Глобальные экологические проблемы Лекция 5 доцент, к. х. н. Подолина Е. А.
План лекции Понятие ресурса. Виды ресурсов. Сокращение биоразнообразия. Энергетическая и продовольственная проблемы. Демографическая проблема.
Практическое занятие 5 Экологические факторы среды. Закономерности действия экологических факторов. Адаптация и эволюция организмов.
Понятие ресурса • Природные ресурсы – элементы природы, необходимые человеку для его жизнеспособности и вовлекаемые им в материальное производство – атмосферный воздух, вода, почва, солнечная радиация, полезные ископаемые, климат, растительность, животный мир. • Природные условия – элементы природы, влияющие на жизнь и деятельность человека, но не вовлеченные в материальное производство. По мере развития науки и техники природные условия становятся природными ресурсами. • Природно-ресурсный потенциал – часть природных ресурсов, которая может быть вовлечена в хозяйственную деятельность при данных технических и социально-экономических возможностях общества с условием сохранения среды жизни человечества.
Природные ресурсы используются человеком в разном качестве: • как непосредственные предметы потребления – питьевая вода, кислород воздуха, употребляемые в пищу растения и животные; • как средства труда, с помощью которых осуществляется общественное производство – земля, водные ресурсы; • как предметы труда, из которых производятся все изделия – минералы, древесина; • как источники энергии – горючие ископаемые, гидроэнергия, энергия ветра.
Существуют попытки прогноза исчерпания того или иного ресурса: • постоянно идет разведка и открытие новых месторождений полезных ископаемых; • совершенствуется технология добычи и переработки природных ресурсов, благодаря чему замедляются темпы роста и их потребления по сравнению с темпами роста процесса производства продукции; • вовлекаются в производство ранее не использовавшиеся природные ресурсы.
Существует несколько подходов к классификации природных ресурсов: • По источникам и местоположению – энергетические ресурсы, атмосферные газовые ресурсы, водные ресурсы, ресурсы литосферы, ресурсы растений-продуцентов, ресурсы консументов, ресурсы редуцентов, климатические ресурсы; • По сфере их использования – производственные (сельскохозяйственные и промышленные), здравоохранительные, эстетические и научные; • По принципу используемости человеком в настоящее время – реальные природные ресурсы используются в настоящее время человеком в производственной деятельности и потенциальные природные ресурсы в настоящее время не используются человеком вообще, либо используются в недостаточной степени; • По принципу заменимости – заменимые природные ресурсы можно заменить другими сейчас или в обозримом будущем и незаменимые природные ресурсы нельзя заменить другими природными ресурсами;
По принципу исчерпаемости и возобновляемости: • Исчерпаемые природные ресурсы – ресурсы, количество которых ограничено и абсолютно и относительно. Различают невозобновляемые исчерпаемые ресурсы. К невозобновляемым природным ресурсам относят – каменный уголь, нефть и большинство других полезных ископаемых. Возобновляемые природные ресурсы по мере использования постоянно восстанавливаются – животный и растительный мир. • Неисчерпаемые природные ресурсы – ресурсы количество которых не ограничено, но не абсолютно, а относительно наших потребностей и сроков существования – водные ресурсы, климатические и космические.
По направлению их использования в деятельности человека: • первая – непосредственные источники существования людей, их воспроизводства; жизненно необходимые – воздух, вода, земля; рекреационные, оздоровительные и эстетические; • вторая – источники средств материального производства, важнейшие факторы его развития; ресурсы, непосредственно потребляемые материальным производством (сырье, энергия, материалы); ресурсы, используемые, но не изымаемые из природной среды; • третья – ресурсы, непосредственно человеком и в его материальном производстве не используемые, но составляющие необходимое звено в круговороте вещества и энергии в природе (планктон океанов, деструкторы в почве).
Воздействие человека на природную среду можно классифицировать различным образом: • разрушительное воздействие – человеческая деятельность, ведущая к утрате природной средой своих полезных качеств; • стабилизирующее воздействие – человеческая деятельность, направленная на замедление разрушения природной среды в результате, как хозяйственной деятельности человека, так и природных процессов; • конструктивное воздействие – человеческая деятельность, направленная на восстановление природной среды, нарушенной в результате хозяйственной деятельности человека или природных процессов;
• прямое воздействие – изменение природы в результате прямого воздействия хозяйственной деятельности человека на природные объекты и явления; • косвенные воздействия – изменение природы в результате цепных реакций или вторичных явлений связанных с хозяйственной деятельностью человека; • непреднамеренное воздействие – является неосознанным, когда человек не предполагает последствий своей деятельности; • преднамеренное воздействие – является осознанным, когда человек ожидает определенные результаты своей деятельности.
Антропогенное воздействие человека на биотические сообщества приводит к деградации растительного покрова и деградации животного мира.
К деградации растительного покрова приводит прямое уничтожение – рубка лесов, выкашивание, сбор с различными целями, стравливание домашними животными; создание водохранилищ, открытые разработки полезных ископаемых, пожары, распашка новых угодий. Ухудшение условий жизни растений – орошение, осушение, засоление почв, изменение гидрологии водоемов, загрязнение среды токсичными химическими веществами и элементами, заносе вредных организмов. Особую тревогу вызывают темпы сведения тропических лесов, которые, связывают углекислый газ и выделяя кислород, являются «легкими планеты» .
К сокращению или уничтожению видов животных ведут следующие антропогенные факторы: прямое уничтожение – промысел животных, добыча ради меха, мяса, жира; применении химических веществ для борьбы с вредителями сельского хозяйства. Ухудшение жизни животных в результате вырубки лесов, распашки степей, осушения болот, сооружение плотин, строительство городов, загрязнение атмосферы, воды, почвы.
Для сохранения видового разнообразия и численности популяций биотических сообществ осуществляют следующие мероприятия: • Эффективное использование растительных и животных ресурсов – эксплуатация лесных ресурсов, лекарственных растений, охотничьих животных, промысловых рыб, должна предусматривать разумную добычу, но не истребление. Темпы использования исчерпаемых возобновляемых биологических ресурсов не должны превышать скорость их возобновления. • Борьба с лесными, степными, торфяными пожарами – главной причиной пожаров является человеческий фактор, поэтому каждый должен знать и соблюдать на природе правила техники безопасности. Невыполнение этих правил наказывается административным штрафом, а умышленное повреждение или поджог леса, степи, торфяников относится к тяжким преступлениям. • Лесовозобновление – выращивание леса на некогда вырубленных и других лесных площадях. Лесовозобновление бывает двух типов – естественное – пороцесс образования леса естественным путем на безлесных, разрушенных промышленными разработками территориях и искусственное – выращивание леса путем его посадки с последующим уходом за лесным молодняком.
• Акклиматизация – преднамеренное внедрение какого-либо вида в район, где он раньше не обитал, в целях обогащения естественных сообществ полезными для человека видами или уничтожение вредных. • Защита растений от вредителей и болезней – наилучшие результаты дают профилактика мероприятий: надзор, карантинная служба и различные лесохозяйственные мероприятия. • Охрана отдельных видов живых организмов и их сообществ – сведения об исчезающих, редких, сокращающихся, неопределенных и безвозвратно исчезнувших видах растений, животных и других организмов содержатся в Красной книге – существуют международные, федеральные и республиканские Красные книги. В 1996 году вышло новое издание Международной Красной книги, в которую включено 5205 видов животных, находящихся в угрожаемом состоянии: 1096 видов млекопитающих, 1107 – птиц, 253 - рептилий, 124 – амфибий, 734 – рыб, 1891 - беспозвоночных – бабочек, жуков, шмелей. • Редкие растения России – водяной орех, альдрованда, железное дерево, шеоковая акация, дуб каштанолистный, самшит гирканский, платан пальчатколистный, туранга, фисташка, тис, падуб и др. • Среди вымерших животнывх – тур, тарпан, морская корова, бескрылая гагарка, очковый баклан, голубая лошадинаяч антилопа, зебра кваггу, нелетающий голубь дрот. • Организация особо охраняемых природных территорий – создание природных парков, заказников, заповедников.
Энергетическая и продовольственная проблемы За последние 100 лет произошли два важнейших сдвига: резко увеличилось потребление энергии и продуктов сельского хозяйства. В результате потоки вещества и энергии, вызываемые деятельность человека, стали составлять заметную долю от общей величины биогенного круговорота. Так, человек долго находился в рамках скромного энергетического баланса: расход энергии на одного человека в каменном веке 4 тыс. ккал/сут. , в аграрном обществе 12 тыс ккал/сут. , в индустриальном – 70 тыс. ккал/сут. , в 20 веке – 70 тыс. ккал/сут.
Человек постоянно вовлекает природные ресурсы в ресурсный цикл: это совокупность превращений и пространственных перемещений определенного вещества или группы веществ на всех этапах использования его человеком, включая его влияние, подготовку к эксплуатации, извлечение из природной среды, переработку, превращение и возвращение в природу.
Ресурсные циклы близки к естественным и представляют собой две дуги естественного естественно-ресурсного цикла, протекающего в различных средах: природной и социально-экономической. Ресурсные циклы на основе использования возобновляемых природных богатств Ресурсные циклы на основе использования полезных ископаемых Цикл почвенно-климатических ресурсов и сельскохозяйственного сырья. Цикл энергоресурсов и энергии с гидроэнергетическим и энергохимическим подциклом. Цикл лесных ресурсов и лесоматериалов. Цикл металлорудных ресурсов и металлов с коксохимическим подциклом. Цикл ресурсов фауны и флоры. Цикл неметаллического ископаемого сырья с подциклом горнохимических и минеральных строительных материалов
Общая масса вещества, которое человек перемещает на поверхности планеты 4 триллиона т в год, из них 120 миллиардов т ископаемых материалов и биомассы, которые мобилизуются мировой экономикой за год, 9 миллиардов т в год преобразуется в материальную продукцию в процессе производства. Почти 80 % - потребляется и входит в основные и оборотные материальные фонды и резервы всех отраслей мирового хозяйства. Личное потребление людей составляет 1, 5 миллиардов т в год, при этом более половины этой массы относится к потреблению продуктов питания. Ежедневно всем людям требуется 2 миллиона т пищи, 10 миллионов м 3 воды и 2 миллиарда м 3 кислорода для дыхания.
В общем объеме потребляемых человечеством природных ресурсов более 70 % приходится на природные ресурсы, из них 94 % - энергоносители, 90 % - продукции тяжелой индустрии, 75 % - строительных материалов, 60 % минеральных удобрений, 50 % - товары народного потребления непищевого значения. Минеральные ресурсы используются для изготовления лекарственных препаратов, минеральные, термальные воды и грязи используются при лечении различных заболеваний.
В современном мировом хозяйстве применяют более 250 разновидностей полезных ископаемых: строительные камни, руды черных и цветным металлов, камни-самоцветы, золото, серебро, нефть, уголь и др. ежегодно вовлекаются новые месторождения полезных ископаемых. В России в 90 годы добывалось около 17 % нефти, 25 % газа, 15 % угля, 14 % железной руды, по прогнозам каждые 10 лет показатель по добычи полезных ископаемых возрастает в 3 -3 раза. Для поддержания сельского хозяйства ежегодно добываются калийные и фосфатные руды.
Демографическая проблема По данным историков и археологов, во времена, когда человек начал овладевать огнем, численность его популяции составляла менее 1 миллиона, на заре земледелия – 10 миллионов, к началу нашей эры – 250 миллионов. В 17 -19 веках медленный рост численности, а в начале 70 х годов 20 века численность населения достигла 3, 6 миллиардов, а в 2000 – 6 миллиардов. В настоящее время темп роста численности популяции человека снизился, к концу 21 века численность может достигнуть 10 миллиардов человек. Нет никаких гарантий, что ресурсов биосферы хватит для поддержания жизни, какого количества людей.
Начиная с середины 18 века смертность стала сокращаться, этому способствовали достижения в медицине, повышение комфортности работы и быта, интенсификация и рост продуктивности сельского хозяйства. Снижение смертности на фоне высокой рождаемости привело к «демографическому взрыву» . С середины 20 века наряду со снижением смертности стало приходить снижение рождаемости. По прогнозам, в ближайшее время рождаемость и смертность в развитых странах не изменятся. Достоверной причиной снижения рождаемости считают процессы индустриализации и урбанизации. Это подтверждается низкой рождаемостью в городах по сравнению с сельскими районами.
Урбанизация – это исторический процесс повышения роли городов в жизни общества, связанных с концентрацией и интенсификацией несельскохозяйственных функций, распространением городского образа жизни, формированием специфических социально пространственных форм расселения. Процесс урбанизации способствует повышению производительной деятельности во многих сферах, одновременно решает социальные и культурно -просветительные проблемы общества. Города обладают значительным потенциалом хозяйственного развития, их жители имеют более широкие возможности образования, выбора профессии, приобщения к культурным ценностям.
Демографическое развитие можно описать в виде нескольких стадий: • 1. высокая степень устойчивости – уровень рождаемости высок, но детская смертность тоже высока – население растет медленно; • 2. общество научилось контролировать заболевания, приводившие к высокой смертности, смертность снизилась, но рождаемость осталась высокой – быстрый рост населения; • 3. социальные и экономические изменения приводят к снижению рождаемости, низкая рождаемость компенсируется низкой детской смертностью – численность населения стабилизируется; • 4. новая стабильная численность населения поддерживается за счет низкой рождаемости и низкой смертности.
Существуют несколько вариантов развития событий при достижении населением, растущим экспоненциально, предельной численности: • скорость роста населения может оставаться неизменной вплоть до достижения предела, а затем мгновенно упасть до нуля; • скорость роста численности населения может замедляться по мере приближения к пределу, постепенно снизившись к нулевой величины; • скорость роста численности населения может применять колебательный характер относительно уровня насыщения, периодически превышая допустимый предел и сокращаясь вслед за этим из-за нехватки пищи.
Демографические исследования позволяют сделать два важных вывода: сокращение роста численности населения является посильной задачей для любой страны независимо от уровня ее экономического развития, а также комплекс мер, ведущих к успеху в этом деле, в разных странах будет различаться в зависимости обычаев, религии, способов хозяйствования и общественной установки. Поскольку ведущим фактором, ограничивающим численность населения, являются продукты питания, а факторы производства продовольствия могут изменяться во времени, то емкость природной среды также могут изменяться. Следовательно, может меняться и предельная численность населения.
• Снижение численности населения может наблюдаться при необратимых изменениях природной среды, сопровождающееся снижением ее емкости: ухудшение климатических условий, эрозии почв, извержением вулкана, выпавшим пеплом, повышенная радиация. • Изменение в течение года или нескольких лет продуктивности растений, связанных с сезонными и многолетними колебаниями условий произрастания. • Периодические изменения в природной среде – периоды засухи, массовое размножение вредителей, падеж скота. • Интенсификация сельского хозяйства, экономное использование природных ресурсов, борьба с загрязнением и другие действия могут значительно увеличить предельную численность человечества.
Скачать презентацию Глобальные экологические проблемы Лекция 5 доцент к х
лекция 5 по экологии.ppt