Природно-экономическая характеристика биосферы

ОГЛАВЛЕНИЕ

Слово «биосфера» (от греческого слова bios— жизнь и «сфера»- оболочка) появилось в 1875 г. в работе австрийского геолога Э. Зюсса, но только начиная с 1926 г., когда вышла в свет замечательная книга В. И. Вернадского «Биосфера», оно получило широкое распространение в науке. Учение В. И. Вернадского, о биосфере заставило научный мир по-новому взглянуть на нашу Землю.

Биосфера — это область распространения живого на планете.

Биосфера с точки зрения физических процессов — открытая энергетическая система, с входом и выходом. Энергетический вход — это главным образом солнечная энергия. Энергия поглощается первичными продуцентами — автографами (в основном зеленые растения), которые производят органическое вещество. Это органическое вещество (биомасса растительных организмов) — основа для существования всех остальных групп организмов — гетеротрофов. Все живые организмы образуют гигантский биологический круговорот биосферы, который не вполне замкнут. На выходе из этого круговорота находятся неорганические соединения, остающиеся после деятельности микроорганизмов-минерализаторов (деструкторов, или редуцентов, которые разлагают остатки живых организмов), а также не до конца разложенные остатки организмов, образующие за геологические периоды залежи каменного угля, сапропеля (ил, образованный из перегнивших остатков растений и животных), торфа и т. п.

В.И. Вернадский показал, что возникновение биосферы — результат сложного процесса эволюции всей планеты, развития живого вещества «как планетарного явления».

Биосфера возникла на Земле не менее 4,5 млрд. лет тому назад. На первых этапах эволюции атмосфера планеты содержала мало кислорода, но после возникновения и развития растений постепенно обогащалась кислородом, что послужило одним из условий для развития большинства групп животных. Жизнь на нашей планете поддерживает в равновесном состоянии газовый состав атмосферы, состав морских и пресных вод, влияет на климат и плодородие почв. Человечество все более и более вторгается в жизнь биосферы, изменяя течение процессов биологического круговорота. Биосфера, хотя и является единой, взаимосвязанной системой, в свою очередь состоит из биогеоценозов — небольших участков пространства с населяющими их живыми организмами, со своими энергетическими входами и выходами.

ГЛАВА 1. Характеристика основных параметров и местоположение биосферы

Наиболее распространённым и вместе с тем наиболее однобоким является представление о биосфере только как о современной живой плёнке (условно - оболочке) планеты, т.е. об автономной совокупности всех организмов (животных, растений, бактерий), населяющих поверхность Земли и её гидросферу и проникающих в той или иной мере в приповерхностные зоны атмосферы и литосферы. Такая биосфера сложным образом соотносится с тремя другими геосферами Земли, что только усиливает иллюзию её автономности.

По мнению В.И. Вернадского, земная кора - это область былых биосфер. Биосфера существовала на протяжении геологической истории от криптозоя до наших дней и была широко проникнута живым веществом.

Биосфера Вернадского неразрывно связана с его концепцией пространства-времени, т.е. она трехмерна и геоисторична. Сведение её к современной жизнедеятельной плёнке планеты не просто обедняет понятие биосферы, а лишает её самой основы - бесконечной длительности эволюции, сложности неравномерного исторического развития, его непрерывности, направленности и необратимости. Нынешний срез биосферы, какой бы сложной и экологически дробной она нам ни представлялась, в своём вхождении в ландшафты Земли, в литосферу, в гидросферу (вплоть до человека в космосе) - только вершина древа - гигантского пути, идущего из геологического прошлого, без знания которого вся ослепительная красота современной мозаики жизни безродна и слепа.

Таким образом, представление о биосфере как обособленной закрытой самоуправляющейся системе - современной живой специфической плёнке Земли - должно быть отвергнуто.

Биосфера - это открытая система, существующая, вероятно, столь же долго, как и сама Земля, где все организмы неразрывно и непрерывно связаны - прежде всего, питанием и дыханием - с окружающей их материально-энергетической средой.

Биосферная концепция Вернадского лишена узкой биологичности и поэтому не может быть автоматически вписана только в сферу биологических наук. Это широкое междисциплинарное направление в науках о Земле и жизни, находящееся к тому же во все возрастающей связи с глобальной социологией и общественными науками. В этом и состоит огромное значение современных комплексных биосферных знаний в науке и в глобальных биосферных прогнозах наших дней, ставших особенно острыми в условиях неконтролируемой технократической деятельности людей.

1.1. Структура биосферы

Биосфера включает в себя:

- живое вещество, образованное совокупностью организмов;

- биогенное вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, торф, известняки и др.);

- косное вещество, которое формируется без участия живых организмов;

- биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и небиологических процессов (например, почвы).

Вся совокупность тел живых организмов населяющих Землю физико-химически едина, вне зависимости от их систематической принадлежности и называется живым веществом (закон физико-химического единства живого вещества В. И. Вернадского). Масса живого вещества сравнительно мала и оценивается величиной 2,4-3,6*1012 т (в сухом весе). Если её распределить по всей поверхности планеты, то получится слой всего в полтора сантиметра. По В. И. Вернадскому эта «пленка жизни», составляющая менее 10-6 массы других оболочек Земли, является «одной из самых могущественных геохимических сил нашей планеты». На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь всю атмосферу, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород.

1.2. Границы биосферы

Границы биосферы определяются факторами земной среды, которые делают невозможным существование живых организмов. Верхняя граница проходит примерно на высоте 20 км от поверхности планеты и ограничена слоем озона, который задерживает губительные для жизни коротковолновую часть ультрафиолетового излучения Солнца. Таким образом, живые организмы могут существовать в тропосфере и нижних слоях стратосферы. В гидросфере земной коры организмы проникают на всю глубину Мирового океана - до 10-11 км. В литосфере жизнь встречается на глубине 3,5-7,5 км, что обусловлено температурой земных недр и условием проникновения воды в жидком состоянии.

1.3. Распределение живых организмов в границах биосферы

Хотя границы биосферы довольно узки, живые организмы в их пределах распределены очень неравномерно. На большой высоте и в глубинах гидросферы и литосферы организмы встречаются относительно редко. Жизнь сосредоточена главным образом на поверхности Земли, в почве и в приповерхностном слое океана. Общую массу живых организмов оценивают в 2,43х1012т. Биомасса организмов, обитающих на суше, на 99,2% представлена зелеными растениями и 0,8% - животными и микроорганизмами. Напротив, в океане на долю растений приходится 6,3%, а на долю животных и микроорганизмов - 93,7% всей биомассы. Жизнь сосредоточена главным образом на суше. Суммарная биомасса океана составляет всего 0,03х10 12 т, или 0,13% биомассы всех существ, обитающих на Земле.

В распределении живых организмов по видовому составу наблюдается важная закономерность. Из общего числа видов 21% приходится на растения, но их вклад в общую биомассу составляет 99%. Среди животных 96% видов - беспозвоночные и только 4% - позвоночные, из которых десятая часть - млекопитающие. Масса живого вещества составляет всего 0,01-0,02% от косного вещества биосферы, однако она играет ведущую роль в геохимических процессах. Вещества и энергию, необходимую для обмена веществ, организмы черпают из окружающей среды. Ограниченные количества живой материи воссоздаются, преобразуются и разлагаются. Ежегодно, благодаря жизнедеятельности растений и животных, воспроизводится около 10% биомассы.

Развитие промышленности, транспорта, энергетики, индустриализация сельского хозяйства привели к тому, что антропогенное воздействие на окружающую среду резко возросло и приняло катастрофический характер. Ежегодно выбрасываются миллионы тонн твердых и газообразных отходов, водоемы загрязняются миллиардами кубометров сточных вод. Почву и сельскохозяйственные угодья губят ядохимикатами, уничтожают в процессе строительства населенных пунктов, промышленных предприятий и транспортных магистралей.

Среда обитания человека в больших масштабах "загрязняется" шумом, электромагнитными полями и радиоактивными излучениями; истощаются запасы кислорода; разрушается озоновый слой атмосферы Земли. В результате загрязнения природной среды ухудшается здоровье населения, погибает растительный и животный мир, ускоряется разрушение материалов, зданий и сооружений. Антропогенное воздействие на природу превышает ее восстановительный потенциал, что влечет за собой необратимые изменения природной среды. Возникает реальная угроза экологического кризиса. Экологический кризис - это нарушение динамического равновесия взаимодействия общества и природы, выражающееся в неспособности естественной природы выполнять свойственные ей функции обмена веществ и энергии, поддерживать условия, необходимые для существования и развития жизни.

Наше здоровье в немалой степени зависит от того, чем мы дышим, что пьем и едим, в каких условиях живем и работаем.

Глобальные процессы образования и движения живого вещества в биосфере связаны и сопровождаются круговоротом вещества и энергии. В отличие от чисто геологических процессов биогеохимические циклы с участием живого вещества имеют значительно более высокие интенсивность, скорость и количество вовлеченного в оборот вещества.

С появлением и развитием человечества процесс эволюции заметно видоизменился. На ранних стадиях цивилизации вырубка и выжигание лесов для земледелия, выпас скота, промысел и охота на диких животных, войны опустошали целые регионы, приводили к разрушению растительных сообществ, истреблению отдельных видов животных. По мере развития цивилизации, особенно после промышленной революции конца средних веков, человечество овладевало все большей мощью, все большей способностью вовлекать и использовать для удовлетворения своих растущих потребностей огромные массы вещества - как органического, живого, так и минерального, косного.

Настоящие сдвиги в биосферных процессах начались в XX веке в результате очередной промышленной революции. Бурное развитие энергетики, машиностроения, химии, транспорта привело к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными энергетическими и материальными процессами, происходящими в биосфере. Интенсивность потребления человечеством энергии и материальных ресурсов растет пропорционально численности населения и даже опережает его прирост. В.И. Вернадский писал: "Человек становится геологической силой, способной изменить лик Земли". Это предупреждение пророчески оправдалось. Последствия антропогенной (предпринимаемой человеком) деятельности проявляется в истощении природных ресурсов, загрязнения биосферы отходами производства, разрушении природных экосистем, изменении структуры поверхности Земли, изменении климата. Антропогенные воздействия приводят к нарушению практически всех природных биогеохимических циклов.

В соответствии с плотностью населения меняется и степень воздействия человека на окружающую среду. При современном уровне развития производительных сил деятельность человеческого общества сказывается на биосфере в целом.

2.1. Роль животных в природе и жизни человека

Животный мир, являясь составной частью природной среды, выступает как неотъемлемое звено в цепи экологических систем, необходимый компонент в процессе круговорота веществ и энергии природы, активно влияющий на функционирование естественных сообществ, структуру и естественное плодородие почв, формирование растительного покрова, биологические свойства воды и качество окружающей природной среды в целом. Вместе с тем животный мир имеет большое экономическое значение: как источник получения пищевых продуктов, промышленного, технического, лекарственного сырья и других материальных ценностей и поэтому выступает как природный ресурс для зверобойного, китобойного, рыболовного и других видов промысла. Отдельные виды животных имеют большое культурное, научное, эстетическое, воспитательное, лечебное значение. Каждый вид животных является незаменимым носителем генетического фонда. Участвуя в круговороте веществ в биосфере, животные играют важную роль в динамическом равновесии. Для человека животные служат источником питания и сырья.

Животные имеют и отрицательное значение для человека. Среди них есть переносчики болезней (крысы), вредители сельскохозяйственных (клопы) и лесных растений (шелкопряды, огневки, гусеницы). Но деление животных на "полезных" и "вредных" условно и зависит от и численности, места, времени, от хозяйственной деятельности людей. Например, скворцы весной полезны: они уничтожают большое количество насекомых-вредителей, а, осенью питаясь плодами винограда, приносят виноградникам значительный ущерб. Поэтому при оценке пользы и вреда необходимо учитывать особенности питания, поведения, численность, роль в распространении природно-очаговых заболеваний в конкретных условиях места и времени.

2.2. Причины вымирания животных

Животных мир нашей планеты насчитывает около 2 млн. видов животных. В результате воздействия человека численность многих видов значительно сократилась, а некоторые из них полностью исчезли.

Современный человек существует на Земле около 40 тыс. лет. Скотоводством и земледелием он начал заниматься лишь 10 тыс. лет назад. Поэтому в течение 30 тыс. лет охота была почти исключительным источником пищи и одежды. Совершенствование орудий и способов охоты сопровождалось гибелью ряда видов животных.

Развитие оружия и транспортных средств позволяло человеку проникать в самые отдаленные уголки земного шара. И всюду освоение новых земель сопровождалось беспощадным истреблением животных, гибелью ряда видов. Охотой был полностью уничтожен тарпан – европейская степная лошадь. Жертвами охоты стали туры, очковый баклан, лабрадорская гага, бенгальский удод и многие другие животные. Вследствие нерегулируемой охоты на грани исчезновения оказались десятки видов зверей и птиц.

Численность животных уменьшается не только в результате прямого истребления, а также вследствие ухудшения экологических условий на территориях их ареалов. Антропогенные изменения ландшафтов неблагоприятно сказываются на условиях существования большинства видов животных. Сведение лесов, распашка степей и прерий, осушение болот, регулирование стока, загрязнение вод рек, озер и морей – все это, вместе взятое, мешает нормальной жизни диких животных, приводит к снижению их численности даже при запрете охоты.

Интенсивные заготовки древесины во многих странах привели к изменению лесов. Хвойные леса все шире сменяются мелколиственными. При этом изменяется и состав их фауны. Далеко не все звери и птицы, обитающие в хвойных лесах, могут находить достаточно корма и мест для убежищ во вторичных березовых и осиновых лесах. Например, в них не могут жить белки и куницы, многие виды птиц.

Преобразование и изменение природы многих рек и озер коренным образом изменяет условия существования большинства речных и озерных рыб, приводит к уменьшению их численности. Огромный ущерб рыбным стадам наносит загрязнение водоемов. При этом резко снижается содержание кислорода в воде, что приводит к массовым заморам рыбы.

Огромное влияние на экологическое состояние водоемов оказывают плотины на реках. Они преграждают путь на нерест проходным рыбам, ухудшают состояние нерестилищ, резко уменьшают приток питательных веществ в дельты рек и прибрежные части морей и озер.

Так же к прямым воздействиям человека на животных относят их гибель от ядохимикатов, и отравления выбросами промышленных предприятий.| Наиболее ярким примером данного воздействия на животных является китобойный промысел (создание гарпунной пушки и плавучих баз по переработке китов) в начале столетия приведший к исчезновению отдельных популяций китов, резкому падению их общей численности.

Косвенное влияние человека на животных проявляется из-за изменения среды обитания при вырубке лесов (черный аист), распашке степей (степной орел, дрофа и стрепет), осушении болот (дальневосточный аист), сооружении плотин (рыба), строительство городов, применении пестицидов (красноногий аист) и т.д.

Под влиянием хозяйственной деятельности возникли антропогенные ландшафты с характерной для них фауной. Только в населенных пунктах в субарктике и умеренной зоне северного полушария встречаются домовой воробей, городская ласточка, галка, домовая мышь.

Распашка степей и прерий, уменьшение островных лесов в лесостепи сопровождаются почти полным исчезновением многих степных зверей и птиц. В степных агроценозах исчезли почти полностью сайгаки, дрофы, стрепеты, серые куропатки, перепела и т.д.

Ежегодно погибает один вид (или подвид) позвоночных животных; опасность исчезновения грозит более 600 видам птиц (дрофа, горный гусь, мандаринка), 120 видам млекопитающих (амурский тигр). Для таких животных необходимы специальные меры по их сохранению.

2.2.1. Охрана редких и исчезающих видов животных

Организация охраны фауны строится по двум основным направлениям – заповедывание и сохранение в процессе использования. Оба направления необходимы и дополняют друг друга.

Все заповедные меры по охране животных носят исключительный, чрезвычайный характер. Чаще всего использование и охрану фауны, мероприятия по ее воспроизводству приходится сочетать с интересами других отраслей природопользования. Опыт многих стран доказывает, что это вполне возможно. Так, при правильной организации землепользования сельскохозяйственное производство можно сочетать с сохранением многих диких животных.

Интенсивное лесное хозяйство, заготовка древесины при правильной организации обеспечивают сохранение условий для обитания в эксплуатируемых лесах многих видов зверей и птиц. Так постепенные и выборочные рубки леса позволяют не только восстанавливать леса, но также сохранять убежища, гнездовья и кормовые угодья для многих видов животных.

В последние годы дикие животные стали важным звеном “индустрии туризма”. Во многих странах успешно осуществляются охрана и использование дикой фауны для рекреационных целей в национальных парках.

Для обогащения фауны во многих странах в больших размерах проводятся акклиматизация и реакклиматизация диких животных. Под акклиматизацией понимается работа по расселению животных в новые биогеоценозы и их приспособление к новым условиям обитания. Реакклиматизация – это система мер по восстановлению животных, уничтоженных в том или ином регионе. Благодаря акклиматизации удается шире и полнее использовать биоресурсы многих природных комплексов.

Все меры по охране животных бывают достаточно эффективными, если они строятся на основе тщательного учета ландшафтно-экологических условий. При любом виде работ по организации умножения и эксплуатации дикой фауны следует исходить из того, что определенные виды и популяции животных приурочены в своих границах к конкретным природным территориальным и аквальным комплексам или их антропогенным модификациям. Многие животные перемещаются по сезонам года на значительные расстояния, но их миграции всегда приурочены к строго определенным типам ландшафтов. Поэтому охрана животных требует решения задач охраны природных территориальных и аквальных комплексов в целом. Охрана животных – это, прежде всего, охрана их мест обитания.

Основная задача охраны редких и исчезающих видов в том, чтобы путем создания благоприятных условий обитания добиться увеличения их численности, которое устранило бы опасность их исчезновения. Сюда можно включить создание заповедников, заказников, национальных парков, в которых создаются благоприятные для них условия.

Заповедник — участок земли или водного пространства, в пределах которого весь природный комплекс полностью изъят из хозяйственного пользования и находится под охраной государства. Заказник — территория, на которой при ограничении использовании природных ресурсов временно охраняются отдельные виды животных, растений.

Национальный парк — территория, на которой охраняются ландшафты и уникальные объекты природы. От заповедников отличается допуском посетителей для отдыха. Редкие и исчезающие видов животных (как и растений) заносятся в Красные книги. Включение вида в Красную книгу — сигнал о грозящем ему опасности, о необходимости принятия мер по его спасению.

Система охраны диких животных складывается, с одной стороны, из мер по охране самих животных от истребления, гибели от стихийных бедствий, с другой - из мер по сохранению их среды обитания. Охрана самих животных осуществляется законами об охоте, предусматривающие полный запрет охоты на редкие виды, ограничение сроков, норм, мест и способов добычи на промысловые виды.

2.3. Природоохранные организации

Всемирный фонд охраны дикой природы (WWF) – основанный в 1961г. — международная общественная организация, субсидирующая действия по охране и изучению исчезающих и редких видов животных, растений и их местообитаний.

Всемирный фонд дикой природы проводит важные исследования, включающие помощь в определении возможности занятия экотуризмом развивающиеся странах.

Гринпис — основанный в 1971г. — независимая международная общественная организация, ставящая целью сохранение окружающей среды. Гринпис выступает против ядерных испытаний и радиационной угрозы, загрязнения окружающей среды промышленными отходами, в защиту животного мира и др.

Красная книга Международного Союза Охраны Природы

Уже в 1949 г. МСОП начал собирать информацию о редких животных и растениях. Понадобилось 14 лет, чтобы в 1963 г. появилась первая Красная книга МСОП (Red Data Воок). Два тома представляли собой сводку о 211 млекопитающих и 312 птиц.

Последнее издание, вышедшее в 1978-80 гг., включает 226 видов и 70 подвидов млекопитающих, 181 вид и 77 подвидов птиц, 77 видов и 21 подвид рептилий, 35 видов и 5 подвидов амфибий, 168 видов и 25 подвидов рыб. Среди них 7 восстановленных видов и подвидов млекопитающих, 4 - птиц, 2 вида рептилий.

Значение Красной книги СССР в охране редких видов заключалось в первую очередь в том, что она стала основой для законодательных актов, направленных на охрану животного и растительного мира. Кроме того, она по сути своей представляет собой научно обоснованную программу практических мероприятий по спасению редких видов. И, наконец, неоценима роль Красной книги как средства воспитания и пропаганды разумного и бережного отношения к животным и растениям вообще и редким, в частности.

Продолжается работа и над Красной книгой России. Официальным основанием для ее создания сейчас являются Закон «О животном мире» (1995 г.) и Постановление Правительства от 1996 года. В нем, частности, декларируется, что Красная книга Российской Федерации является официальным документом, содержащим свод сведений о редких и исчезающих видах животных и растений, а также необходимых мерах по их охране и восстановлению.

2.4. Лес как важнейший растительный ресурс страны

Леса – национальное богатство народа, источник получения древесины и других видов ценного сырья, а также стабилизирующий компонент биосферы. Они имеют очень большое эстетическое и рекреационное (восстановительное) значение. Рациональное использование и сохранение лесов в настоящее время приобретает большое значение для европейской части России и Урала, где сосредоточены сравнительно небольшие лесные ресурсы и основные производственные мощности промышленных предприятий, а также большинство населения страны.

В настоящее время лесом покрыто около 3,8 млрд. га, или 30% суши. Распределение лесов на планете неравномерно. Они сосредоточены в средних широтах Северного полушария и в тропической зоне, составляя соответственно 54% и 46% общей лесной площади.

Лесной покров – главная производительная сила Земли, энергетическая база её живой оболочки – биосферы, связующие звено всех компонентов и важнейший фактор её устойчивости. Около 90% всей фитомассы суши сконцентрировано в лесах. Да и функции воспроизводства жизни они выполняют лучше других типов растительности. Суммарная листовая поверхность лесов мира почти в 4 раза превышает поверхность всей нашей планеты. С этим связаны и высокие параметры поглощения солнечной радиации и углекислоты, выделения кислорода, транспирации, других процессов, влияющих на формирование природной обстановки. Лес имеет огромные санитарно-гигиеничесие и целебные свойства. Неоценимо и эстетическое значение лесов. Лес один из факторов поддержания равновесия химического состава атмосферы, особенно в балансе трёх веществ: кислорода, углерода и азота. Подсчитано, что 1 га леса в год способен поглотить 5-10 тонн углекислого газа и выделить 10-20 тонн кислорода. Леса называют «зелёными лёгкими» планеты.

Участие лесов в природном балансе азота так же очень велико. Как известно, листва, хвоя, куски коры и сучья, попадая в почву, с помощью бактерий постепенно превращаются в удобрения.

В процессе фотосинтеза многие древесные, кустарниковые и травянистые растения выделяют особые химические соединения, которые обладают большой активностью. Учёными определено 300 различных наименований химических веществ, содержащихся в воздухе природных лесов, различных ароматических соединений, эфирных масел и др.

Леса способны активно преобразовывать химические и атмосферные загрязнения, особенно газообразные, причём наибольшей окисляющей способностью обладают хвойные насаждения, а так же некоторые сорта лип, верб, берёз. Кроме того, лес обладает возможностью поглощать отдельные компоненты промышленных загрязнений.

Лес, особенно хвойный, выделяет фитонциды, которые убивают многих болезнетворных микробов, оздоравливают воздух. В условиях все возрастающей урбанизации, роста населения городов и промышленных центров усиливается стремление людей к отдыху на лоне природы – в лесах и других естественных зонах отдыха. Оздоровительный эффект леса велик и при кратковременном пребывании в нём: наблюдается улучшение деятельности сердца, углубление дыхания, снижение возбудимости коры головного мозга, при этом улучшается настроение, восстанавливается работоспособность. Многие лесные массивы, в первую очередь пригородные леса, превратились в места массового отдыха. Однако следствием стремления к загородному воздуху стал большой экологический ущерб, который наносят природе отдыхающие. В сферу реакции попадают всё новые лесные территории, рекреационные нагрузки растут, вызывая ухудшение качественного состояния леса, а в некоторых случаях и его полную деградацию. Снижаются санитарно-гигиенические, водоохранные и почвозащитные функции природных лесов, теряется их эстетическая ценность.

Лесу принадлежат решающая роль в поддержании гидрологического режима рек, в предупреждении дефляции и эрозии почв, а так же борьбе с засухами и сухостоями. В целях защиты почв от дефляции и эрозии, борьбы с засухой и повышения урожайности сельскохозяйственных культур в больших объёмах проводятся работы по защитному лесоразведению. Широкий размах получило облесение берегов рек, каналов, водохранилищ. Лесные полосы защищают водные источники от загрязнения сточными водами с полей, служат естественными фильтрами.

В лесах России сосредоточено около 82 млрд. м3 древесины – этого универсального, используемого во всех отраслях народного хозяйства материала. Произрастает около ста видов диких, плодовых, ягодных и орехоплодных растений. Многочисленные плодовые, ягодные и орехоплодные растения, входящие в состав растительного покрова, дают ежегодно не меньше 11 млн. тон ценнейших пищевых продуктов, содержащих сахар, витамины и другие вещества. Лесопарковый пояс в непосредственном окружении является мощным резервом чистого воздуха для города и защитой от неблагоприятных ветров, заноса пыли из окружающей город территорий.

2.4.1. Причины сокращения лесных массивов

В процессе эволюции общества менялись характер и масштабы воздействия человека на лес, как и на природу в целом. Учёные полагают, что уже на стадии собирательства, охоты и рыболовства произошёл первый экологический кризис антропогенного происхождения. Равнинные леса Европы стали сокращаться в результате вырубки и применения огня. Значительно большие воздействия на лес проявились на стадии скотоводства и земледелия в развитии человеческого общества. По подсчётам, занимаемая площадь лесами за исторический период сократилось в 2 раза. Некоторые леса подвергались особенно сильному воздействию: уже сведено 40-50% первоначальной площади смешанных и широколиственных лесов, 85-90% - муссонных, 70-80% - средиземноморских сухих. Леса России также подвергались интенсивному уничтожению. Только в Европейской части с конца XVII по начало ХХ столетия было уничтожено около 40 млн. га леса. В результате лесистость снизилась с 50% до 33%, или в полтора раза.

Площадь лесов, подвергающихся рекреационной нагрузке, в России и странах СНГ составляет 320-400 тыс. кмІ. На данной территории происходит существенное нарушение экосистем леса, экологических связей. Снижается лесистость территорий. Избирательность вырубок сказывается на породном составе леса. В наших лесах это приводит к снижению доли хвойных пород.

Самый страшный враг леса – огонь. Пожар сравнивают с эрозией почвы, и это правильно. Эрозия – бич земледелия, пожар – бич лесов. В 90-х годах ХХ столетия на территории России ежегодно возникало до 30 тыс. пожаров, охватывающих 2 и более млн. га.

Большой ущерб лесным ресурсам наносит переувлажнение почвы, подтопление в результате строительства ГЭС (особенно в равнинной местности), водохранилищ, шоссейных и железных дорог и т. д. Гибель лесов по этим причинам можно наблюдать практически во всех областях России. Промышленные предприятия, выбрасывая в атмосферу, воду, почву различные химические соединения, вызывают угнетение и гибель деревьев, кустарников.

Площадь земель государственного фонда России, загрязнённая долгоживущими радионуклидами в результате аварии на Чернобыльской АЭС составляет около 1 млн. га. Здесь создались условия, при которых в течение многих десятилетий невозможно обычное ведение лесного хозяйства и многоцелевое использование леса.

Значительный ущерб лесам, растительности лугов и пастбищ наносит повышенное содержание в воздухе свинца, особенно вблизи крупных автомагистралей с интенсивным автомобильным движением, приводящее к накоплению его в тканях и как следствие вызывает угнетение, а нередко гибель.

Вредным для лесной растительности является пыль цементных заводов, известняка и кремниевых пород. От их действия забиваются устьица, разрушается хлорофилл, а на поверхности образуется корка.

Среди причин гибели лесов следует назвать вредителей и болезни. Площадь очагов действия вредных насекомых в лесах России ежегодно достигает 2-3 млн. га. Одно из тревожных явлений последних лет – усыхание лесов: новый вид разрушения. Ведущий к нарушению всех внутриэкосистемных связей и к гибели лесной экосистемы. Начало заболевания леса, как правило, связывают с угнетающими действиями промышленного загрязнения окружающей среды: кислотные дожди, токсические вещества, содержащиеся в воздухе, а так же влиянием климатических факторов или даже микро волн, электрическими токами высокого напряжения и радиоактивностью. На ослабленных деревьях значительно увеличивается количество насекомых-паразитов, болезнь усиливается, больных деревьев становится больше. Возрастает опасность лесных пожаров, учащаются ветровалы в лесу, ухудшается качество древесины. Экосистема начинает деградировать и в конце концов погибает. Большие масштабы и высокие темпы нарушения лесов, разнообразие обуславливающих их причин затрудняет проведение конкретных лесоохранных мероприятий.

2.4.2. Промышленное лесопользование

Термин «лесные пользования», или «лесопользование», обозначает использование всех ресурсов леса, всех видов лесных богатств.

Главное лесопользование занимается заготовкой и использованием древесной продукции: основной – древесины, второстепенной – живцы, коры, щепы, пней, луба. В России сюда ещё относят заготовку бересты, еловой, пихтовой и сосновой лапки. Промышленным главное лесопользование называют благодаря большим масштабам работ и их постановки на индустриальную основу.

Побочное лесопользование использует не древесную продукцию, и по признакам оно близко к промысловому лесопользованию. Отличительной чертой двух типов природопользования является то, что для промышленного лесопользования характерен широкий круг экологических проблем, а для побочного особенно значимы проблемы, связанные с избытком посещений лесных массивов и неумеренным изъятием биологических ресурсов леса.

Промышленное лесопользование: главным направлением является заготовка древесины. С этим связанно возникновение экологических проблем в зонах массовых заготовок леса. Одним из основных последствий заготовки древесины является замена коренных лесов вторичными, как правило, менее ценными и нередко менее продуктивными. Но это только первый шаг. Рубка запускает механизмы глубоких экономических изменений в регионе исчезновения леса. Эти изменения затрагивают все сферы. Интенсивность изменений зависит от интенсивности рубок, а они, в свою очередь, зависят от ряда факторов: потребность в древесине, транспортная доступность района заготовок, оснащённость работ на лесосеке. Так же на интенсивность рубок влияют состав пород и возраст лесов. Неблагоприятные последствия особенно проявляются в тех случаях, когда наблюдается переруб древесины (вырубается больше, чем произрастает за год).

При рубках, отстающих по темпам прироста древесины, наблюдается недоруб, который приводит к старению леса, снижению его продуктивности, заболеваниям старых деревьев. Следовательно, переруб приводит к истощению лесных ресурсов в одних районах, а недоруб – к недоиспользованию их в других. И в том, и в другом случае мы имеем дело с нерациональным природопользованием. Поэтому лесоводы отстаивают концепцию непрерывного лесопользования, основанного на сбалансированности сведения и возобновления лесов и запасов древесины. Однако пока на планете преобладает переруб лесов.

Возникновение экологических проблем связано не только с масштабами рубки лесов, но и со способами рубки. Лесные ресурсы – ресурсы возобновимые, но этот процесс занимает 80-100 лет. Этот период удлиняется в тех случаях, когда земли сильно деградируют после сведения лесов. Поэтому наряду с проблемами лесовосстановления, которые могут осуществляться путём самовосстановления лесопосадок и для ускорения – путём создания лесных плантаций, встаёт проблема бережного использования заготовленной древесины.

Но сведению лесов – деструктивному антропогенному процессу противостоит стабилизирующая антропогенная деятельность – стремление к полному использованию древесины, к применению щадящих методов рубки леса, а так же конструктивная деятельность – лесовосстановление

2.4.3. Рациональное использование лесных ресурсов и их воспроизводство

Лес – наш друг, бескорыстный и могучий. Но он, словно человек, у которого открыта настежь душа, требует и внимания, и заботы от нерадивого, бездумного к нему отношения. Жизнь без леса немыслима, и мы все в ответе за его благополучие, в ответе сегодня, в ответе всегда.

Рекреационные нагрузки подразделяются на безопасные, включающие как низкие, так и предельно допустимые нагрузки, опасные и критические и катастрофические.

Безопасной можно считать нагрузку, при которой в природном комплексе не происходит необратимых изменений. Воздействие таких нагрузок приводит природный комплекс ко II или III стадии дигрессии. Нагрузку, соответствующую II стадии, условно называют «низкой», так как природный комплекс способен выдержать большую нагрузку, не теряя при этом восстановительной силы. Предельно допустимая рекреационная нагрузка приводит природный комплекс к III стадии дигрессии.

Если природный комплекс переходит с III в IV стадию дигрессии, т. е. «перешагивает» границу устойчивости, рекреационные нагрузки считаются опасными. Критические нагрузки соответствуют IV стадии дигрессии фитоценоза. Катастрофические нагрузки приводят природный комплекс к V стадии дигрессии, при которой нарушаются связи, как между природными компонентами, так и между их составными частями.

Основная задача ведения лесного хозяйства в зелёных зонах – сохранение и улучшение оздоровительных и защитных свойств лесов, и создание благоприятных рекреационных условий для массового отдыха населения. Кроме чисто лесоводственных мероприятий предусматриваются работы по организации территории, строительству подъездных путей, прокладке переходных троп и туристских маршрутов, устройству водоёмов, мест отдыха, спортивных площадок, стоянок для автомашин и др.

Для рационального использования все леса подразделяются на три группы.

Первая группа. Леса, имеющие водоохранное и почвозащитное значение, зелёные зоны курортов, городов и других населённых пунктов, заповедные леса, защитные полосы вдоль рек, шоссейных и железных дорог, степные колки, ленточные боры Западной Сибири, тундровые и субальпийские леса, памятники природы и некоторые другие.

Вторая группа. Насаждения малолесистой зоны, расположенные в основном в центральных и западных районах страны, имеющие защитное и ограниченное эксплуатационное значение.

Третья группа. Эксплуатационные леса многолесных зон страны – районы Европейского севера, Урала, Сибири, и Дальнего Востока.

2.4.4. Охрана лесов

Основными задачами охраны леса являются его рациональное использование и восстановление. Всё большее значение приобретают мероприятия по охране леса малолесистых районов в связи с их водоохранной, почвозащитной, санитарно-оздоровительной ролью. Особое внимание должно уделяться охране горных лесов, так как они выполняют важные водорегулирующие, почвозащитные функции. При правильном ведении лесного хозяйства повторные рубки на том или ином участке должны проводиться не ранее чем через 80 – 100 лет, при достижении полной спелости. В 60 – 80-х годах ХХ столетия в ряде областей европейской части России к повторным рубкам возвращались значительно раньше. Это привело к потере их климатообразующего и водорегулирующего значения, возросло количество мелколиственных лесов. Важная мера по рациональному использованию лесов – это борьба с потерями древесины. Нередко при заготовке древесины происходят значительные потери. В местах рубок остаются ветви, хвоя, которые являются ценным материалом для приготовления хвойной муки – витаминного корма для скота. Отходы от рубки леса перспективны для получения эфирных масел.

Лес очень трудно поддаётся восстановлению. Но всё же лес восстанавливают на вырубленных территориях, сеют на непокрытых лесом площадях, реконструируют малоценные насаждения. Объёмы лесовосстановительных работ в России постоянно увеличиваются. Высокая агротехника обеспечивает хорошее качество лесных культур, основное место в составе которых в лесах государственного значения занимают хозяйственно-ценные породы: сосна (48-51%), ель (27-29%), кедр (2,5-3,2%), дуб (3-3,5%), орехоплодные и другие культуры. В пустынных и полупустынных районах Средней Азии и Казахстана ежегодно создаётся более 100 тыс. га культур пескоукрепительных пород – саксаула, черкеза, кандыма. Они закрепляют пески, преобразуют микроклимат и улучшают кормовые ресурсы этих крупных животноводческих районов. Значительное внимание уделяется культивированию плантационным методом ценных орехоплодных пород, дающих ценные пищевые продукты – орехи и древесину красивой текстуры.

Наряду с искусственным лесовыращиванием широко распространены работы по естественному возобновлению леса (оставление обсеменителей, уход за самосевом хозяйственно-ценных пород и др.). Большое внимание уделяется сохранению подроста в процессе рубки леса. Разработаны и внедрены в производство новые технологические схемы лесосечных работ, которые обеспечивают сохранение подроста и молодняка при лесоэксплуатации. Существенным фактором повышения продуктивности лесов и обогащение их состава является выведение новых ценных форм, гибридов, сортов и интродуцентов. Изучение формового разнообразия и отбор хозяйственно-ценных форм осуществляется на новой теоретической основе, на базе анализа фено- и генотипической структур естественных популяций и выделения на основе сравнительного анализа биотипов с определёнными ценными признаками.

На долгие годы рассчитана программа выращивания лесов будущего. Лесов необычных, сортовых, высокопродуктивных, быстрорастущих. Перед лесными службами страны стоит задача по созданию постоянной лесосеменной базы на селекционной основе.

Первый этап этих работ – селекционно-генетическая ревизия лесов. Специалисты выявляют и отбирают элиту – самые лучшие представители древесных пород, так называемые плюсовые деревья. Взятые от них семена и черенки станут основой будущих массивов. В реестры внесено более 9 тыс. элитных деревьев и 3,3 тыс. плюсовых насаждений. На площади 1,4 тыс. га заложены первые семенные плантации, на 84 тыс. га – семенные участки.

При правильном ведении хозяйства леса не только не истощаются, а постоянно улучшаются, повышают свою продуктивность. Щадящим должно быть отношение к северному лесу. В предтундровой полосе прирост древесины в два раза ниже, чем южнее, и переруб здесь особенно опасен. Это защитные леса, влияющие на климат края.

Сейчас в нашей стране предъявляются высокие требования к лесопользователям. Они обязаны более полно и рационально использовать переданные в рубку лесосеки, не оставлять на них недорубы и заготовленную древесину, вести работу способами, не допускающими эрозии почвы и обеспечивающими хорошие условия для восстановления лесов.

В России закреплено правовое требование о рациональном, бережном использовании лесосырьевых ресурсов. Регламентируется порядок установления и соблюдения научно обоснованных оптимальных норм ежегодной рубки леса. С учётом экологической роли лесов и экономических факторов для каждой группы лесов предусматривается определённый режим лесопользования.

Удовлетворить растущий спрос не за счёт резкого увеличения вырубки, а путём более полного использования древесины. Основное направление – внедрение малоотходной и полностью безотходной технологии. Это, разумеется, даёт и дополнительный экологический выигрыш.

В нашей стране повысились темпы реконструкции предприятий лесной индустрии. Возросли мощности по производству древесных плит, мебели, обновлен и расширен ассортимент продукции из вторичного древесного сырья – так называемых отходов древесины.

Рубить лес меньше, а использовать его полнее – основная тенденция в мировой индустрии.

Последние годы ознаменовались в Российской Федерации возрастанием интереса к вопросам разработки и реализации национальной экологической политики, планов действий в области охраны окружающей среды, региональных программ управления природными ресурсами. Так, в 1994 году был опубликован Указ Президента РФ “О государственной стратегии РФ по охране окружающей среды и обеспечению устойчивого развития”, а в 1996 – Указ Президента РФ “О концепции перехода РФ к устойчивому развитию”. При поддержке Европейского Сообщества в 1997-1999 был разработан “Национальный план действий по охране окружающей среды Российской Федерации на 1999-2001 годы”; позднее на средства международных донорских организаций была подготовлена и опубликована серия альтернативных документов “Приоритеты национальной экологической политики России”. Всемирный Фонд охраны дикой природы, Глобальный экологический фонд, Центр охраны дикой природы совместно с государственными природоохранительными органами опубликовали проекты целого ряда документов и продолжают работать над созданием “Концепции системы охраняемых природных территорий”, “Стратегии управления национальными парками России”, “Стратегии сохранения биоразнообразия озера Байкал”. Центр подготовки и реализации международных проектов технического содействия подготовил серию концептуальных документов в области управления окружающей средой, управления качеством вод и водными ресурсами. Правовой основой природоохранительной деятельности государства в данной сфере являются Закон РСФСР “Об охране и использовании животного мира”, а также охотничье и рыболовное законодательство.

Основные требования, которые должны соблюдаться при планировании и осуществлении мероприятий, которые могут воздействовать на среду обитания животных и состояние животного мира.

В 2002 году принят федеральный закон об "ОБ ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ" от 10.01.2002 N 7-ФЗ. Настоящий Федеральный закон регулирует отношения в сфере взаимодействия общества и природы, возникающие при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, связанной с воздействием на природную среду как важнейшую составляющую окружающей среды, являющуюся основой жизни на Земле, в пределах территории Российской Федерации, а также на континентальном шельфе и в исключительной экономической зоне Российской Федерации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Крупнейший русский ученый, академик В.И, Вернадский более полувека тому назад отмечал, что мощь человеческой деятельности можно сравнить с геологической силой Земли, поднимающей горные массивы, опускающей материки, передвигающей континенты и т.п. С того времени человечество далеко ушло вперед, и поэтому мощь человека возросла в тысячи раз.

Поскольку отношение людей к природе существует только через производственные отношения, то природопользование связано в каждой стране с существенными в ней социально-экономическими отношениями.

Возрастание угрозы экологической катастрофы в глобальном масштабе вызывает осознание настоятельной необходимости рационализации природопользования и координации усилий в охране окружающей Среды в рамках всего международного сообщества.

Охрана окружающей среды и задачи восстановления природных ресурсов должны предусматривать:

- рациональную стратегию борьбы с вредителями, знание и соблюдение агротехнических приемов, дозировку минеральных удобрений, хорошее знание экологических агроценозов и процессов, происходящих в них, а также на их границах с природными системами;

- совершенствование технологии и добычи природных ресурсов;

максимально полное и комплексное извлечение из месторождения всех полезных компонентов;

- рекультивацию земель после использования месторождений;

- экономичное и безотходное использование сырья в производстве;

- глубокую очистку и технологии использования отходов производства;

- вторичное использование материалов после выхода изделий из употребления;

использование технологий, позволяющих извлечение рассеянных минеральных веществ;

- использование природных и ископаемых заменителей дефицитных минеральных соединений;

- замкнутые циклы производства (разработку и применение);

- применение энергосберегающих и новых экологически чистых источников энергии.

В целом охрана окружающей среды и задачи восстановления природных ресурсов должны предусматривать:

- локальный и глобальный логический мониторинг, т.е. измерение и контроль состояния важнейших характеристик состояния окружающей среды, концентрации вредных веществ в атмосфере, воде, почве;

- восстановление и сохранение лесов от пожаров, вредителей, болезней;

- расширение и увеличение числа заповедников, зон эталонных экосистем, уникальных природных комплексов;

- охрану и разведение редких видов растений и животных;

- широкое просвещение и экологическое образование населения;

Такая активная работа во всех областях человеческой деятельности по формированию отношения к природе, разработка рационального природопользования, природосберегающие технологии будущего смогут решать экологические проблемы сегодняшнего дня и перейти к гармоничному сотрудничеству с Природой.

Константинов В.М. Экономические основы природопользования. М.: Академия, 2001.

Пыльнева Т.Г. Природопользование. М.: Финансист-информ,1997.

Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1996 г. – М., 1997.

Первый национальный доклад о сохранении биологического разнообразия в Российской Федерации. М., 1998.

Гусева Т.В., Пичугин А.А., Смит М.А., Цевелев В.Н. Программа экологических исследований и перспективы устойчивого развития охраняемого природного комплекса // Химическая промышленность, 1993. № 6.

Приоритеты национальной экологической политики России. Резюме/ Под ред. В.М. Захарова. — М.: ЦЭПР, 1999.

Концепция системы охраняемых природных территорий. Проект. — М.: Изд-во РПО ВВФ, 1999.

Система управления национальными парками России. Проект. — М.: Центр охраны дикой природы, 2000.

Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера.– М.: Наука, 1989.

Вернадский В.И. Биогеохимические очерки. – М., 1940.

В.И.Вернадсиий. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М., 1965.

Вернадский В.И. “Научная мысль как планетное явление”, М. – 1989г.