугуна - 5 кг, 1 кг стали -

30 кг, для получения 1 кг спирта - 0,3 т воды, 1 кг синтетического каучука -

2,8 т, 1 кг лекарственных веществ -17 т [107].

В широком смысле ресурсоемкость характеризует уровень эколого-

экономического и социального развития общества. Различают два уровня

80

ресурсоемкости: макроуровень (уровень всей экономики) и отраслевой. На

макроуровне основным показателем ресурсоемкости являются затраты

ресурсов на единицу валового внутреннего продукта (ВВП), валового

национального продукта (ВНП). Он измеряется в стоимостной форме

(руб./руб.), натурально-стоимостной форме (т/руб.), а для международной

статистики – в едином денежном измерении – долларах США.

3.2 Взаимодействие общества и природы в процессе

ресурсопользования

Концепция ресурсных циклов разработана известным географом

И.В.Комаром и основана на идее круговорота веществ в природе, когда в

ходе естественных преобразований природные элементы переходят из одного

состояния в другое, от одного компонента природы к другому, по принципу

замкнутого безотходного цикла. С возникновением человечества

складывается общественное (хозяйственное) звено круговорота веществ,

которое стало взаимодействовать с природным круговоротом, оказывая на

него свое влияние. Это влияние состояло в том, что из природного оборота

изымалась большая масса природного вещества, а обратно в него

возвращалась масса входов, которые после технической переработки не

могли ассимилироваться природой, постепенно все больше и больше

загрязняя ее и нарушая природный оборот вещества.

Хозяйственное звено круговорота вещества получило название

ресурсного цикла, под которым понимается совокупность превращений и

пространственных перемещений вещества природы в процессе его освоения,

добычи, переработки, потребления и конечного возвращения в природу после

использования. Этот цикл имеет незамкнутых характер, т.е. имеет большую

массу отходов на всех этапах добычи и использования природного вещества.

Выделено шесть основных видов:

· цикл энергоресурсов и получения энергии;

· цикл металлических ресурсов и получения металлов;

81

· цикл неметаллических минеральных ресурсов и получения

химических, строительных, технических материалов;

· цикл лесных ресурсов и получения продуктов лесного хозяйства и

древесных материалов;

· цикл земельно-климатических ресурсов и получение

сельскохозяйственных продуктов и сырья;

· цикл ресурсов дикой фауны и флоры с получением продукции

промыслов - охотничьих, рыбных, собирательства полезных растений и т.п.

Цикл обычно включает ряд стадий:

выявление природных ресурсов, подготовку к эксплуатации,

извлечение из природной среды, переработку, потребление, возвращение

отходов в природу. Основные циклы обычно сопровождаются рядом

побочных и сопутствующих (вспомогательных) подциклов.

Для функционирования ресурсных циклов требуются затраты на

добычу и на возобновление природных материалов. Часть этих расходов

берет на себя природа. Но со временем общество само начинает затрачивать

материалы и энергию на возобновление ресурсов, с регенерацией которых не

справляется природа. По соотношению расходов можно выделить три

способа сменяющих друг друга взаимодействия общества и природы (рис. 1).

82

Рисунок 2 – Модели взаимодействия общества и природы

А. "Природа-мать". Ресурсы возобновляются только за счет природных

механизмов. Общество тратит энергию лишь на добычу ресурсов и не несет

никаких расходов на их восстановление.

Б. "Природа-соратник". Возобновление ресурсов идет за счет как

естественных, так и антропогенных механизмов. Это дает возможность

увеличивать количество используемых ресурсов и поддерживать

интенсивность их круговорота на уровне, недоступном одной природе.

Начало этого этапа взаимодействия общества и природы связано с

возникновением земледелия, когда первый крестьянин вернул земле часть

полученного осенью урожая для возобновления растительной популяции.

Современная цивилизация реализует такую стратегию уже почти во всех

видах своей ресурсной деятельности. Использование земледельческих

ресурсов сопровождается ростом антропогенных затрат на возобновление

возделываемой культуры (зерно на посев, защита растений и др.) и на

повышение уровня ежегодного восстановления плодородия почв (удобрения,

мелиорация и др.). Естественные пастбища с относительно низким уровнем

83

восстановления фитомассы заменяются более продуктивными посевами

кормовых культур. В этом же направлении развивается эксплуатация рыбных

ресурсов, рыболовство заменяется рыбоводством. Та же тенденция

реализуется при интенсификации использования ресурсов непищевой

биомассы. Переход к выращиванию деревьев на плантациях позволяет

повысить продуктивность лесных гектаров до 20 раз (Современное

состояние..., 1983а,б). Доля звероводства в общем объеме пушных заготовок

СССР возросла с 0,2% в 1930-х годах до 95% (Основы..., 1986).

Переход от стратегии "природа-мать" к стратегии "природа-соратник"

ставит рост ресурсопользования в зависимость только от увеличения

собственных затрат.

В. "Природа-экспонат". Возобновление ресурсов идет только за счет

общества, оно полностью обеспечивает все части ресурсных циклов за счет

необратимой диссипации невозобновимых энергоресурсов. Природа в этих

условиях играет роль лишь "музейного экспоната".

Наиболее логичен этот путь для антропогенно-возобновимых ресурсов. Уже

сейчас доля вторичных металлов в общем объеме их производства составляет

30-50% и более, постоянно увеличиваясь, а отходы редких металлов

восстанавливаются практически полностью. Проблема создания

искусственных круговоротов антропогенно-возобновимых ресурсов давно

вышла из сферы фантастики (Рамад, 1981), и даже рассчитано, что вся сталь,

необходимая США, может производиться из металлолома (Увеличение...,

1983).

Развитие циклов природно-возобновимых ресурсов также идет в

направлении технологий "природа-экспонат". Так, увеличение использования

каучука произошло вначале путем создания и расширения плантаций

каучуконосов ("природа-соратник"), а затем, по мере дальнейшего

повышения потребностей в нем - за счет искусственного получения этого

продукта ("природа-экспонат").

84

3.3. Анализ природно-ресурсного потенциала и его использования:

эколого-экономический аспект

3.3.1 Земельные ресурсы

Земельные ресурсы - ресурсы, которые используются или могут быть

использованы в хозяйственной деятельности человеком. Земля является

средством производства для многих отраслей, прежде всего для сельского и

лесного хозяйства.

Обеспеченность человечества земельными ресурсами определяется

мировым земельным фондом, площадь которого 134 млн. км2 или 26,3%

общей площади Земли. Наибольшим земельным фондом обладают: Африка,

Россия, Украина, Северная и Южная Америка, зарубежная Азия (см. атлас,

стр. 6).

Структура земельного фонда мира состоит из:

- обрабатываемых земель (пашни, сады, луга) - 11%;

- пастбищ - 23%;

- лесов и кустарников - 30%;

- антропогенных ландшафтов - 3%;

- малопродуктивных земель - 33% .

Наибольшие площади обрабатываемых земель в США, Индии, России,

Украине, Китае, Канаде, Казахстане. Почти во всех странах пастбища

преобладают над обрабатываемыми землями, особенно в Австралии. Лесные

земли преобладают в Южной Америке, России, Северной Америке.

Наибольшие площади малопродуктивных земель расположены в зарубежной

Азии.

Структура земельного фонда планеты не остается неизменной.

Постоянное воздействие на нее оказывают два противоположных процесса:

первый - долгие годы люди расширяют площади обрабатываемых земель.

Это происходит за счет сведения лесов, осушения болот, орошения

пустынных земель, освоения целинных земель. В мире за 15 лет увеличилась

85

площадь обрабатываемой земли на 360 млн. га. Особенно преуспели в этом

Россия, Казахстан, США, Бразилия, Канада. Такие страны, как Нидерланды,

Япония, Бельгия, Сингапур повели наступление на прибрежные участки,

расширяя посевные площади за счет наступления суши на море. Второй —

одновременно с увеличением площади обрабатываемых земель и пастбищ

происходит их ухудшение или деградация.

Вследствие эрозии из оборота ежегодно выпадает 6 или 7 млн. га.

Заболачивание и засоление выводят из строя 1,5 млн. га обрабатываемых

земель. Опустынивание, т. е. превращение продуктивных земель в пустыни,

охватило 900 млн. га на территории 60 государств. Главные причины этого

процесса: избыточный выпас скота, вырубка лесов, неправильная

эксплуатация обрабатываемых земель.

Земельные ресурсы мира составляют 13,4 млрд. га (26% территории

планеты), или 2 га на 1 человека.

95-97% всех продуктов питания в мире производится на

сельскохозяйственных угодьях. Площади, на которых производится основная

масса продовольствия, составляют лишь 9% поверхности Земли.

При условии сохранения существующих технологий обработки земли и

мировых темпов роста населения, потенциал сельскохозяйственных земель

для производства продуктов питания для человечества может достигнуть

своего предела уже к 2050 г.

Стоимость земли в различных странах значительно различается. Чем

меньше земли приходится на душу населения страны, тем земля дороже.

Стоимость российской земли является самой низкой по сравнению с

развитыми и ведущими развивающимися странами.

Россия обладает значительными земельными ресурсами, территория

страны занимает 12% суши планеты, а земельный фонд России располагает

3,3% мировых сельскохозяйственных угодий.

С учетом ограниченности земельных ресурсов мира, ежегодного роста

населения планеты, а также высокой степени освоенности пригодных для

86

производства продуктов питания территорий, Россия обладает наибольшим в

мире потенциалом развития сельскохозяйственного производства для

обеспечения продовольственной безопасности как российского государства,

так и планеты в целом.

3.3.2 Водные ресурсы

Водные ресурсы – это воды в жидком, твердом и газообразном

состоянии и их распределение на Земле. Они находятся в естественных

водоемах на поверхности (в океанах, реках, озерах и болотах); в недрах

(подземные воды); во всех растениях и животных; а также в искусственных

водоемах (водохранилищах, каналах и пр.). Вода - единственное вещество,

которое в природе присутствует в жидком, твердом и газообразном

состояниях. Значение жидкой воды существенно меняется в зависимости от

местонахождения и возможностей применения. Пресная вода шире

используется, чем соленая. Свыше 97% всей воды сосредоточено в океанах и

внутренних морях. Еще около 2% приходится на долю пресных вод,

заключенных в покровных и горных ледниках, и лишь менее 1% - на долю

пресных вод озер и рек, подземных и грунтовых. Вода, самое

распространенное соединение на Земле, обладает уникальными химическими

и физическими свойствами. Поскольку она легко растворяет минеральные

соли, живые организмы вместе с ней поглощают питательные вещества без

каких-либо существенных изменений собственного химического состава.

Таким образом, вода необходима для нормальной жизнедеятельности всех

живых организмов.

Общемировые запасы воды огромны. Однако для жизнедеятельности

человека совершенно необходима пресная вода. Доступная пресная вода со-

ставляет лишь малую толику от этих запасов — не более 0,8 %, а на самом

деле ещё намного меньше. Весь доступный поток пресной воды поступает

на континенты в виде осадков. В настоящее время человечество близко к

тому, что общая потребность в пресной воде окажется равной этому

87

потоку, что в значительной степени это связано не с реальной

потребностью, а с высоким уровнем загрязнения источников пресной воды.

В нашем распоряжении имеются два источника пресной воды:

подземные и поверхностные воды. После выпадения атмосферные осадки

частично остаются на поверхности, а частично просачиваются в грунт под

действием силы тяжести и диффузии (инфильтрация) до тех пор, пока их не

остановит водонепроницаемый слой глины или сланцев.

На территории России основным источником водных ресурсов

служат реки. Поверхностный сток составляет 4300 км3 в год (10% от

мирового), из которых на Европейскую часть приходится порядка 1/3, а на

Сибирь и Дальний Восток — 2/3. 84% направлено на север в Северный

Ледовитый океан, 8 — в Тихий, 3 — в Атлантический океан и 5% — в

Каспийское море. Распределение стока рек, таким образом, крайне

неравномерное: при больших запасах воды на севере имеется их

значительный дефицит на юге. Запас вод (в основном пресных) в озерах

России составляет около 25 тыс. км3, из которых 23 тыс. км

3 приходится на

озеро Байкал и 1,21 тыс. км3 на озера Ладожское и Онежское. В ледниках

сосредоточено около 13 тыс. км3 воды, из которых более 90% лежит в

Арктике. Ресурсы воды в зоне интенсивного водообмена оцениваются

примерно в 1 тыс. км3, из которых 1/3 в Европейской части. Величина

потенциальных эксплуатационных ресурсов подземных вод составляет 230

км3 в год, а утвержденных — 22 км

3 в год. Пока для нужд хозяйства России

используется сравнительно немного воды — 117 км3 в год, из которых

примерно 1/3 забирает энергетика. Это в основном речные воды,

подземные воды в водозаборе составляют менее 10%. Основной ущерб

водным ресурсам наносит не забор воды, а сбрасываемые после

использования загрязненные воды. В настоящее время основные реки

России загрязнены сточными водами. Водные ресурсы России обычно

характеризуют вековыми (статическими) запасами пресных вод и

возобновляемыми водными ресурсами, под которыми принято понимать

88

ежегодно возобновляемый речной сток. Чаще всего под водными

ресурсами подразумевают годовой объем речного стока, в который входят

возобновляемые ресурсы не только рек, но также озер, ледников и

подземных вод. Запасы пресных вод на территории России сосредоточены

в поверхностных водных объектах — озерах, водохранилищах, реках, а

также ледниках, преимущественно арктической зоны. Основная часть

запасов содержится в 9 крупнейших пресных озерах — 24286 км3 (Байкал

— 23000, Ладожское — 908, Онежское — 285, Таймыр — 26, Ханка —

16,5, Чудско-Псковское — 25,2, Белое — 5,2, Выгозеро — 7,2, Топозеро —

15,7), с учетом других озер — около 26,5 тыс.км3. В ледниках арктической

зоны запасы воды составляют 14960 км3, с учетом прочих территорий

суммарные запасы в ледниках — около 15,2 тыс.км3. В водохранилищах

России полный объем воды 924 км3, в том числе полезный 434 км3; в 49

крупных и крупнейших водохранилищах объемом более 1 км3 содержится

892 км3, в том числе полезный объем 414 км

3. Статические запасы вод в

болотах — около 3 тыс.км3 и почвах — около 2,5 тыс.км

3, в реках — около

180 км3. Вековые запасы подземных вод определить трудно ввиду большой

изменчивости удельной влагоемкости пород и неопределенности нижней

границы залегания подземных вод. Их оценивают весьма приближенно,

исходя из более или менее правдоподобных допущений о мощности и

водовместимости гидродинамических зон подземных вод. Пресные

подземные воды, к которым условно относят 2 верхние зоны активного и

замедленного водообмена, составляют запасы около 1,2 млн.км3.

Значительный объем воды содержится в подземных льдах зоны

многолетней мерзлоты — 17 тыс.км3.

Запасы пресных подземных вод, таким образом, превосходят запасы

пресных поверхностных вод почти в 30 раз, однако из этих громадных

запасов водных ресурсов, пригодные для эксплуатации, составляют лишь

незначительную часть. Естественные, т.е. ежегодно возобновляемые

ресурсы пресных подземных вод, оцениваемые по подземному стоку в

89

реки, составляют величину 788 км3/год; основные ресурсы распространены

на площади Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока — 602

км3/год, на площади европейской части России — 186 км

3/год.

Эксплуатационные ресурсы подземных вод, т.е. те, которые могут быть

целесообразно использованы в технико-экономическом отношении,

существенно меньше. Потенциальные эксплуатационные ресурсы,

характеризующие максимальное количество воды, которое может быть

отобрано из водоносных горизонтов (т.е. общую обеспеченность той или

иной территории подземными водами) оцениваются величиной 175,1

км3/год (в т.ч. 8,0 ресурсы подземных вод с минерализацией 1—3 г/л). При

этом 88,8 км3/год приходится на те ресурсы, которые формируются либо за

счет подземных вод, разгружающихся в реки, либо за счет привлечения

поверхностного стока. Эта часть эксплуатационных ресурсов может быть

использована неограниченно долгое время; остальная часть, 86,3 км3/год,

определена с учетом возможности сработки естественных емкостных

запасов подземных вод в течение 50-летнего периода эксплуатации и при

понижении уровня, как правило, не превышающего 100 м. По данным на

1993 г., в России разведано 3259 месторождений подземных вод, из

которых 1530 введено в эксплуатацию. Эксплуатационные запасы

разведанных месторождений составляют 27 км3/год, из этого количества

около 18,4 км3/год подготовлено для промышленного освоения. В 1993 г.

отбор подземных вод составил 15,6 км3. Для нужд народного хозяйства

было использовано 13,5 км3 подземных вод, в том числе на хозяйственно-

питьевое водоснабжение 76%, на производственно-технические цели 20%,

на орошение земель и обводнение пастбищ 4%. За последние 10 лет отбор и

использование подземных вод выросли примерно на 12%. Общие

возобновляемые водные ресурсы (часто называемые просто водными

ресурсами), оцениваемые по среднемноголетнему речному стоку,

составляют 4270 км3/год, из них 4043 — сток местного формирования, а

226 км3/год — поступающий из смежных территорий. Суммарный годовой

90

сток в маловодные годы 75, 90 и 95%-ной обеспеченности составляет

соответственно 4130, 4000 и 3920 км3/год, а сток местного формирования

— 3880, 3730 и 3650 км3/год. Крупнейшие 12 рек России дают 70% общего

речного стока местного формирования: Енисей (630), Лена (532), Обь (404),

Амур (344), Волга (254), Печора (130), Колыма (127), Северная Двина (109),

Хатанга (88,2), Пясина (81,5), Нева (78,5) и Анадырь (64,1 км3/год). Среди

других стран по суммарному значению возобновляемых водных ресурсов

России принадлежит второе место в мире после Бразилии (5668 км3/год).

Средняя водообеспеченность территории России, под которой понимают

удельное значение естественного среднего годового стока (местного) на

единицу площади, составляет 237 тыс.м3/год на 1 км

2 (в среднем для всей

суши 315 тыс.). Водообеспеченность в расчете на одного жителя России

составляет около 30 тыс.м3/год, что более чем в 2 раза превышает

аналогичные показатели для Европы и Азии на уровень 1980-х годов.

Однако распределение водных ресурсов по территории неравномерное и

неблагоприятное для основных потребителей воды: около 90% приходится

на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов. На бассейн

Каспийского и Азовского морей, где проживает свыше 80% населения

России, сосредоточен ее основной промышленный и сельскохозяйственный

потенциал, приходится менее 8% годового объема речного стока.

Хозяйственное использование ресурсов речного стока затрудняется

его колебаниями во времени. Суммарные ресурсы изменяются от года к

году незначительно: в многоводные годы они возрастают, а в маловодные

уменьшаются по сравнению со средним значением всего на 5—10%.

Однако межгодовые колебания стока в отдельных бассейнах весьма

значительные: в басс. Волги, Дона, Днепра, Печоры, Сев. Двины сток в

многоводные годы превышает норму в 1,5—2 раза, а в маловодные годы

снижается до 0,5—0,7 нормы. Даже на крупнейших реках Сибири сток в

многоводные годы составляет 1,2—1,3 от нормы, а в маловодные годы —

0,7—0,8. Наибольшие колебания стока наблюдаются в засушливых

91

районах; например, в Прикаспийской низменности в многоводные годы

сток по сравнению со средним увеличивается до 2—4 раз, а в маловодные

— падает практически до 0. Велика также сезонная неравномерность

речного стока; ниже приводится его характерное внутригодовое

распределение.

3.3.3 Ресурсы Мирового океана

Помимо ресурсов, расположенных на континентах, человек во всё

больших объёмах эксплуатирует ресурсы мирового океана. Океан

используется как источник продовольствия, со дна океана извлекаются

полезные ископаемые, и он изрезан огромной невидимой сетью морских

путей.

Около 1/4 всех белков животного происхождения в рационе

человечества составляют «дары моря» — рыба, ракообразные и моллюски.

Ещё около 1/20 нашего белкового рациона составляет мясо, полученное за

счёт скармливания скоту рыбной муки. Этот источник белков намного

богаче говядины, яиц и птицы. В прибрежных странах Азии и в Океании

доля морских продуктов в белковом рационе ещё выше и достигает 90 %.

Океан даёт в 8 раз больше продуктов питания, чем пресноводные водоёмы.

Почти все рыбопромысловые районы находятся на континентальном

шельфе и в мелководных морях в пределах так называемых прибрежных

экономических зон шириною 370 км (200 морских миль). Это связано с

тем, что именно там сосредоточена жизнь в океане, тогда как открытый

океан по существу представляет собой полупустыню.

С 1940 по 1970 год мировой улов океанической и морской рыбы

вырос в три раза. Широко бытовало мнение, что пищевые ресурсы

мирового океана почти неограничены, и продовольственная проблема

может быть решена за их счёт. Этот оптимизм основывался на

предположении, что ресурсы открытого океана сопоставимы с ресурсами

шельфа. Оказалось, что это — грубая ошибка. И в тоже время в этих

92

расчётах не принималось во внимание, что нагрузка на шельф уже

превысила способность экосистемы к воспроизведению стада. Поэтому в

70-е годы улов не вырос, несмотря на увеличение рыболовного флота.

Стало ясно, что рыбы вылавливается слишком много, и её почти не

остаётся для воспроизводства популяций. В следующие 30 лет улов вырос

всего на 30 %, а потребление рыбы и других морепродуктов на душу

населения резко упало. Проблема усугубилась тем, что многие рыбаки

были вынуждены переключаться на лов малоценных пород рыбы, так как

популяции лучших пород, таких как лосось, треска или атлантическая

сельдь, были изрежены в крайней степени.

Уничтожению популяций морских животных способствуют

развернувшаяся в последние годы добыча нефти на континентальном

шельфе и большая транспортная нагрузка, которую несёт на себе океан.

Бурение тысяч разведывательных скважин ведётся как раз на местах

нереста. При авариях нефтяных платформ и нефтеналивных танкеров в

море попадает огромное количество нефти, вызывающее гибель морских

животных и птиц на больших площадях. Кроме того, стремясь сэкономить

деньги, недобросовестные судовладельцы занимаются промывкой танков,

отводя суда подальше от берега, чтобы их не могли поймать полицейские и

охранные службы. Значительный ущерб шельфовым экосистемам наносят

и загрязнения, поступающие с континента.

Сегодня Мировой океан выступает в роли колоссального источника

ресурсных возможностей. Это источник:

1. Кислорода и регулятор термодинамического равновесия;

2. Водных ресурсов;

3. Земельных ресурсов;

4. Рекреационных ресурсов;

5. Энергетических богатств;

6. Минеральных ресурсов;

7. Биологических ресурсов и т.д.

93

Подводя итог, нужно заметить, что разорение и загрязнение мирового

океана — одна из острых проблем, плохо решаемых до сих пор.

3.3.4 Минерально-сырьевые ресурсы

Значение минеральных ресурсов в создании оптимального уровня

жизни и стабильного мира на нашей планете в современную эпоху

существенно возросло по сравнению с предшествующими историческими

периодами. Даже небольшие колебания в поставках на мировой рынок

некоторых видов минерального сырья создает в экономике государств

кризисные ситуации. Только за последнее столетие валовой мировой

продукт вырос с 60 до 20000 млрд. долл. в год. Сейчас ежегодно в мире

добывают 300 млрд. т сырья, не считая воды, или около 53 т на каждого

жителя планеты. Однако картина распределения и потребления

минерального сырья по странам с различным уровнем экономического

развития крайне неравномерна.

Под минерально-сырьевыми ресурсами (минеральными ресурсами)

понимается совокупность полезных ископаемых, выявленных в недрах

земли в результате геологоразведочных работ и доступных для

промышленного использования.

Минеральные ресурсы относятся к числу невозобновляемых видов

природных ресурсов. Извлеченное из недр минеральное сырье и продукты

его переработки обеспечивают получение подавляющей части энергии,

90% продукции тяжелой индустрии, порядка одной пятой от всех

предметов потребления.

Развитые страны (США, Англия, Германия, Франция, Япония), на

долю которых приходится 16% населения Земли, потребляют более

половины добываемых в мире полезных ископаемых. Картина для

отдельных видов сырья еще более впечатляющая. Развитые страны

потребляют более 80% урана, около 77% меди, 72% свинца, 59% цинка,

94

67% никеля, от 50 до 80% олова, вольфрама, молибдена, более 50%

фосфатного сырья и т.д.

Велика роль неметаллических полезных ископаемых в мировой

экономике. Они широко используются в строительной индустрии,

агропромышленном, агрохимическом, металлургическом комплексах и

обеспечении экологической безопасности. В мире лавинно растет

потребление агрохимического сырья, обеспечивающего стабильные урожаи

всех сельскохозяйственных культур. По объему наиболее важным среди

них является фосфатное и калийное сырье. В настоящее время ежегодно

производится более 170 млн т концентратов фосфорных руд, которые

содержат 55 - 60 млн тонн Р2О5 . Около половины этого количества

приходится на долю США (45 млн т) и России (35 млн т). Крупными

производителями и экспортерами фосфатного сырья являются также

страны Северной Африки (Марокко, Тунис, Алжир, Египет), Ирак, Иран и

остров Рождества в Тихом океане.

Помимо фосфоритовых и апатитовых руд для приготовления

удобрений широко используют шлаки (отходы) металлургической

переработки фосфоритовых железных и марганцевых руд. На поля

Западной Европы ежегодно вносится около 9 млн т таких шлаков. Многие

страны и даже континенты (Западная Европа, Англия, Канада, Япония,

Австралия, Индия) практически лишены этого вида минерального сырья и

вынуждены импортировать его во все возрастающих объемах. Добыча и

потребление фосфатов - наиболее динамично развивающаяся отрасль

мирового хозяйства. Общий объем получаемых концентратов удваивается

через каждые 10 - 15 лет. С 1937 года отмечено пятикратное возрастание

объемов добычи фосфатного сырья.

Вторым по значению и объему добычи агрохимическим видом сырья

являются калийные соли. В мире ежегодно из них производят 17 - 20 млн т

К2О, из которых 95% используется для приготовления удобрений.

Лидерство в калийной индустрии занимают пять стран: Канада, Германия,

95

Россия, Франция и США, на долю которых приходится почти 85% мировой

добычи этого вида сырья.

Россия в настоящее время - крупнейшая минерально-сырьевая

держава мира. Стоимость разведанных и предварительно оцененных

запасов на ее территории составляет 29 трлн. долл.

Общая потенциальная стоимость запасов полезных ископаемых

России, млрд. долл.

Газ - 9190 (32,2%);

Уголь и сланцы 6651 (23,3%);

Нефть и конденсат 4481 (15,7%);

Черные металлы - 1962 (6,8%);

Цветные и редкие металлы - 1807 (6,3%);

Благородные металлы и алмазы - 272 (1,0%);

Уран - 4 (0,01%);

Прочие полезные ископаемые - 4193 (14,7%).

На долю России в мировых запасах приходится: нефти 12 - 13%, газа

- 32%, угля - 11%, железа - 26%, свинца - 10%, цинка - 15%, калийных

солей - 31%, кобальта - 21%. По запасам стратегических видов полезных

ископаемых - никеля, золота, серебра, платиноидов, алмазов и т.д. Россия

занимает с 1-го по 3-е места в мире.

В настоящее время из недр нашей страны извлекается около 30%

мирового объема природного газа, 10% нефти, 12% железной руды, 22%

никеля и кобальта. Структура разведанных запасов нефти, газа, углей,

цветных и благородных металлов в целом благоприятна для освоения.

Около 70% их сосредоточено в крупных и уникальных месторождениях.

В недрах России сосредоточено большое количество

неметаллических полезных ископаемых (строительные материалы,

агрохимическое сырье, сырье для химической промышленности и т.д.),

превышающее по суммарной стоимости уже выявленные руды металлов и

алмазов. Российский минерально-сырьевой комплекс представляет собой

96

фундамент жизнедеятельности государства. Прежде всего он обеспечивает

необходимые потребности сельского хозяйства, а также гражданских и

военных отраслей промышленности. В течение последнего десятилетия XX

века предприятия, входящие в состав минерально-сырьевого комплекса,

обеспечивают более 50% валового внутреннего продукта (ВВП) страны.

Экспорт природных ресурсов составляет основную массу валютных

поступлений. Именно эти поступления способны привлечь иностранные

инвестиции в экономику России.

Уже более 50 лет прослеживается тенденция к общему уменьшению

запасов минерального сырья в масштабах мирового хозяйства. Кроме того,

отмечается крайне неравномерное распределение основных видов

полезных ископаемых по поверхности Земли.

Рассмотрим кратко этот вопрос относительно наиболее широко

используемых ресурсов, годовой объем продаж которых превышает 1 млрд

долл. К ним относятся так называемые горючие полезные ископаемые

(нефть, газ, уголь), черные и цветные металлы (железо, алюминий, цинк,

свинец, никель, марганец, титан), драгоценные металлы (золото, платина,

серебро) и алмазы.

В мировой экономике в настоящее время основное значение имеют

крупные и уникальные месторождения этих полезных ископаемых.

Подавляющая масса запасов металлов находится в сравнительно

небольшом числе гигантских месторождений. Так, медь установлена в 103

месторождениях, золото в 99, свинец в 55, молибден в 41, сурьма в 24,

олово в 22 и т.д. Помимо неравномерного распределения минерально-

сырьевых ресурсов по поверхности Земли отмечается резкая

неоднородность в промышленном освоении различных, но близких по

минеральному потенциалу территорий. Анализ динамики освоения этих

ресурсов позволил выделить 33 страны, чей вклад в мировую экономику

наиболее значителен (около 80% стоимости извлекаемого ежегодно из недр

Земли минерального сырья). В свою очередь, по роли каждой страны в

97

мировой экономике, которая оценивается по месту, занимаемому данной

страной в устойчивой добыче различных видов полезных ископаемых,

выделяется четыре группы.

Первая группа характеризуется широким спектром минеральных

ресурсов и включает 6 стран: Австралия, Китай, США, Россия, Канада,

Южно-Африканская Республика. На их долю приходится более половины

(по стоимости) добываемого в мире минерального сырья. Кроме того, они

обеспечивают современную промышленность подавляющим большинством

видов полезных ископаемых. Это минерально-сырьевые гиганты,

потенциал которых активно вовлечен в мировую экономическую систему и

является гарантией нормального функционирования всего мирового

промышленного производства.

Необходимо еще раз подчеркнуть, что особое место в мировой

экономике занимает Россия. По суммарной оценке потенциальных

минеральных ресурсов она превосходит каждую из стран первой группы и

с большой долей вероятности во второй половине ХХI века может стать

ведущим поставщиком минерального сырья в мире. В настоящее время

этому препятствует то, что основные крупные и уникальные

месторождения (Удоканское (Cu), Стрельцовское (U), Сухой Лог (Au),

Томтор (редкоземельные элементы - РЗЭ), Катугинское (РЗЭ) и многие

другие) находятся в неблагоприятных природно-климатических условиях

(Сибирь) на удалении от морских портов, в слабонаселенных районах с

неразвитой промышленной инфраструктурой. Освоение этих

месторождений требует крупных капиталовложений. Россия - одна из

немногих стран мира, где в ближайшие десятилетия будут выделены

крупные рудные провинции комплексного оруденения (Северо-Уральская,

Центрально-Алданская и другие).

Однако в настоящее время из-за общего кризиса экономики и

промышленности минерально-сырьевая база России используется

98

преимущественно в экспортном варианте и значительно ниже

возможностей.

Вторая группа включает страны с высокими потенциальными

запасами различных видов полезных ископаемых. Но в отличие от стран

первой группы эти резервы еще в слабой степени вовлечены в мировой

хозяйственный оборот. К странам второй группы относятся Мексика,

Бразилия, Индонезия, Индия, Перу, Иран, Венесуэла.

Третья группа объединяет страны, минеральный потенциал которых

базируется на 1 - 3 видах минерального сырья. Это Саудовская Аравия

(нефть), Чили (медь), Новая Каледония (никель), Ботсвана (алмазы), Заир

(медь, алмазы), Новая Гвинея (золото), Ямайка (алюминий), Венесуэла

(нефть, алюминий), Англия (нефть, газ, уголь), Нидерланды (газ), Польша

(уголь, цинк, свинец), Норвегия (нефть), Марокко (цинк, свинец, серебро) и

Узбекистан (золото).

Четвертая группа включает страны с развитой горной

промышленностью, выявленные минеральные ресурсы которых в

значительной степени отработаны, а новые не открыты. К этой категории

относятся Япония и многие страны Европы: Швеция, Финляндия, Греция,

Италия, Австрия, Франция, Германия, Югославия, Испания, Португалия,

Украина.

На долю остальных стран мира приходится всего около 20%

стоимости ежегодной добычи полезных ископаемых. Речь идет о

большинстве арабских государств, о странах Юго-Восточной Азии и

Океании, Карибского бассейна, Центральной Африки, Кавказа, Средней и

Центральной Азии. Эти государства слабо развиты в промышленном

отношении и обладают отсталой горно-добывающей отраслью. Кроме того,

во многих из них отсутствует разветвленная транспортная инфраструктура,

нет политической стабильности и отмечается резкая нехватка

национальных геологических научно-технических кадров. В связи с

отмеченными факторами на территориях данных стран недостаточно

99

выявлены (а те, что обнаружены, не разрабатываются) минеральные

ресурсы.

Однако в нынешнем веке и в более отдаленной перспективе по мере

истощения ряда дефицитных полезных ископаемых в более развитых в

горно-промышленном отношении регионах эти страны начнут

представлять большой интерес. В их недрах заключены минеральные

ресурсы будущего.

3.3.5 Лесные ресурсы

Из всех типов растительного покрова планеты и всех категорий

естественных ресурсов самыми ценными являются лесные. По

современным исследованиям суммарные запасы растительной массы в

лесах составляют 82% от всей растительной массы Земли или примерно

1960 млрд. тонн, а общий запас древесины в лесах - более 350 млрд. м.

Под лесными ресурсами понимаются запасы древесных и

недревесных продуктов лесного фонда, лесов, не входящих в лесной фонд,

и землях покрытых древесно-кустарниковой растительностью. К

древесным относятся: продукты леса из древесины или сама древесина, к

недревесным - все другие продукты недревесного происхождения.

Выделяют более 40 эколого-социально-экономических функций леса.

Некоторые из них приведены ниже:

1. Леса играют существенную роль в глобальных круговоротах

углерода и кислорода, во многом «отвечая» за состав атмосферы и ее

очищение.

2. Леса оказывают важное влияние на состояние водных

экосистем, регулируя водообмен, обеспечивая гидрологический режим

водотоков.

3. Леса предотвращают эрозию почв, препятствуют образованию

оврагов, оползней и т.д.

100

4. Леса являются местом обитания для большинства видов

растений и животных, т.е. служат естественным условием сохранения

биоразнообразия на планете.

5. Леса выполняют рекреационные и эстетические функции.

6. Леса выполняют важнейшую средоформирующую, в т.ч. и для

человека, функцию, обеспечивая комфортность его проживания.

7. Леса активно используются для хозяйственных целей.

В настоящее время около 90% общего запаса растительного

органического вещества на планете сконцентрировано в лесах. При этом 4

страны мира владеют в сумме половиной площади лесов Земли: Россия-

22%, Бразилия-16%, Канада-7%, США-6%. Почти две трети территории

России (69% суши) - это леса.

Общая площадь лесного фонда страны составляет 11,7 млн. км2,

общий запас древесины определён в 81.6 млрд. м3 (свыше четверти

мировых запасов). Ежегодный прирост составляет 872 млн. м3, а

потенциальный объём лесопользования - до 550 млн. м3 в год, что

позволяет России, без ущерба для экологии и состояния лесов, не только

полностью обеспечить внутренние потребности страны, но и успешно

интегрировать в мировую экономику как лидирующая лесная держава

мира.

Рaспределение лесных ресурсов имеет в основном зонaльный

хaрaктер. Мaксимaльные зaпaсы имеются в регионaх тaежной зоны

(Иркутскaя облaсть, Крaсноярский крaй, центрaльнaя чaсть Хaбaровского

крaя, в нa Европейской чaсти стрaны - Костромскaя и Новгородскaя

облaсти). К северу и югу от центрaльной чaсти лесной зоны стрaны

происходит зaметное снижение зaпaсов древесины нa единицу площaди.

Кроме того, центрaльнaя часть России в ходе длительного хозяйственного

освоения лишилась значительной части своих лесов . Собственно степнaя

зонa и тундрa являются нaиболее лесодефицитными регионaми России. Нa

юге стрaны локaльный очaг лесных ресурсов отмечaется в горных лесaх

101

Кaвкaзa. Минимaльное по стрaне знaчение имеет лесной потенциaл

полупустынной Кaлмыкии.

Основные зaпaсы древесины нaходятся нa мaлонaселенных

территориях, a облaсти с нaибольшей численностью нaселения

рaсполaгaются в основном в лесодефицитных рaйонaх. В тех регионaх, где

лесa выполняют зaщитные функции (Подмосковье, Ленингрaдскaя

облaсть), зaтруднены рубки (Сaяны) или имеется сочетaние этих условий

(Северный Кaвкaз, Южный Сихотэ-Aлинь) нaблюдaется некоторое

превышение лесного потенциaлa нaд сложившимся уровнем использовaния

(критерий концентрaция ресурсa/интенсивность использовaния). В

большинстве других регионов объемы рубок нa душу нaселения стрaны

прaктически пропорционaльны их лесному потенциaлу, что отрaжaет

зaвисимость лесозaготовок от кaчествa лесосырьевой бaзы. Нaиболее

знaчительно мaсштaбы лесозaготовок превышaют лесной потенциaл в

Кaрелии, Коми, Aрхaнгельской облaсти и Крaсноярском крaе

(консервaтивный тип структуры). Это позволяет прогнозировaть

осложнение экономического положения лесозaготовителей Европейского

Северa и Средней Сибири. Леснaя отрaсль этих регионов стоит перед

необходимостью смены технологий добычи и первичной перерaботки

сырья. Тaкой переход объективно более эффективен для небольших

оргaнизaций и будет связaн со снижением роли крупных госудaрственных

предприятий, в том числе лесозaготовителей системы МВД). При этом

должнa быть рaсширенa системa плaтного лесопользовaния.

В более южных или приближенных к центрaм потребления лесa

облaстях Европейской России и Дaльнего Востокa объемы рубок лучше

сбaлaнсировaны с имеющимися ресурсaми. Это свидетельствует о том, что

многие облaсти Центрaльного и Северо-Зaпaдного экономических рaйонов

уже преодолели нaчaльный этaп интенсификaции технологий зaготовки и

перерaботки древесины. В силу этих причин можно ожидaть смещения

нaгрузки нa лесные ресурсы из удaленных регионов в более близкие к

102

рaзвитым центрaм. Экономические процессы в лесопользовaнии

сопровождaются здесь рaсширением доступa к лесным ресурсaм новых

предприятий и нaселения, что позволяет им использовaть лесной потенциaл

кaк один из источников неучтенных официaльной стaтистикой доходов .

В мaлолесной зоне югa Европейской чaсти стрaны объемы

использовaния лесов очень мaлы. Однaко величинa удельного изъятия

древесины здесь превышaет ту норму, которaя сложилaсь в Центрaльном,

Северо-Зaпaдном, Волго-Вятском рaйонaх. Этот дисбaлaнс имеет скорее

экологические последствия, нежели хозяйственно-экономические.

Ослaбление охрaны лесов и рост цен нa топливо вызвaли мaссовые

брaконьерские рубки, особенно существенные для небольших лесных

мaссивов этих регионов. Однaко в дaльнейшем рaзвитие экологического

движения вряд ли позволит вовлечь в лесопользовaние учaстки спелого

лесa, пользующиеся охрaнным стaтусом. В Европейской чaсти стрaны

нaиболее экологически знaчимое воздействие прийдется нa бывшие

колхозные или лишенные специфического охрaнного стaтусa лесa. При

этом воздействие чaсто будет окaзывaться не столько промышленными

рубкaми, сколько землеотводaми под дaчи “мaлоценных” лесов, бытовыми

лесозaготовкaми под видом рубок уходa, откровенным лесным

брaконьерством, столь хaрaктерным для российского крестьянствa со

времен реформы 1861 годa.

3.3.6 Вторичные ресурсы

Вторичные материальные ресурсы — материалы и изделия,

которые после первоначального использования могут применяться

повторно в производстве как исходное сырье или изделие; являются

источником дополнительных материально-технических ресурсов.

Благодаря их использованию снижается себестоимость и удельные

капитальные вложения, ускоряются темпы экономического роста.

103

Основными источниками вторичных материальных ресурсов служат

отходы производства и потребления продукции.

Проблема отходов относится к числу проблем, которые принято

называть глобальными, общечеловеческими. Утилизация отходов путём

захоронения на свалках или сжигания приводит к значительному

загрязнению окружающей среды (почвы, воды, атмосферы), что самым

негативным образом сказывается на здоровье людей и ставит под угрозу

само существование человечества.

Сегодня проблема сокращения отходов также тесно связана с

вопросами устойчивого экономического развития: в условиях постоянно

растущего спроса на сырьё, при одновременном сокращении доступных

запасов и конечной исчерпаемости природных ресурсов, рациональное

использование ресурсов (что предполагает максимально полное

использование «полезного потенциала любого продукта» при минимальном

уровне образования отходов в процессе его производства и потребления)

становится критически важным для обеспечения ресурсами будущих

поколений.

Экономическое развитие стран мира и рост их народонаселения на

протяжении столетий сопровождались ростом объёмов отходов

производства, а расширение видов человеческой деятельности приводило и

приводит к появлению новых видов отходов. Например, в последние

десятилетия все большую актуальность приобретают вопросы утилизации

так называемых «э-отходов», к которым относится использованное

электротехническое и электронное оборудование. Общество производит

всё большее количество бытовых отходов — от упаковки до вышедших из

употребления телевизоров и старых автомобилей.

Согласно оценке экспертов из университета Окаяма в 2000 г. общий

объём отходов в мире составлял приблизительно 12,7 млрд.т, однако

прогнозируется, что к 2025 г. он возрастёт до 19,0 млрд.т, а к 2050 г. —до

27,0 млрд.т. Наблюдается тенденция ускорения роста темпов

104

генерирования отходов. Так, например, по данным ОЭСР, в Китае, где

экономика растёт особо быстрыми темпами, за период с 1995 по 2004 гг.

общий объём отходов вырос почти на 180 %, прежде всего за счёт

увеличения количества промышленных отходов.

Россия в вопросах генерирования отходов также занимает

«лидирующие позиции»: по экспертным оценкам общее количество

отходов в Российской Федерации характеризуется величиной порядка 3,3

млрд. т в год, при этом порядка 90 % — это отходы добычи и обогащения

полезных ископаемых.

Япония и целый ряд индустриально развитых европейских

государств ещё во второй половине XX века стали испытывать серьёзные

проблемы, вызванные загрязнением окружающей среды. В этих странах

высокая плотность населения и ограниченность территории, пригодной для

захоронения отходов, в условиях интенсивного процесса генерирования

отходов, связанного с высокими темпами их экономического развития,

сделало жизненно необходимым пересмотр политики в области отходов и

практики обращения с отходами.

Установление в области отходов более жёстких санитарно-

гигиенических норм, подкреплённых соответствующими экономическими

мерами, ставших мощным стимулом к внедрению более эффективных

практик, пожалуй, во всех странах «Группы восьми», кроме России.

Например, в странах «старых» членов Евросоюза, Японии законодательно

обеспечивается и контролируется предварительная сортировка отходов с

целью отбора (или последующего извлечения) материалов, которые могут

быть после соответствующей обработки (переработки) использоваться

повторно. Мусоросортировка не только позволяет снизить негативное

воздействие на окружающую среду за счёт сокращения генерируемого

мусора (отходов), но и приводит к появлению качественно новых отраслей

промышленности и направлений деятельности.

105

Наиболее распространенная классификация отходов осуществляется

по трем критериям:

1. По происхождению:

-отходы производства (промышленные отходы)

Промышленные отходы — твердые отходы, полученные в результате

жизнедеятельности производства (не использованные остатки сырья,

возникающие в ходе технологических процессов).

Отходы, не используемые в рамках данного производства, но

применяемые в других производствах, являются вторичным сырьём.

-строительные отходы

Строительные отходы — образуются в результате строительно-

монтажных работ, работ по ремонту зданий, сооружений дорожной

инфраструктуры, а также при их сносе. Состоят из боя кирпича,

застывшего раствора в кусковой форме, щебня, древесных отходов,

металлического лома, промышленной тары и др. Класс опасности 3-4.

-отходы потребления (коммунально-бытовые)

Отходы потребления образуются в промышленности и в быту.

Твердые бытовые отходы — образуются в жилом секторе, в

предприятиях торговли, административных зданиях, учреждениях,

конторах, дошкольных и учебных заведениях, культурно-спортивных

учреждениях, железнодорожных и автовокзалах, аэропортах, речных

портах. Кроме того к ТБО относятся крупногабаритные отходы, дорожный

и дворовый мусор. Состоят из бумаги, пластмассы, мебели, стекла, одежды

и вещей, отслуживших свой срок, пищевых отходов. Класс опасности 4-5.

2. По агрегатному состоянию:

Твердые;

Жидкие;

Газообразные.

3. По классу опасности для окружающей природной среды:

1й — чрезвычайно опасные;

106

2й — высоко опасные;

3й — умеренно опасные;

4й — малоопасные;

5й — практически неопасные.

Ученые считают, что какого-то одного эффективного способа борьбы

с отходами нет и не может быть. Существует несколько способов

ликвидации или использования твердых отходов:

1. Захоронение или складирование отходов на соответсвующих

полигонах (свалках)

Не в любом месте можно устроить специально оборудованную

свалку. К решению этой задачи привлекаются специалисты разных

направлений: геологи, гидрологи, экологи и др. При этом должны

учитываться:

роза ветров в районе свалки;

расстояние от населенных пунктов, водоохранных и

природоохранных зон;

водопроницаемость грунтов;

площадь территории, отводимой под свалку (площадь должна быть

достаточной для приема мусора в течение длительного времени);

расположение, удобное для подъезда транспорта, и др.

Но сами свалки, в свою очередь, создают массу осложнений. На

свалках размножаются в большом количестве грызуны, насекомые, птицы,

способные стать источником различных инфекционных заболеваний.

Свалки опасны еще и тем, что выделяющийся там биогаз - создает взрыво и

пожароопасную ситуацию.

На доставку отходов на свалку приходится тратить много

средств, так как они все должны отодвигаться от городов - уже на 50 - 100

км. Кроме того, они занимают большие площади, нелишние для сельского

хозяйства.

107

Специально оборудованные свалки - не лучший способ

избавиться от мусора, хотя сегодня без них не обойтись. У нас в стране

около 90% твердых бытовых отходов вывозится на свалки, занимающие в

целом по стране более 20 тысяч га. Каждая свалка занимает от 6 до 50 га

земельных угодий. Количество бытовых отходов в мире таково, что уже

способно влиять на баланс кислорода и углекислого газа на планете,

уменьшить запас чистой воды, сильно загрязнить и изменить состав почвы,

а процесс разложения мусора служит причиной неприятного запаха.

Систематическое использование населением загрязненных вод

приводит к резкому снижению иммунитета и развитию лейкозоподобных

заболеваний. Возрастает сложность состава бытовых отходов. Проблема

отходов усложняется в связи с тем, что естественное разложение

различных материалов требует определенного времени.

2. Мусоросжигающие заводы

Сжигание отходов в последнее время приобретает всё большее

значение, в связи с увеличением количества мусора.

Во многих странах мусор до сих пор просто выбрасывают на свалки.

При разложении этих отходов выделяются токсичные жидкости и газы, а

также химические вещества, угрожающие состоянию грунтовых вод.

Мусоросжигающие заводы позволяют избежать данной проблемы, плюс к

тому энергия, вырабатываемая в процессе сжигания отходов, может

использоваться для выработки электричества. Среди недостатков следует

отметить уничтожение мусора (т.е. ресурсов), загрязнение окружающей

среды продуктами сгорания, образование отходов в виде токсичной золы,

высокие удельные затраты на 1 т перерабатываемых отходов по сравнению

с традиционными свалками.

3. Восстановление ресурсов

Восстановление природных ресурсов – это комплекс мероприятий,

направленных на получение природных ресурсов в относительно прежнем

количестве и качестве. Достигается с помощью искусственных мер после

108

полного или частичного истощения этих ресурсов. Таким образом, речь

идет о превращении отходов во вторичные ресурсы.

Контрольные вопросы

1. По каким признакам принято классифицировать природные

ресурсы?

2. Каковы основные подходы к оценке природных ресурсов?

3. Что такое «природно-ресурсный потенциал»? Назовите его

основные характеристики.

4. Дайте понятие «ресурсным циклам». Перечислите основные

модели взаимодействия общества и природы. Чем вызвана

необходимость перехода от одной модели к другой?

5. Охарактеризуйте специфику следующих видов ресурсов:

земельных, водных и ресурсов Мирового океана.

6. Охарактеризуйте специфику следующих видов ресурсов:

минерально-сырьевых, лесных и вторичных.

Глава 4 Современные системы взаимодействия общества и

ресурсов и их последствия

4.1. Основные противоречия в системе «ресурсы-использование-

проблемы»

Состояние природной среды в значительной мере зависит от культуры

поведения людей во всех сферах деятельности и особенно при эксплуатации

природных ресурсов. Единство природных и социально-экономических

процессов выражается в их пространственно-временном взаимодействии,

проявляющемся при эксплуатации ресурсного потенциала. Результат этих

взаимоотношений - это определенная, благоприятная или неблагоприятная,

складывающаяся ситуация, которая определяет в конечном счете дальнейшее

развитие как природной среды, так и общества.

109

Основные противоречия в системе "ресурсы - использование -

проблемы" предопределены многими факторами, среди которых

важнейшими являются следующие: нерациональное освоение ресурсного

потенциала, его ограниченность и неравномерность распределения,

незавершенность ресурсных циклов и ресурсно-экологическая

безграмотность населения. Конечным результатом возникающих

противоречий является формирование экологических проблем различной

направленности и степени проявления, которые в сочетании друг с другом

определяют экологическую ситуацию в регионе, нередко перерастая в

экологические кризисы.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА - негативное изменение природной

среды в результате взаимодействия природы и общества, ведущее к

нарушению структуры и функций природных систем и приводящее к

социальным, экономическим и иным последствиям.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ - сочетание различных, в том числе

негативных и позитивных, с точки зрения проживания и состояния здоровья

человека условий и факторов, создающих определенную экологическую

обстановку на территории.

Очень часто понятие "экологическая ситуация" трактуется несколько

шире - как эколого-географическая ситуация. Ее понимают как такое

пространственно-временное сочетание взаимосвязанных природных,

социально-экономических, демографо-этнических и политических условий и

процессов, которое характеризует изменения в географической среде,

обусловливающие на территории относительно устойчивую во времени

обстановку систем жизнеобеспечения человека и влияющие на уровень

развития и степень удовлетворения потребностей общества.

Изучение экологических проблем и экологических ситуаций в нашей

стране проводится сравнительно недавно - с середины 70-х гг. прошлого

столетия.

110

В качестве классификационных признаков выделим следующие:

причина возникновения, сложность, основной изменяющийся компонент

природы, время возникновения, время проявления, скорость развития,

место возникновения, масштабность, зональность, форма проявления,

принадлежность, последствия, острота, возможность решения, способ

решения.

При классификации экологических проблем и ситуаций как объектов

пространственного анализа соблюдаются следующие принципы:

системный -- рассмотрение объекта как системы взаимосвязанных

характеристик

генетический -- анализ исходного состояния явления и выделение из

него последующих состояний

антропоэкологический -- учет условий проживания и состояния

здоровья населения, сохранения генофонда

информационный -- фиксация устойчивых признаков, опирающихся

на эмпирическую базу

конструктивный -- выбор путей гармонизации взаимоотношений

природы и общества и подходов к решению экологических проблем.

Например, практически все экологические проблемы можно разделить:

по причине или виду воздействия: эколого-ирригационные,

эколого-транспортные, эколого-промышленные, эколого- гидротехнические

и т. д.;

по сложности ситуации: простые, сложные, очень острые;

по основному компоненту природной среды: атмосферные, вод-

ные, почвенные, биотические, комплексные;

по времени возникновения: прошлые, современные, унаследо-

ванные, возникающие одновременно или с определенными интервалами и т.

д.;

по времени проявления: кратковременные, длительные, перио-

дические, неисчезающие и т. д.;

111

по скорости развития: быстро развивающиеся, медленно разви-

вающиеся, скачкообразные;

по месту возникновения и пространственному охвату: местные,

локальные, региональные, глобальные;

по форме проявления: точечные, линейные, площадные;

по возможности решения: решаемые, труднорешаемые, практи-

чески нерешаемые;

по приоритетности решения: приоритетные, неприоритетные;

по способу решения: организационные, экономические, техниче-

ские, правовые и т. д.

по остроте: катастрофические, кризисные, критические, напря-

женные, конфликтные;

Рассмотрим некоторые позиции, выделенные по вышеперечисленным

признакам.

Экологические проблемы, связанные с нарушением отдельных

компонентов ландшафта или их комплекса, можно условно разделить на

шесть групп:

атмосферные (загрязнение атмосферы: радиологическое, химическое,

механическое, тепловое);

водные (истощение и загрязнение поверхностных и подземных вод,

загрязнение морей и океанов);

геолого-геоморфологические (интенсификация неблагоприятных

геолого-геоморфологических процессов, нарушение рельефа и

геологического строения);

почвенные (загрязнение, эрозия, дефляция, вторичное засоление,

заболачивание и др.);

биотические (сведение растительности, деградация лесов,

пастбищная дигрессия, сокращение видового разнообразия и др.);

комплексные, или ландшафтные (опустынивание, снижение

биоразнообразия, нарушение режима природоохранных территорий и др.)

112

Поскольку экологическая проблема определяется нами по изменению

свойств ландшафтов, то степень ее проявления может быть

охарактеризована через интенсивность и площадь распространения этих

изменений и характер последствий. Условно можно выделить три степени

распространения природных свойств -- признаков отдельных проблем:

Слабое (изменение природных свойств ландшафта менее чем на 10%)

Среднее (от 10 до 50 %)

Сильное (превышает 50%)

Выделяют три основные группы проблем и ситуаций по

экологическим последствиям изменения природы:

антропоэкологические -- по изменению условий жизни и здоровья

населения;

природно-ресурсные, связанные и истощением и утратой природных

ресурсов, ухудшающие хозяйственную деятельность на территории;

ландшафтно-генетические, обусловленные нарушением целостности

ландшафтов, утратой генофонда, потерей уникальных природных объектов

и т. п.

В связи с этим выделяют три основных типа системы оценки

экологической ситуации:

оценка качества природной среды для здоровья человека, включая

анализ опасности окружающей среды;

оценка антропогенных воздействий и нагрузок;

оценка негативных изменений окружающей природной среды.

Оценка остроты экологических ситуаций основана на анализе

территориальных сочетаний экологических проблем, характере и

интенсивности проявления последствий этих проблем. Определение

остроты ситуации зависит от региональных особенностей и специфики

ведущих проблем и может рассматриваться отдельно с точки зрения

условий проживания населения и состояния его здоровья, состояния

природных ресурсов, сохранения уникальности и генофонда ландшафта.

113

Выделяют следующие категории экологических ситуаций по степени

остроты: Катастрофическая, кризисная, критическая, напряженная,

конфликтная, удовлетворительная.

Катастрофические ситуации характеризуются глубокими и часто

необратимыми изменениями природы, утратой природных ресурсов и

резким ухудшением условий проживания населения, вызванным в

основном многократным превышением антропогенных нагрузок на

ландшафты региона. Важным признаком катастрофической ситуации

является угроза жизни людей и их наследственности, а так же утрата

генофонда и уникальных природных объектов.

Кризисная ситуация приближается к катастрофической, в ландшафтах

возникают очень значительные и практически слабо компенсируемые

изменения, происходит полное истощение природных ресурсов, резко

ухудшается здоровье населения. Если не принять срочных кардинальных

мер, то этот переход может произойти в течении небольшого промежутка

времени (3-5 лет).

При критической ситуации возникают значительные и слабо

компенсируемые изменения ландшафтов, происходит быстрое нарастание

угрозы истощения или утраты природных ресурсов, уникальных

природных объектов, наблюдается устойчивый рост числа заболеваний из-

за резкого ухудшения условий проживания. Антропогенные нагрузки

превышают установленные нормативные величины и экологические

требования. При уменьшении или прекращении антропогенных

воздействий и проведении природоохранных мероприятий возможно

нормализации экологической обстановки, улучшение условий проживания

населения, повышение качества отдельных природных ресурсов и

частичное восстановление ландшафтов.

При напряженной ситуации отмечаются негативные изменения в

отдельных компонентов ландшафтов. Что ведет к нарушению или

деградации отдельных природных ресурсов и в ряде случаев к ухудшению

114

условий проживания населения. При соблюдении природоохранных мер

напряженность экологической ситуации спадает.

Конфликтная ситуация имеет место в том случае, когда наблюдаются

незначительные в пространстве и во времени изменения в ландшафтах, в

том числе и в средо- и ресурсопроизводящих свойствах, что ведет к

сравнительно небольшой перестройке структуры ландшафтов и

восстановлению в результате процессов само регуляции природного

комплекса или проведения не сложных природоохранных действий.

При удовлетворительной ситуации из-за отсутствия прямого ил

косвенного антропогенного воздействия свойства ландшафтов не

изменяются.

Все экологические ситуации от конфликтной до катастрофической,

возникшие в результате антропогенной деятельности, относятся к

проблемным ( негативным, неблагоприятным). Последние можно разделить

на две группы -- напряженные и острые. К первой относятся конфликтные

и напряженные ситуации, ко второй -- критические, кризисные и

катастрофические.

Первичные экологические ситуации формируются при естественных

не тронутых ландшафтах. Их состояние формирует степень

благоприятности проживания населения. Они могут приближаться к

пороговому (критическому) уровню и даже превышать его, но это ужен не

связано с хозяйственной деятельностью человека.

Особое место уделяется экстремальному состоянию окружающей

среды. В законе РФ "Об охране окружающей природной среды" дано

определение зоны экологического бедствия, дифференцируемой по трем

уровням экологической ситуации: экологическому риску, экологическому

кризису, экологическому бедствию.

Зона экологического риска включает территории с заметным

снижением продуктивности и устойчивости экосистем, максимумом

нестабильности, ведущим в дальнейшем к спонтанной деградации экосистем,

115

но еще с обратимыми нарушениями экосистем, предполагающими

сокращение хозяйственного использования и планирование реставрационных

мероприятий. Деградация земель наблюдается на 5-20 % площади.

Зона экологического кризиса объединяет территории с сильным

снижением продуктивности и потерей устойчивости, труднообратимыми

нарушениями экосистем, предполагающими лишь выборочное их

хозяйственное использование и планирование углубленных реставрационных

мероприятий. Деградация земель наблюдается на 20- 50 % площади.

Зона экологического бедствия включает территории с полной

потерей продуктивности, практически необратимыми нарушениями

экосистем, полностью исключающими территорию из хозяйственного

использования и требующими коренной реконструкции. Деградация земель

превышает 50 % площади.

Экологические ситуации спонтанно или периодически возникают,

исчезают и возникают вновь на различных участках географического

пространства, в различные периоды времени и имеют различное «время

жизни». Они связаны между собой сложной системой отношений, к которым

относятся, в частности, и иерархические отношения, обусловливающие

наличие геоситуаций как составных частей ситуаций более высокого уровня,

имеющих больший территориальный охват и перерастающих в

экологические кризисы.

Экологический кризис — это нарушение естественных природных

процессов в биосфере, в результате которого происходят быстрые

изменения окружающей среды. Возникает напряжение во

взаимоотношениях между человечеством и природой, связанное с

несоответствием объема потребления природных компонентов

человеческим обществом и ограниченными ресурсно-экологическими

возможностями биосферы. При этом важно обратить внимание на различия

в масштабах между глобальным, общим для биосферы экологическим

116

кризисом и локальными или региональными экологическими нарушениями

и локальными экологическими катастрофами.

Экологические кризисы по характеру протекания можно разделить на

две группы. В первую входят кризисы, носящие взрывной, внезапный

характер. Типичными случаями такого рода кризисов являются

промышленные катастрофы. Это и Чернобыльская авария, и взрыв на

химическом комбинате в Бхопале (Индия), унесший тысячи жизней, и

аварии на химических производствах в Уфе и др. Данные кризисы можно

предсказать с той или иной долей вероятности. Но, как правило, точное

время их возникновения неизвестно.

Во вторую группу входят «ползучие», медленные по характеру

течения кризисы. Такого рода экологические кризисы могут существовать в

течение десятилетий, прежде чем количественные изменения перейдут в

качественные. Характерными примерами таких кризисов являются

аграрные экологические кризисы. Здесь и Аральский кризис, и

колоссальная экологическая катастрофа в США в 30-е гг. В США

неправильная технология обработки почвы привела к огромному по

масштабам развитию эрозионных процессов. В результате в течение 2-3 лет

пыльные бури уничтожили плодородный слой на десятках миллионов

гектаров сельскохозяйственных угодий. В настоящее время яркими

примерами ползучего экологического кризиса являются аридизация,

опустынивание огромных территорий и обезлесение. Нерациональное

ведение сельского хозяйства, вырубка лесов ведут к экологической

деградации огромных территорий.

Экологические кризисы порождают целый комплекс негативных

последствий. Среди них можно выделить следующие:

1) экологические

2) социальные

3) экономические

4) политические

117

В предистории и истории человечества выделяют ряд экологических

кризисов и революций:

1. Изменение среды обитания живых существ, вызвавшее

возникновение прямоходящих антропоидов — непосредственных предков

человека.

2. Кризис относительного обеднения доступных примитивному

человеку ресурсов промысла и собирательства, обусловившего стихийные

биотехнические мероприятия типа выжигания растительности для лучшего

и более раннего роста.

3. Первый антропогенный экологический кризис — массовое

уничтожение (перепромысел) крупных животных («кризис консу-ментов»),

связанный с последовавшей за ним сельскохозяйственной экологической

революцией (рис. 13.21).

4. Экологический кризис засоления почв и деградация примитивного

поливного земледелия, недостаточность его для растущего

народонаселения Земли, что привело к преимущественному развитию

неполивного земледелия.

5. Экологический кризис массового уничтожения и нехватки

растительных ресурсов, или «кризис продуцентов», связанный с общим

бурным развитием производительных сил общества, вызвавший широкое

применение минеральных ресурсов, промышленную, а в дальнейшем и

научно-техническую революцию.

6. Современный кризис угрозы недопустимого глобального

загрязнения. Здесь редуценты не успевают очищать биосферу от антро-

погенных продуктов или потенциально не способны это сделать в силу

неприродного характера выбрасываемых синтетических веществ. Этот

кризис называют «кризисом редуцентов», которому соответствует высший

этап научно-технической революции — реутилизация продуктов и

условное замыкание технологических циклов.

118

С «кризисом редуцентов» почти одновременно наступают два других

экологических напряжения: термодинамическое (тепловое) и снижение

надежности экосистем. Они связаны с экологическими ограничениями

производства энергии в нижней тропосфере и нарушением природного

экологического равновесия. Данные экологические кризисы ближайшего

будущего будут разрешены на основе энергетической и эколого-плановой

экологических революций. Первая будет заключаться в максимальной

экономии энергии и переходе к ее источникам, практически не

добавляющим тепло в приземный слой тропосферы (главным образом

солнечным), вторая — в регулируемой коэволюции в системе «общество —

природа».

4.2. Современные концепции взаимоотношения природы, ресурсов,

общества

Исторически так сложилось, что до сих пор сосуществуют и

противостоят друг другу различные представления о взаимоотношении

человека и общества с окружающей средой. Это концепции

природоохранной деятельности, технократического оптимизма,

экологического алармизма и паритета между природой и обществом

(С.В.Клубов, Л.Л.Прозоров, 1993).

Природоохранная концепция. Наблюдающееся ухудшение природной

среды и, как следствие, ухудшение материального состояния человеческого

общества требовали определенных противодействий. На плохое состояние

природной среды, особенно лесных массивов, обратил внимание еще Петр I,

который издал специальный указ об охране лесов. В самом конце XIX в. в

России стала реализовываться идея защиты территорий дикой природы.

Начали создаваться первые заповедники и заповедные территории. Уже в

начале XX в. в России были предприняты попытки наладить «мировую

охрану природы». При Русском географическом обществе была создана

специальная так называемая Природоохранительная комиссия.

119

Природоохранное движение возникло и в связи с тревогой научной

общественности о судьбах диких животных и растений. Во главе этого

движения стоял географ, антрополог, этнограф и археолог профессор

Московского университета Д.Н.Ану- чин (1843—1923). Он понимал всю

сложность взаимоотношения человека и природы, с научной точки зрения

обосновал это новое направление и ввел в научный оборот термин

«антропосфера». Большую роль в сохранении природы сыграли

исследования, которые проводились под эгидой КЕПС (Комиссии

естественных производительных сил).

В последние десятилетия XX в. противостояние и столкновения между

природой и обществом стали настолько сильными, а урон, вносимый природе,

настолько огромным, что и в современном обществе развернулось широкое

экологическое движение. Оно, как движение в начале XX в., ставит своей

целью сохранить природу уберечь ее от пагубного воздействия человека,

техническая оснащенность которого с каждым годом увеличивается. Ярким

представителем этого направления является американский ученый и

убежденный оптимист Р. Дюбо. По его мнению, путь к ликвидации

противоречий между человеком и природой состоит в определенном

«одомашнивании» биосферы. Речь идет о сохранении природных

ландшафтов в их первозданном состоянии и обеспечении жизнедеятельности

всех систем биосферы только возобновляемыми ресурсами.

Реальные успехи движения за сохранение природы сводятся к

разработке и применению разрозненных мероприятий по охране исчезающих

видов животных и растений, превращению определенных территорий в

заповедники, к сокращению вредных выбросов и отдельных загрязнений.

Речь в данном случае идет об образовании заповедников и особо охраняемых

территорий, которые сегодня занимают только несколько процентов земель.

Но до сих пор отсутствуют системные и глобальные мероприятия, хотя

разрабатываются многочисленные программы по защите или отдельных

территорий, или даже отдельных частей геосфер. К их числу относятся

120

мероприятия по предотвращению выбросов хлор- и фтор- содержащих

элементов (фреонов), снижению выбросов углекислого газа и целый ряд

других мероприятий, связанных с выбросами антропогенных газов в

атмосферу и загрязнениями водных систем.

Концепция технократического оптимизма. В основе этой концепции

лежит представление о неисчерпаемости природных ресурсов, их

возобновляемости и полном господстве человека над природой. Несмотря на

полную очевидность негативных последствий научно-технического

прогресса, когда на глазах одного-двух поколений антропогенная деградация

экосистем достигла огромных масштабов и периодически перерастает из

локальных кризисов в межрегиональные катастрофы, эта концепция

пользуется большой популярностью. Ухудшение экологической обстановки

все разрушительнее действует на огромных территориях и отражается на

жизнедеятельности многочисленных экосистем. Исходя из этого часть

научной общественности разных стран, осознав необходимость и

неизбежность прогрессирующего использования природы во имя

процветания человека, обосновала свое положительное отношение к нему.

В течение нескольких десятилетий в советской науке господствовала

идея о прямом использовании природных ресурсов на благо населения. Эта

идея была ориентирована на теоретическое обоснование и осуществление

разработанного перспективного плана преобразования природы. Частичное

осуществление данного плана вызвало локальные и региональные

экологические кризисы. Примерами такого негативного преобразования

являются не только проекты «регулирования стока северных и сибирских

рек» путем строительства в их долинах каскада электростанций и систем

крупнейших водохранилищ, но и проект переброски части стока северных

рек на юг, строительство плотин и крупных водохранилищ в низовьях

крупнейших сибирских рек, в частности в низовьях Оби и Енисея, которые

по площади затопления намного превосходили площади любых европейских

государств, и другие подобные проекты.

121

В то же время надо отметить и некоторые положительные стороны

этого плана. Так, в планах покорения природы речь идет и о создании систем

лесозащитных полос на юге европейской части России, благодаря которым

удалось спасти урожаи от действия суховеев, предотвратить масштабную

эрозию почв, осуществить некоторые мелиоративные работы и т.д.

Идеи преобразования природы были распропагандированы настолько

широко, что даже один из зачинателей природоохранного движения в нашей

стране А. Д. Арманд поддался их соблазну и стал пропагандировать идеи

«конструктивного преобразования природы». Он считал возможным и даже

необходимым глобальное изменение природных ландшафтов во имя блага

человечества. На Земле, по его мнению, не должно быть неиспользованных

территорий. Преобладающая часть, или около 90 % земной поверхности,

должна использоваться для производственных нужд человека. Примерно 9 %

необходимо отвести под рекреации, создав в них обстановку

приближающуюся к естественной. И только 1 % надо оставить под

заповедники и национальные парки.

Технократические взгляды на преобразование природы и взаи-

модействие природы, общества и человека свойственны в основном

американским ученым. Они преклоняются перед могуществом техники и

подводят теоретическую базу под это.

По мнению американского ученого Д.Эллула (1974), техника

подчиняется собственным законам, существуют технологические законы и

закономерности, которые глубоко отличаются от природных.

Для осуществления концепции технократического оптимизма вместо

прежнего подхода с лозунгом о «покорении природы» стали раздаваться

новые призывы к ее преобразованию и управлению, которые способны

привести к облагораживанию окружающей еды. Фактическое следование

концепции технократического оптимизма привело к разработке и частичной

реализации таких глобальных проектов, как разработка нефтяных

месторождений на шельфе Баренцева моря, сахалинском шельфе, освоение

122

крупнейших нефтяных месторождений Западной Сибири, железорудных

месторождений Северного Казахстана и юга Западной Сибири, а также к

разработке месторождений Курской магнитной аномалии, к строительству

целлюлозно-бумажных комбинатов на Байкале и Ангаре др.

Концепция экологического алармизма. Связанный с научно-

технической революцией экологический кризис XX в. оказался настолько

сильно выраженным, что в западных странах появилось научное направление,

сторонники которого обратили серьезное внимание на катастрофические

последствия воздействия человека на природу и стали разрабатывать

мероприятия и принимать решения для оптимизации системы «природа —

общество». Это течение получило название алармизма (от англ. а1апп —

тревога, страх).

На волне алармизма в 1968 г. группа ученых, промышленников и

политических деятелей из 25 стран (на начальном этапе их было 5 человек)

по инициативе управляющего фирмы «Фиат» Аулерио Печчеи образовало

сообщество, получившее название «Римский клуб». Это сообщество взяло на

себя задачу исследовать глобальные кризисные процессы и наметить пути

выхода из них независимо от интересов конкретных государств. По заданиям

Римского клуба работали группы, в которые входили крупнейшие ученые фа.

Группа, состоящая из специалистов по кибернетике, естественным и

инженерным наукам Массачусетского технологического института под

руководством Денниса и Донеллы Медоуз, с 1971 по 1981 г. подготовила

серию докладов по наиболее острым экологическим проблемам. Наиболее

известными из них являются доклад супругов Медоуз «Пределы роста»

(1972) и работа кибернетиков А. Массаровича (США) и Д. Пестеля (ФРГ)

«Человечество на перепутье». В 1982 г. супруги Медоуз сделали обобщение

по проведенным моделям, в которых обсчитывались математические модели

и имитации физических и социально-экономических систем мира. В этом

обобщении основные положения сводились к следующему:

123

технологический прогресс жизненно важен, но требует при этом

социально-экономических и политических изменений;

народонаселение и ресурсы как отдельных стран, так и всего мира не

могут расти беспредельно;

надежная и полная информация о жизненно необходимых ресурсах

Земли, способных удовлетворить потребности растущего населения,

отсутствует. Резкое снижение роста этих ресурсов уменьшит вероятность

экологических бедствий и катастроф;

народы, страны и окружающая среда находятся в более тесной

зависимости друг от друга, чем это обычно представляется. Поэтому

действия, направленные на достижение узко ограниченных целей, чаще всего

непродуктивны;

природа будущего не предопределена; многое зависит от того, как

скоро изменятся существующие нежелательные тенденции;

действия по предотвращению опасных последствий окажутся наиболее

эффективными и менее дорогостоящими, чем те же действия, предпринятые

с опозданием. Это требует сильного руководства и более широкой

макрообразованности, поскольку к тому времени, когда проблема станет

очевидной каждому, предпринимать какие-либо действия будет уже слишком

поздно.

Исследования супругов Медоуз допускают один из трех возможных

сценариев развития.

1. В случае истощения природных ресурсов неизбежно замедление

промышленного и сельскохозяйственного производств с последующим

падением численности населения Земли и возникновением экологической

катастрофы.

2. Организация достаточно эффективной защиты природной среды

обеспечит еще более форсированный рост народонаселения, вызовет

нехватку пахотных земель и экологический кризис.

124

3. При практически неограниченных природных ресурсах с

неизбежностью прогнозируется гибель цивилизации от загрязнения.

Несмотря на то что прогнозы не являются оптимистическими, Римским

клубом давались по крайней мере две важнейшие рекомендации:

стабилизировать рост народонаселения и развить современное экологически

чистое производство. Их выполнение сможет по мере возможности отдалить,

а возможно даже и предотвратить катастрофу. Игнорирование рекомендаций

Римского клуба привело к региональным и локальным экологическим

катастрофам. Среди них авария на Чернобыльской АЭС, продолжающееся

захоронение отходов промышленного производства, в том числе и высоко

радиоактивных, в глубоких горизонтах земных недр, захоронение

радиоактивных отходов и химического оружия в водах много океана.

В 1992 г. Д. Медоуз с соавторами опубликовали работу «За пределами

роста», в которой были изложены результаты исследований проводимых в

течение 20 лет. В этой работе автора сформулировали очевидные вопросы:

«Сколько людей может быть обеспечено питанием и жильем на нашей

планете? При каком уровне территориального потребления? Как долго?

Насколько напряжена физическая система, поддерживающая человечество

вместе с его экономикой и другие биологические виды? Насколько эластична

эта поддержка, от скольких и какого рода стрессов она может уберечь?»

Многочисленные эксперименты с компьютерными моделями развития

мира убедительно показали, что в условиях непрерывного роста всех его

показателей обязательно достигаются пределы. Чем успешнее общество

отодвигает пределы, используя экономические механизмы (свободный

рынок) и новейшие технологии, тем больше вероятность достигнуть в

будущем одновременно нескольких пределов. Авторы книги «За пределами

роста» подчеркивают, что для лучшего будущего необходимы новые

представления о мире и новые взаимоотношения среди людей, нужно

изменить принципы и нормы, которые считаются неприкосновенными,

способствовать становлению новой системы ценностей. Надо исходить из

125

того, что мир ожидает заранее предопределенное будущее. Авторы считают,

что существуют по крайней мере три модели для выбора. Одна модель

свидетельствует о том, что для всех практических целей этот конечный мир

не имеет пределов. Но, оказавшись за пределами, нам не удастся избежать

катастрофы. Другая модель утверждает, что пределы существуют и они

близки, а времени почти не осталось. Если люди не смогут умерить запросы,

стать ответственными и испытывать сострадание, может наступить

катастрофа.

Согласно третьей модели, пределы существуют и они близки, однако в

запасе еще имеется время, и если люди не перестанут попусту тратить, то

мир успеет улучшиться, так как окружающая среда способна к

восстановлению. Это означает, что у человечества еще сохраняется ровно

столько энергии, материальных ресурсов, денег, добродетелей, чтобы мог

произойти революционный переход к лучшему миру.

Концепция паритета между природой и обществом. Эта концепция в

настоящее время находится в стадии разработки и ее нередко называют

концепцией устойчивого развития. Впервые призыв к устойчивому

развитию был сформулирован на конференции по окружающей среде и

развитию в Рио-де-Жайейро в 1992 г. Единство природы и человека

неоднократно отражалось научными разработками начиная с XVIII в., а в

настоящее время это многократно подтверждается практикой. Ж. Дорет

неоднократно обращал внимание на необходимость охраны ландшафтов для

обеспечения гармоничного фона жизни. Для решения проблемы надо

преодолеть постоянный антагонизм между «охранителями природы» и

«экономистами». Первые должны, по его мнению, смириться с тем, что для

своего жизнеобеспечения человеку необходимо вести интенсивное

земледелие, длительное время и глубоко преобразовывать некоторые

естественные среды.

Поборникам технической цивилизации следует признать, что человек

не может не считаться с биологическими законами и что рациональная

126

эксплуатация природных ресурсов не должна преследовать цель их

расхищения. По мнению Ж.Дорста, только достигнув истинного

взаимоотношения между экономистами и биологами, можно прийти к

здравому решению проблемы и обеспечить рациональное развитие

человечества в полной гармонии с законами природы.

Сторонники гармоничного развития природы и общества считают

совершенно недостаточным и в корне ошибочным мнение сторонников

концепции технократического оптимизма о том, что только одного процента

нетронутой заповедной территории Земли вполне достаточно для

существования человечества. Основатель Римского клуба А. Печчеи

предлагает территорию земной поверхности разделить в следующей

пропорции: 80 % оставить на долю природы, 10 % — на сельское хозяйство и

10 % — на долю урбанизированных промышленных комплексов. Среди

других предложений большую поддержку находит мнение разделил» всю

поверхность Земли на три равные части. Одну оставить за природой, другую

— за сельским хозяйством и остальную отдать урбанизированным

территориям —промышленным комплексам и населенным пунктам.

В настоящее время в перечне основных экологических проблем

доминирующей как в глобальном, так и в региональном плане остается

проблема загрязнения. Это не только загрязнение воздушной и водной среды,

но и изменения глобального и регионального климата, истощение озонового

слоя.

В 1991 г. была опубликована книга «Сохранение Земли. Стратегия

устойчивой жизни», в подготовке которой принимали участие более 300

представителей разных стран со всех континентов. В данной работе

предлагается оригинальное определение понятия «устойчивое развитие». Это

— «улучшение качества жизни людей, просеивающих в пределах несущей

емкости поддерживающих экосистем. Устойчивая экономика — продукт

устойчивого развития, она поддерживается ресурсной базой и развивается

127

путем адаптации и через развитие знания, организацию, техническую

эффективность и мудрость».

В заключение отметим, что в последней четверти XX в. мировое

научное сообщество все большее внимание обращает на такие проблемы, как

разрушение экосистем, выявление их роли в биосфере, приходит к

осознанию необходимости сохранения биоразнообразия экосистем,

рассматривает проблемы пределов роста и устойчивого развития,

синэнергически изучает биосферу и геосферу Земли в целом как системы и

одновременно в их взаимной связи и действии. Указывает на необходимость

смены взглядов на разумность и осторожность действий по отношению к

природе, а также рассматривает существующие технологии только как один

из элементов решения экологических проблем и устойчивого развития

(К.С.Лосев, 2001).

Во взаимодействии человека с природой выделяют три неравновеликих

этапа: этап ручного производства с применением естественных источников

энергии, этап машинного производства с применением искусственных

источников энергии и этап автоматизированного производства с

применением искусственных способов получения и использования

информации. Экологические кризисы начались с момента возникновения

человеческой цивилизации и усиливались по мере возникновения и усиления

мощи государств, развития промышленности и науки. В настоящее время

существуют четыре группы концепций взаимодействия человека, природы и

общества: природоохранная концепция, концепция технократического

оптимизма, концепция экологического алармизма и концепция паритета

между природой и обществом. Все концепции имеют как положительные, так

и отрицательные стороны. Большую роль в природоохранной политике

сыграли исследования Римского клуба и особенно серия докладов супругов

Медоуз. Ими даны три сценария развития природной среды, каждый из кото-

рых заканчивается кризисной ситуацией, за которой может последовать

катастрофическое развитие событий. В настоящее время все большее

128

внимание привлекает концепция паритета между природой и обществом,

которая иногда именуется «устойчивым развитием», хотя было бы

правильнее назвать ее гармоничным развитием.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте понятия «экологическая проблема» и

«экологическая ситуация». В чем заключаются их существенные

отличия?

2. Объясните суть природоохранной концепции.

3. Раскройте основные положения концепции технократического

оптимизма.

4. Дайте анализ концепции экологического алармизма.

5. Назовите основные направления концепции устойчивого развития.

129

Раздел 3. Методические указания к самостоятельной работе

В соответствии с учебным планом каждый студент, изучающий

дисциплину "Экология и ресурсоведение", должен выполнить контрольную

работу по одному из предложенных вариантов.

Вариант контрольной работы студент определяет по начальной букве

своей фамилии.

Контрольная работа состоит из шести заданий, отличающихся по

сложности и объему изложения материала. Выполняя работу, студент

должен показать знание основных определений, умение логически мыслить,

знать необходимую литературу.

Практическое задание выполняется аудиторно, однако необходима

предварительная подготовка по выбранной бакалаврантом теме.

Предварительная подготовка по практическому заданию сводится к обзору

литературы по выбранному вопросу и подготовки письменного доклада по

нему. При подготовке рекомендуется использовать материалы, публикуемые

в периодической печати, Интернет.

Обсуждение подготовленных бакалаврантами практических заданий

проводится в режиме семинарского занятия аудиторно. Время, отведенное на

доклад бакалавранта – 8 минут, обсуждение и вопросы по теме доклада – 10

минут.

1 2 3 4 5

а, р б, с в, т г, у д, ф

е, х ж, ц з, ч и, ш к, щ

л, э м, ю н, я о п

130

Задания для выполнения контрольной работы

ВАРИАНТ 1

1. Понятие, предмет, задачи и методы ресурсоведения.

2. Понятие ресурсов, группы ресурсов (примеры по каждой группе).

3. Классификация природных ресурсов.

4. Понятие ПРП.

5. Использование земельных ресурсов и их деградация.

6. Резервы и пути оптимизации использования земельных ресурсов.

ВАРИАНТ 2

1. Понятие, предмет, задачи и методы экологии.

2. Понятие о среде. Факторы среды и их классификация.

3. Отношение к ресурсам в доиндустриальную эпоху.

4. Понятие «ресурсообеспеченность».

5. Особенности водных ресурсов. Обеспеченность водными ресурсами.

6. Экологические проблемы использования водных ресурсов.

ВАРИАНТ 3

1. Понятие ресурсных циклов. Отличие антропогенных циклов от

природных.

2. Модели взаимодействия общества и природы в процессе

ресурсопользования.

3. Законы экологии и их содержание.

4. Понятие «эффективность ресурсопользования».

5. Специфика лесных ресурсов. Локализация и запасы древесных

ресурсов леса.

6. Ресурсно-экологические проблемы освоения древесных ресурсов

леса.

131

ВАРИАНТ 4

1. Типы межвидовых взаимоотношений. Биоценоз и его структура.

Динамика биоценозов.

2. Способы и подходы к оценке природных ресурсов.

3. Ресурсопользование в индустриальную и постиндустриальную эпохи

(XVI – XX вв.).

4. Понятие «ресурсоемкость хозяйства».

5. Вторичные ресурсы: отходы как особый ресурс.

6. Причины, ограничивающие использование отходов в качестве

вторичных ресурсов.

ВАРИАНТ 5

1. Биосфера и ее границы. Функции живого вещества.

2. Современные концепции взаимоотношения природы, ресурсов,

общества.

3. Классификация экологических проблем и экологических ситуаций

4. Понятие «экономическое плодородие».

5. Рекреационные ресурсы: понятие, специфика, виды.

6. Факторы, ограничивающие использование рекреационно-

туристического потенциала.

Раздел 4 Вопросы к зачёту по дисциплине

1. Экология: основные понятия, цели, задачи, объект, предмет и методы

исследования.

2. Ресурсоведение: основные понятия, цели, задачи, объект, предмет и

методы исследования.

3. Отношение к природе и ресурсам в доиндустриальную эпоху.

4. Отношение к природе и ресурсам в индустриальную и

постиндустриальную эпохи.

132

5. Понятие о среде. Факторы среды и их классификация.

6. Закономерности взаимодействия организма со средой.

7. Понятие о популяции и популяционная структура вида. Характеристика

свойств популяции.

8. Типы межвидовых взаимоотношений. Биоценоз и его структура.

9. Понятие «экосистема» и характеристика ее основных типов.

10. Биосфера и ее границы. Функции живого вещества.

11. Природно-ресурсный потенциал и его оценки.

12. Современные классификации природных ресурсов.

13. Основные модели взаимодействия общества и природы.

14. Возобновление ресурсов и развитие ресурсных циклов.

15. Территория как объект деятельности человека и как универсальный

ресурс.

16. Земельные ресурсы, их структура и специфика. Плодородие почв.

17. Особенности размещения и использования водных ресурсов.

18. Ресурсное многообразие Мирового океана.

19. Приоритеты и конфликтные ситуации в использовании ресурсов

Мирового океана.

20. Экологические проблемы использования водных ресурсов.

21. Многофункциональность лесных ресурсов, особенности их

использования.

22. Особенности использования минерально-сырьевых ресурсов, их

локализация.

23. Минерально-сырьевые ресурсы: резервы восполнения и экологические

последствия освоения.

24. вторичные ресурсы как особый вид ресурсов. Виды и типы отходов.

25. Факторы, ограничивающие использование отходов в качестве вторичных

ресурсов.

26. Экологические ресурсы в структуре ресурсоведения.

133

27. Экологический каркас территории как основа экологического

планирования и управления.

28. Особенности трудовых ресурсов, основные понятия и характеристики.

Интеллектуальные ресурсы.

29. Экологические кризисы. Типы экологических кризисов.

30. Экологические проблемы и их классификация.

31. Понятие устойчивого развития. Ресурсный блок в концепции устойчивого

развития. Основные противоречия.

32. Доклады Римскому клубу.

134

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Список рекомендуемой основной литературы

1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология: Учебник для вузов. - М.:

Юнити, 1998.

2. Бобылев С.Н., Ходжаев А.Ш. Экономика природопользования. - М.:

Тейс, 1997.

3. Бойко Т.С., Рожков Ю.В. Научные работы: учебно-методическое

пособие по написанию и оформлению научных работ для студентов,

магистрантов, аспирантов всех форм обучения и специальностей. —

Хабаровск: РИЦ ХГАЭП, 2009. — 76 с.

4. География и природные ресурсы. Журнал. 1990-2002 гг. № 1-4.

5. Гирусов Э.В., Бобылев С.Н., Новоселов А.Л., Чепурных Н.В.

Экология и экономика природопользования. - М.: Закон и право; "Юнити",

1998.

6. Дальний Восток России: экономическое обозрение / Под ред. П.А.

Минакира. - Хабаровск: Риотип, 1995.

7. Комар И.В. Рациональное использование природных ресурсов и

ресурсные циклы. - М.: Наука, 1075.

7. Люри Д.И. Развитие ресурсопользования и экологические кризисы. -

М.: Дельта, 1997.

8. Максаковский В.П. Новое в мире. Цифры и факты. - М.: Дрофа, 1999.

9. Мирзеханова З.Г. Ресурсоведение: учебное пособие. - Владивосток:

Дальнаука, 2008. – 460 с.

10. Неверов А. В. Экономика природопользования. – Минск: Высшая

школа, 1990.

11. Нестеров П.М., Нестеров А.П. Экономика природопользования и

рынок. - М.: Закон и право; "Юнити", 1997.

12. Павлова И.Ю., Шевченко А.Г. Основы природопользования. – М,

1996.

13. Природопользование Российского Дальнего Востока и Северо-

135

Восточная Азия / Под ред. А.С. Шейнгауза. - Хабаровск: Риотип, 1997.

14. Пыльнева Т.Г. Природопользование. - М.: Финстатинформ, 1997.

15. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. - М.:

Мысль, 1990.

16. Розенберг Г.С., Краснощеков Г.П., Крылов Ю.М. Павловский В.А. и

др. Устойчивое развитие: мифы и реальность. Тольятти: ИЭВБ РАН, 1988.

17. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания.: Учеб.

пособие для вузов. – М.: Гуманит. изд. цент ВЛАДОС, 1999.

18. Хачатуров Т.С. Экономика природопользования. - М.: МГУ, 1991.

19. Шишов С.С. Экономическая география и регионолистика. М.:

"Финстатинформ". 1998.

20. Экономическая география России: Учебник / Под общей ред. акад.

В.И. Видяпина. М.:ИНФРА – М., Российская экономическая академия, 1999.

Список рекомендуемой дополнительной литературы

Агранат Г.А. География – экономика – общество // Изв. РАН. Сер.

геогр. 2001. № 6.

Бакланов П.Я. Динамика природно-ресурсного потенциала территории

и методы ее оценки // География и природные ресурсы, 2000. №3.

Батуев А.Р, Буянтуев А.Б., Снытко В.А. Геосистемы и

картографирование эколого-географических ситуаций приселенгинских

котловин Байкальского региона. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000.

Винокурова Н.Ф., Камерилова Г.С., Николина В.В. и др.

Природопользование: Проб. учеб. для 10-11 кл. профильных школ.- М.:

Просвещение, 1995.

Вишнякова Г.И. Хозяйствовать, оберегая природу. – М.: Колос, 1993.

Воронов Б.А., Мирзеханова З.Г., Шлотгауэр С.Д. Территория, экология,

хозяйство. - Хабаровск: Дальнаука, 1991.

Гедакян В.А. Организация систем – живых и неживых / Ежегодник

"Системные исследования". - М., 1970.

Григорьев А.А. Роль катастроф в экологических ситуациях на планете в

136

истории цивилизации // География на грани веков. Труды Х1 съезда РГО. Т.

1. 2000.

Дьяконов Ф.В. Формирование народохозяйственного комплекса

Дальнего Востока. - М.: Наука. 1990.

Об охране окружающей природной среды Закон РФ от 19 декабря 1991

г // Российская газета, 1992. 3 марта.

Ишаев В.И. Концепция развития Дальнего Востока России: Научный

доклад на президиуме РАН. - Хабаровск, 2001.

Клюев Н.Н. Ростовская область: геоэкологическая характеристика и

современные тенденции в природопользовании // Проблемы региональной

экологии. 2000. №3.

Коммонер Б. Замыкающийся круг. - Л.,1974.

Кочуров Б.И. Геоэкосистемы: социально-экологический кризис конца

ХХ в. // География на грани веков. Труды Х1 съезда РГО. Т. 1. 2000.

Кузьменко С.П. Ноосфера. Ч. 1. - Хабаровск: Изд-во Приамурского

географического общества, 2000.

Лисаускайте Ю.В. Развитие туристского рынка в Байкальском регионе

// География и природные ресурсы. 2000. №3.

Миланосова Е.В., Рябчиков А.И. Использование природных ресурсов и

охрана природы. - М.: Высшая школа, 1986.

Минакир П.А., Рензин О, М., Чичканов В.П. Экономика Дальнего

Востока: перспективы ускорения. - Хабаровск: Хабаровское книжное

издательство, 1986.

Мирзеханова З.Г. Эколого-географическая экспертиза территории

(взгляд с позиции устойчивого развития). - Хабаровск: Дальнаука, 2000.

Мотрич Е.Л. Демографическая история Российского Дальнего

Востока.//Человеческое измерение в региональном развитии. Тез. докл. У

Межд. симпозиума, 2000.

Новая парадигма развития России. (Комплексные исследования

проблем устойчивого развития) / Под ред. В.А. Коптюга, В.М. Матросова,

137

В.К. Левашова. - М.: МГУК, 1999.

О разработке проекта государственной стратегии устойчивого развития

РФ. Постановление правительства РФ от 17 апреля 1996 г.

Об экологической экспертизе. Федеральный закон от 22 ноября 1995 г.

№ 174-ФЗ. Собрание законодательства РФ 1005 №48 ст. 4556.

Покровский В.И. Медико-экономические аспекты устойчивого

развития в России // Проблема устойчивого развития России в свете научного

наследия В.И. Вернадского. - М., 1997.

Приваловская Г.А., Волкова И.Н. Динамика ресурсопользования в

России и его воздействие на окружающую среду (1985-1997) \\ Изв. РАН

(Сер. геогр.) 2001. № 4.

Розенберг Г.С. Краснощеков Г.П. Волжский бассейн: экологическая

ситуация и пути рационального природопользования. Тольятти: ИЭВБ РАН,

1996.

Савельева И.Л. Золотодобывающая промышленность Азиатской

России в конце ХХ века // География и природные ресурсы, 2000. №3.

Селиверстов Ю.П. Современная география – наука об окружающей

среде // География: на грани веков. Труды Х1 съезда РГО. СПБ., 2000.

Селиверстов Ю.П. Современная география – наука об окружающей

среде // География: на грани веков. Труды Х1 съезда РГО. СПБ., 2000.

Смирнов К.А. Рациональное использование материальных ресурсов:

Учебное пособие для ВУЗов. - М.: Высш. школа, 1990.

Современная география – наука об окружающей среде // География на

грани веков. Труды Х1 съезда РГО. Т. 1, 2000.

Тугов А.Н. Не превратить планету в свалку // Наука и жизнь. 1998. №5.

Флинт Р. Ледники и палеогеография плейстоцена. - М., 1963.

Хорев Б.С. Проблема депопуляции в России // География на грани

веков. Труды Х1 съезда РГО. Т. 1, 2000.

Шелепа А.С. Тенденции развития и направления восстановления

сельского хозяйства Дальнего Востока. // Экономика природопользования

138

Российского Дальнего Востока на рубеже веков: Материалы научной конф.

Хабаровск: Изд-во ХГТУ, 1999.

Экономическая жизнь Дальнего Востока. Журнал, 1995-2002 гг.

139

Анна Николаевна Мартынова

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

ЭКОЛОГИЯ И РЕСУРСОВЕДЕНИЕ

Программа дисциплины, материалы учебного пособия и методические

указания к самостоятельной работе

для бакалаврантов 1 – 3 курсов направления 080200.62 «Менеджмент»

заочной формы обучения

Редактор Г.С. Одинцова

Подписано в печать ___________ . Формат 6084/16. Бумага писчая.

Печать цифровая. Усл.п.л. 1,6. Уч.- изд.л. 1,2. Тираж 50 экз.

Заказ № ____________

680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 134, ХГАЭП, РИЦ