Студопедия — Геоэкосистем
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Геоэкосистем






 

Как уже отмечалось, антропогенный фактор оказывает глубокое влияние на изменение природной среды. В свою очередь, многие из изменений природы негативно влияют на жизнь и деятельность лю­дей. В связи с этим особое значение приобретает анализ цепочки: воздействие на природные системы - изменение систем - обратное влияние изменённой природы на человека.

1.2.1. Воздействие человека на природные системы. Под воз­действием человека понимаются все виды деятельности людей и соз­данных ими объектов, вызывающие те или иные изменения в гео- и экосистемах. Оно включает влияние технических средств, инженерных сооружений (т.е. длительно сохраняющихся на местности объектов, созданных из искусственных или естественных материалов), техноло­гии (т.е. способов) производства, направления хозяйственного исполь­зования территории.

Воздействие человека на природу может быть прямым и косвен­ным. В первом случае оно рассматривается как непосредственное дей­ствие на элемент или компонент природы с целью его использования или изменения (вырубка леса для получения древесины, распашка почв для выращивания сельскохозяйственных культур и т.п.). Косвенное воздействие представляет собой побочный эффект прямого влия­ния. Оно возникает в результате цепных реакций в природе как вто­ричное явление, связанное с хозяйственными мероприятиями (развитие эрозии при вырубке леса или неправильной распашке почв, подтопле­ние берегов при создании водохранилищ и т.п.). Побочные эффекты не всегда проявляются сразу, нередко они носят негативный характер, поэтому их изучение и анализ являются одной из важнейших задач геоэкологии.

По характеру проявления в пространстве антропогенные воздей­ствия разделяют на точечные (влияние отдельных предприятий, насе­лённых пунктов), линейные (влияние коммуникаций) и площадные (использование биологических и почвенных ресурсов на больших тер­риториях). По масштабам проявления выделяются локальные, регио­нальные и глобальные воздействия. По происхождению воздействия могут быть разделены на механические, физические, химические, био­логические.

Воздействие человека на природные системы производится, как правило, с помощью технических средств. Последние могут быть ста­ционарными и нестационарными (подвижными). К стационарным средствам относятся инженерные сооружения (промышленные пред­приятия, плотины, каналы и др.). Их действие чаще всего локализо­вано в пространстве и протекает в большинстве случаев непрерывно. В результате время существования инженерных сооружений и дли­тельность их влияния на природу обычно совпадают. Действие неста­ционарной техники (сельскохозяйственных орудий, строительных ма­шин и др.) носит кратковременный характер или может периодически повторяться (как, например, пахота). Однако изменения в природных системах, вызванные нестационарной техникой, нередко сохраняются многие годы.

С помощью технических средств осуществляются: а) изъятие из природы вещества и энергии (добыча полезных ископаемых, вырубка леса, забор воды для водоснабжения и др.); б) привнесение в природу вещества и энергии (выделение отходов производства, внесение в почву удобрений и пестицидов, подача воды на поля орошения и др.); в) перераспределение и трансформация вещества и энергии в природных системах (пахота, земельные мелиорации и др.); г) "вне­дрение" в природу чуждых для неё техногенных объектов (промыш­ленных предприятий, жилых зданий, путей сообщения и др.).

Интенсивность воздействия техники на природу, а соответственно степень и масштабы изменений природных систем неодинаковы. В связи с этим введено понятие "нагрузка";.Под нагрузкой понимают меру антропогенно-техногенных воздействий на ландшафты (экосисте­мы, геосистемы), которые могут привести к изменению их свойств и нарушению заданных им социально-экономических функций (Охрана ландшафтов, 1982). Нагрузка может быть целенаправленной, если она связана с намеренным преобразованием геоэкосистем в заранее заданном направлении (распашка почв, орошение земель, рубка леса и т.п.) или побочной, если она является следствием прямого воздействия на геоэкосистемы (загрязнение природной среды, эрозия земель, потеря плодородия почв и т.п.).

Величина нагрузки зависит от ряда факторов: вида, интенсивно­сти, продолжительности техногенного влияния, состояния природных систем, их устойчивости (т.е. способности противостоять внешним воздействиям) и др. Исходя из социально-экономических функций геоэкосистем, можно выделить следующие виды нагрузок: пастбищ­ную, пахотную, мелиоративную, лесохозяйственную, водохозяйствен­ную, промышленную, транспортную, градостроительную, рекреацион­ную. Наиболее глубокие изменения геоэкосистем вызывают промышленная, транспортная и градостроительная нагрузки. Они связаны с изъятием и переработкой различных видов природных ресурсов, ко­ренным нарушением структуры ландшафтов, отчуждением земель, су­щественным загрязнением окружающей человека среды.

Для определения величины антропогенной нагрузки используются показатели, которые характеризуют: а) ресурсоёмкость, т.е. количество изымаемых природных ресурсов (например, объем вырубленной древесины или забора воды); б) землеёмкость - размер территории, на­рушаемой или используемой человеком (например, % пахотных уго­дий или застроенной территории от всей площади исследуемой геоэкосистемы); в) отходность - количество поступающих в природу от­ходов производства и потребления (например, объём сброса сточных вод в водоёмы или концентрация загрязняющих веществ в окружаю­щей среде). Абсолютные значения показателей нагрузки сопоставляют­ся с запасами вещества и энергии, размерами земельных ресурсов, фоновым содержанием веществ в компонентах природной среды и на основе сравнения выявляются экологически опасные техногенные воз­действия. Имеющиеся данные показывают, что наиболее высокая сте­пень экологической опасности связана с функционированием предпри­ятий чёрной и цветной металлургии, нефтехимической, химической, микробиологической, целлюлозно-бумажной промышленности, теплоэнергетики, работой автомобильного транспорта в крупных населённых пунктах. Территории, расположенные в зоне влияния этих предприятий, являются первоочередными объектами для проведения геоэкологического мониторинга.

Важное значение имеет определение норм нагрузки на геоэкосистемы, т.е. величин антропогенно-техногенного воздействия, не приво­дящего к нарушению социально-экономических функций этих комплексов. Критическими или предельно-допустимыми нагрузками (ПДН) называют такие их величины, при превышении которых про­исходит нарушение структуры природных систем, их функций и спо­собности к самовосстановлению (Охрана ландшафтов, 1982). Нормы рассматриваются как: а) критерии, определяющие допустимость или невозможность "вторжения" человека в природу; б) средство контроля за осуществляемой деятельностью в сфере природопользования; в) форма правовой гарантии экологической безопасности здоровья на­селения, а также как гарантия сохранения некоторых природных объ­ектов или их отдельных свойств (Александрова, 1990).

Деятельность по обоснованию и разработке норм нагрузок полу­чила название нормирования. Задача нормирования состоит в выяв­лении границ допустимых нагрузок и измерении их с помощью нор­мативных показателей (т.е. нормативов).

1.2.2. Антропогенные изменения природных систем. Они рас­сматриваются как изменения состава, состояния, структуры, режима функционирования и социально-экономических функций гео- и экоси­стем, вызванные воздействием человека на природу. По современным представлениям, эти изменения определяются, с одной стороны, дей­ствием антропогенных и естественных факторов, с другой - свойства­ми самих систем (и прежде всего их устойчивостью к внешним влияниям). Антропогенные преобразования выражаются как в транс­формации свойств компонентов природы, так и привнесении в ланд­шафты новых элементов техногенного происхождения.

Выявлена зависимость между величиной нагрузки и степенью из­менения (нарушения) природных систем. В связи с этим можно выде­лить три степени их антропогенной нарушенности.

Если нагрузки на "вторичные" компоненты ландшафтов (биоту, почву, водный режим) не превышают критических величин, могут час­тично изменяться характеристики этих компонентов (например, такие характеристики растительности, как видовой состав, обилие, продук­тивность). Однако при этом сохраняются тип функционирования и структура ландшафтов, а изменения носят обратимый характер - как только прекращается антропогенное воздействие или уменьшается ве­личина нагрузки, природный комплекс возвращается в исходное со­стояние. Подобные изменения наблюдаются при умеренной рекреации, выпасе скота в лесу, сенокошении в поймах рек, выборочных рубках леса и других видах воздействия.

Если антропогенные нагрузки на "вторичные" компоненты (и прежде всего на почвенно-растительный покров) превышают критиче­ские величины, происходит резкое изменение или смена фитоценозов, водного режима и свойств почв. Так, на месте сплошных рубок леса появляются лугопастбищные и пастбищные угодья, на низких берегах водохранилищ - подтопленные и заболоченные комплексы, на участках с интенсивным развитием эрозии - эродированные земли и т.д.

Однако полной смены ландшафтов не происходит - на месте исходных комплексов формируются их модификации, т.е. новые почвенно-растительные сочетания на прежней литогенной основе. В случае прекращения антропогенного воздействия возможно возвращение модификаций в исходное (или близкое к нему) состояние (например, восстановление сосновых биогеоценозов на участках заброшенных сельскохозяйственных угодий происходит в течение 120-150 лет).

Наконец, если антропогенно-техногенные нагрузки на природу превышают критические величины уже для "первичных" компонентов ландшафтов (прежде всего твёрдого фундамента и мезорельефа), ав­томатически разрушаются "вторичные" компоненты и соответственно исходная структура ландшафтов. Изменения носят необратимый харак­тер и ведут к замене одних природных комплексов другими. Как следствие, формируются совершенно новые геоэкосистемы (карьеры, отвалы, овраги и др.), которые в полном смысле можно назвать ан­тропогенными, т.е. созданными деятельностью человека.

Как видим, антропогенные изменения естественных комплексов варьируют в широких пределах - от изменений отдельных элементов и компонентов до полного нарушения их исходной структуры. Соответственно степени нарушения комплексов можно выделить следую­щие типы геоэкосистем: природные (условно неизменные), природно-антропогенные (природно-хозяйственные), антропогенные (антропоген­но-техногенные).

Природные геоэкосистемы - это ландшафты и экосистемы, рас­положенные главным образом в мало- и среднеобжитых человеком регионах. Они функционируют под влиянием естественных факторов и испытывают лишь косвенные антропогенные воздействия (например, глобальное атмосферное загрязнение), которые не приводят к качест­венным изменениям компонентов природы. Значение природных геоэкосистем для целей мониторинга состоит в том, что они служат объектами, в пределах которых ведутся наблюдения за показателями естественного фона и его изменением под влиянием хозяйственной деятельности человека.

Природно-антропогенные геоэкосистемы формируются в резуль­тате взаимодействия природных условий и разнообразных видов дея­тельности населения - сельскохозяйственной, лесохозяйственной, рек­реационной, а в тех случаях, когда существенно не изменяется литогенная основа ландшафтов, также и селитебной, промышленной, транспортной. В разных природно-антропогенных геоэкосистемах ха­рактер и уровень взаимодействия природы и технических средств не­одинаков. Так, например, промышленные, гидротехнические, мелиоративные комплексы функционируют прежде всего за счёт техногенной составляющей. В результате на первый план выступает их техниче­ская сущность, а природная подсистема как бы остаётся в тени. Дру­гие комплексы - сельскохозяйственные, лесохозяйственные, рекреаци­онные - функционируют в основном за счёт своей природной состав­ляющей, а потому их природная сущность выступает на первый план, а техногенная составляющая остаётся в тени.

В группе комплексов с преобладанием техногенной составляющей выделяется класс управляемых природно-антропогенных геоэкосистем - природно-технические (геотехнические) системы. Последние рас­сматривают как образования, у которых природные (как специально созданные человеком, так и естественные, но непреднамеренно изме­нённые в процессе действия техники) и технические части настолько тесно взаимосвязаны, что функционируют в составе единого целого (Дьяконов, 1978). В состав геотехнической системы входят две под­системы - техническая и природная (вместе с зоной влияния техниче­ского объекта), а также блок управления. Управление системой сво­дится к регулированию потоков вещества, энергии и информации с целью поддержания высокой степени сбалансированности прямых и обратных связей между её составляющими и выполнения ею заданных обществом социально-экономических функций. В процессе функциони­рования геотехнические системы способны направленно изменять свойства как отдельных компонентов природы, так и комплексов в целом. К геотехническим системам можно отнести водохранилища, каналы, мелиоративные объекты, нефтедобывающие комплексы и дру­гие подобные образования вместе с зонами их влияния на окружаю­щую природную среду.

Антропогенные геоэкосистемы формируются под влиянием тех­ногенных факторов, действие которых протекает на фоне определён­ных физико-географических условий. Они характеризуются: а) полным или почти полным нарушением не только "вторичных", но "первич­ных" компонентов природы (прежде всего мезорельефа и верхнего слоя горных пород); б) замещением природных компонентов руко­творными сооружениями, созданными как из естественных, так и из искусственных материалов (водохранилищами, каналами, зданиями, дорогами и т.п.). В данную категорию геоэкосистем входят террито­рии крупных городов или агломераций, горных разработок, промышленных районов, зон вдоль больших транспортных артерий. Антропогенные геоэкосистемы, как правило, оказывают глубокое (обычно негативное) влияние на окружающую природную среду и поэтому часто выступают в качестве объектов геоэкологического мониторинга.

Существуют и другие подходы к дифференциации геоэкосистем по степени антропогенного нарушения. А.В. Антипова (1994) разделила территории на неиспользуемые (включая резервные леса), используемые в естественном виде природно-рекреационные, пастбищные и возделываемые земли (пахотные, орошаемые и др.), застроенные земли (промышленные, городские и др.). Б.И. Кочуров (1999) предло­жил ранжировать акватории на неиспользуемые, используемые в естественном виде (рекреационные, промысловые и др.), водохозяйствен­ные (водохранилища, каналы и др.), акватории производственного ис­пользования (транспортные коридоры, морские рейды и др.). Нетрудно заметить, что подходы А.В. Антиповой и Б.И. Кочурова имеют много общего с рассмотренной выше классификацией.

1.2.3. Последствия антропогенной трансформации геоэкосистем. "Последствия" рассматриваются как обратное влияние изменённой природы на человека. Они включают различные изменения в условиях жизни и хозяйственной деятельности населения, связанные с преобра­зованием природных систем. В рамках геоэкологии исследуются в первую очередь нежелательные для общества, т.е. отрицательные, по­следствия. Они проявляются прежде всего в загрязнении окружающей среды, истощении природных ресурсов, деградации естественных ландшафтов. Это соответственно влечёт за собой ухудшение здоровья населения и условий труда, ухудшение условий работы технических средств, ухудшение качества и уменьшение количества продукции различных отраслей природопользования и т.п. Кроме того, с антро­погенными изменениями природы связана потеря генофонда (Оценка влияния..., 1985).

Наиболее существенным (с точки зрения здоровья человека) след­ствием антропогенных изменений природы является загрязнение ок­ружающей среды. Оно рассматривается как привнесение в природ­ную среду чуждых для неё веществ и энергии или свойственных ей, но в таких концентрациях, которые превышают естественные (фоновые) показатели. Различают природные и антропогенные загрязнения. Первые из них связаны с такими явлениями, как извержение вулканов, пыльные бури и др. Антропогенное загрязнение обусловлено производственной деятельностью человека.

В качестве основных объектов загрязнения выступают компоненты природы - воздух, воды, почвы, биота, а в конечном итоге - ландшафт в целом. Выделяют следующие виды антропогенного загрязнения: механическое, физическое (тепловое, радиоактивное, электромагнитное, шумовое, световое), физико-химическое (аэрозольное), химическое, биологическое. Загрязнение вызывает изменение характе­ристик ландшафта и свойств его компонентов, формируя ареалы хи­мического, теплового, радиоактивного и других видов влияния.

Целесообразно различать понятия "источник загрязнения" и "загрязнитель". Под источником загрязнения понимается любой материальный объект производственной деятельности человека, выделяющий в природную среду различные антропогенные загрязнения. К нему можно отнести отдельную точку выброса (трубу, водосбор и т.п.), крупное предприятие с большим числом точек выброса (например, металлургический комбинат), индустриальный район или регион, отку­да загрязняющие вещества могут поступать в соседние регионы (на­пример, из США в Канаду). Под загрязнителями (ингредиентами, поллютантами) понимают любые вещества, физические, химические биологические агенты, которые попадают в окружающую среду и на­капливаются в ней в количествах, превышающих естественные вели­чины.

Главными источниками загрязнения выступают промышленные предприятия, транспорт, сельское и коммунальное городское хозяйст­во. В процессе их функционирования образуются отходы - газообраз­ные, жидкие и твёрдые продукты, не используемые и не подвергаю­щиеся утилизации в данном производстве. Они, как правило, попада­ют в окружающую среду и включаются в биогеохимический кругово­рот веществ в биосфере. В составе отходов содержатся многие токси­ческие вещества - соли тяжёлых металлов (ртути, свинца, кадмия и др.), диоксины, пестициды, бенз-а-пирен, радиоактивные вещества и дру­гие. Несмотря на спад производства, в России ежегодно образуется около 3 млрд. т только твёрдых отходов.

В результате загрязнения окружающей среды значительно ухуд­шаются условия жизни и состояние здоровья населения. Показатели заболеваемости людей, проживающих в экологически неблагополучных районах (и особенно в крупных городах), существенно выше, чем аналогичные показатели в среднем по России. Более высокий уровень патологии в этих районах прослеживается по различным видам забо­леваний (в том числе онкологическим). К настоящему времени накоп­лен большой фактический материал, который показывает, что имеется связь между загрязнением среды и заболеваемостью населения (преж­де всего детского возраста) во многих регионах Российской Федера­ции (Современные проблемы..., 1992; Положение детей..., 1994; Дети Чернобыля..., 1995 и др.).

Истощение природных ресурсов понимается как уменьшение за­пасов и ухудшение качества полезных ископаемых, поверхностных и подземных вод, биоты, сокращение земельного фонда и снижение плодородия почв, снижение доли полезных продуктов в используемых ресурсах, сокращение видового состава растений и животных. Так, за последние 25 лет площадь сельскохозяйственных угодий России со­кратилась на 33 млн. га, несмотря на вовлечение в оборот новых зе­мель. Почти повсеместно отмечается снижение естественного плодо­родия почв и деградация угодий. Основные причины истощения земельных ресурсов - водная эрозия и дефляция, вторичное засоление и заболачивание, загрязнение почв и зарастание угодий кустарником и мелколесьем. Велики масштабы изъятия земель (в том числе пахотных) на сельскохозяйственные нужды - под карьеры, коммуникации, инженерные сооружения и т.п. Ежегодно за счёт поверхностного стока талых и дождевых вод почвы полей теряют около 1,5 млрд т гумусового слоя (только чернозёмы европейской территории России уже потеряли 25% гумуса). Вызывает тревогу состояние пастбищ, особенно в южных районах, где в связи с чрезмерной пастбищной нагрузкой наблюдается сильная деградация растительности. В результате на месте некогда плодородных земель возникли малопродуктивные, а в ряде случаев почти лишённые растительности пространства. Нерациональное использование природных ресурсов и загрязнение среды ведут к деградации ландшафтов. Она выражается в снижении природно-ресурсного потенциала ландшафтов, потере их способности выполнять социально-экономические функции, ухудшении условий жизни и деятельности населения. Неконтролируемая хозяйственная деятельность подрывает механизм саморегулирования ландшафтов и часто приводит к необратимым разрушительным последствиям. Ландшафты утрачивают свои естественные свойства и превращаются в непригодные для использования территории (например, техногенные пустоши в зоне воздействия крупных горно-металлургических предприятий).

Одной из острых форм деградации ландшафтов является антро­погенное опустынивание - резкое уменьшение или уничтожение биологического потенциала ландшафтов, которое обычно приводит к исчезновению сплошного растительного покрова. Главная причина раз­вития этого процесса - чрезмерный антропогенный пресс на природные экосистемы (сведение лесов, перевыпас скота на пастбищах, вто­ричное засоление на орошаемых землях и др.). Опустынивание проявляется во всех природных зонах, но наиболее чувствительными к антропогенным нагрузкам являются тундровые, полупустынные и пустынные ландшафты, имеющие весьма хрупкую структуру и низкий потенциал самовосстановления. Так, за последние 25-30 лет в Калмыкии на месте сухостепных и полупустынных ландшафтов возникла настоящая пустыня площадью 50 тыс. км2 - первая песчаная пустыня в Европе. Её территория в результате интенсивного перевыпаса скота ежегодно увеличивается на 15% (Современные проблемы..., 1992).

 







Дата добавления: 2015-06-16; просмотров: 1678. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

Объект, субъект, предмет, цели и задачи управления персоналом Социальная система организации делится на две основные подсистемы: управляющую и управляемую...

Законы Генри, Дальтона, Сеченова. Применение этих законов при лечении кессонной болезни, лечении в барокамере и исследовании электролитного состава крови Закон Генри: Количество газа, растворенного при данной температуре в определенном объеме жидкости, при равновесии прямо пропорциональны давлению газа...

Ганглиоблокаторы. Классификация. Механизм действия. Фармакодинамика. Применение.Побочные эфффекты Никотинчувствительные холинорецепторы (н-холинорецепторы) в основном локализованы на постсинаптических мембранах в синапсах скелетной мускулатуры...

Основные симптомы при заболеваниях органов кровообращения При болезнях органов кровообращения больные могут предъявлять различные жалобы: боли в области сердца и за грудиной, одышка, сердцебиение, перебои в сердце, удушье, отеки, цианоз головная боль, увеличение печени, слабость...

Вопрос 1. Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации К коллективным средствам защиты относятся: вентиляция, отопление, освещение, защита от шума и вибрации...

Задержки и неисправности пистолета Макарова 1.Что может произойти при стрельбе из пистолета, если загрязнятся пазы на рамке...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия