Антропогенное воздействие на природу. Урбанизация
Антропогенные воздействия на отдельные компоненты природы. Все компоненты природы в той или иной степени испытали воздействие человека. В данном случае мы не касаемся позитивных результатов человеческой деятельности: сооружения сложных и экологически безвредных мелиоративных систем, позволивших значительно
увеличить урожайность сельскохозяйственных культур; внедрения в местные ландшафты новых видов культурных растений; создания замечательных образцов ландшафтно-архитектурного творчества и т. п. Речь идет о негативных антропогенных воздействиях на окружающую среду.
Принято считать, что своеобразным индикатором антропогенных изменений служит растительный по¬кров. Именно он (впрочем, как и животный мир) первый принимает на себя «удар» человека, решившего освоить территорию. В прошлом не только земледельцы, но и кочевые племена, осваивая территорию, прежде всего «вторгались» в естественный растительный покров, не¬редко уничтожая его полностью.
Хорошо известно, что для преобразования ландшафта вовсе не обязательно изменять все его компоненты - достаточно трансформировать один из них, и равновесие в материальной системе будет нарушено, изменятся и другие его компоненты. В этом отношении особенно примечательна роль растительности, являющейся одним из главных факторов почвообразования, оказывающей огромное влияние на микроклимат, поверхностный сток, животный мир, круговорот кислорода, двуокиси углерода и других биофильных элементов.
Сильно пострадали за историческое время почвы, создававшиеся в условиях, которые ныне уже исчезли, но плодородие части почв значительно улучшилось. Окультуренными являются, например, антропогенные старо¬орошаемые почвы оазисов, почвы под виноградниками и другими сельскохозяйственными культурами. Однако насколько современные технические возможности делают почву хорошо управляемым компонентом ландшафта, настолько же они обусловливают беззащитность почв при их неразумном использовании.
Впрочем, разрушение почв происходило и происходит подчас без применения «ультрасовременной» техники. Пожалуй, наиболее наглядная иллюстрация тому - сведение растительности в аридном поясе. Известно, что огромные пространства африканских саванн - антропогенного происхождения. Ведущая роль в на¬рушении экологического равновесия в данном случае принадлежит деградации именно почвенно-растительного покрова.
Сегодня не только наступает Сахара, но и растут пустыни Юго-Западной Азии, Северной и Южной Америки. При этом пустыни наступают на степи, степи - на саванны, саванны - на влажные экваториальные леса. К увеличению площади аридных зон и продолжающейся деградации почв привели «перегрузка» полей сельскохозяйственными культурами и неправильная их обработка, вырубка лесов и перевыпас скота.
Деградация обрабатываемых земель, их изъятие из сельскохозяйственного оборота происходят не только вследствие опустынивания. Им «угрожают» также поселения людей и индустрия. Города и села, промышленные предприятия, линии электропередачи и трубопроводы незаметно теснят пахотные угодья, которые, в свою очередь, наступают на леса и пастбищные земли. Еже¬годно во многих странах мира увеличивается количество территорий, разрушаемых карьерами, засыпаемых отвалами, образующимися в процессе добычи минерального сырья. Много пахотных земель затопляют создаваемые водохранилища. Изъятые из сельскохозяйственного оборота земли составляют около 10% суши (табл. 2).
Среди антропогенных воздействий на окружающую среду выделяются также изменения в рельефе Земли, связанные с горнопромышленной, сельскохозяйственной, градостроительной и иной деятельностью человека. Даже геоморфологи наряду с другими формами рельефа нередко выделяют антропогенные: терриконы, карьеры, отвалы, насыпи железнодорожных путей, плотины, каналы, противотанковые рвы и т. п. Велико также косвенное влияние человека на рельефообразование, проявляющееся, например, в ускоренном развитии эрозии и, соответственно, оврагов в результате интенсивного использования малоудобных земель без соблюдения элементарных правил агротехники. Без участия человека не обходится образование многих эоловых (при уничтожении растительности, закрепляющей пески), термокарстовых (при усилении таяния вечной мерзлоты), биоснных и других форм рельефа.
Сильно возросли масштабы преобразования речной сети планеты в связи с увеличивающимися потребностями в воде индустрии, сельского хозяйства, коммунально- бытовых служб и т. д. Как прямое следствие гидростроительства возникли крупнейшие рукотворные водоемы (Оуэн-Фоллс, Насер, Вольта, Братское, Красноярское и др.). Сами по себе эти новые антропогенные ландшафты подчас достойны восхищения, однако многие данные свидетельствуют о крайне негативном косвенном воздействии отдельных из них на природу (вырубка лесов на водоразделах, изъятие из сельскохозяйственного оборота плодородных пойменных земель, обезвоживание соседних (нередко - иностранных) территорий и т. п.).
На первый взгляд отнесение к настоящей теме влияния человека на климат может показаться неуместным. Однако хорошо известно, что атмосфера города, более загрязненная по сравнению с его окрестностями, сказывается на уменьшении количества часов солнечного сияния. Например, в зимнее время Москва теряет около четверти солнечного сияния и имеет более высокую температуру воздуха, так как роль обогревателей играют многочисленные отопительные системы и энергетические установки.
Наконец, антропогенная деятельность оказала колоссальное воздействие на животный мир, многие представители которого либо уже уничтожены, либо находятся на грани вымирания. Обедняя природный комплекс, мы грубо нарушаем исторически сложившиеся связи между животным миром и растительностью, животным миром и почвами и т. п. Иначе говоря, человек вторгается в традиционный ход биохимических круговоротов веществ в земной коре (табл. 2).
| Категория земель | Площадь | |
| млн км 2 | % | |
| Ледники | 16,3 | 11,0 |
| Полярные и высокогорные субнивальные пустыни | 5,0 | 3,3 |
| Тундры и лесотундры | 7,0 | 4,7 |
| Болота вне тундр | 4,0 | 2,7 |
| Озера, болота, реки, водохранилища | 3,2 | 2,1 |
| Неорошаемые аридные пустыни, скальные грунты и прибрежные пески | 18,2 | 12,2 |
| Леса, включая посаженные человеком | 40,3 | 27,0 |
| Травянисто-кустарниковые пастбища и естественные луга | 28,5 | 19,0 |
| Земледельческие площади - пашни, сады, плантации, сеяные луга, включая села, проселки, обочины и др. | 19,0 | 13,0 |
| Земли промышленного и городского назначения, включая горные разработки и наземные коммуникации | 3,0 | 2,0 |
| Антропогенный бедленд (земли, подверженные эрозии, засолению и заболачиванию и др.) | 4,5 | |
| Суша в целом | 149 | 100 |
Резюме . В таблице показана история трансформации биоразнообразия и природных ландшафтов по ходу развития хозяйственной деятельности человека, подробней описаны два аспекта наиболее ранних и менее известных стадий. Приведены доказательства раннего начала антропоцена - периода, когда большая часть природных биомов в той или иной степени преобразована человеком, представляя собой «нарушения на разных стадиях зарастания», и влияние человеческой деятельности глобально.
Последовательная трансформация биоразнообразия и природных ландшафтов по ходу исторического развития хозяйственной деятельности человека и природоохранные ответы общества
| А . Периодизация, даты | Б . Воздействие на различные компоненты биоты |
|
I . Период действий вслепую, до 1860-1880-х гг. |
|
| 1 . Плейстоценовый перепромысел | Истребление мегафауны – эдификаторных видов для открытых травянистых биомов (1 ). Было особенно эффективным, ибо «наложилось» на изменения климата, - - . |
| 2 . Неолитическая революция, быстрый рост плотности населения земледельцев, связанный с совершенствованием сельского хозяйства | а . Обезлесение значительных территорий «плодородного полумесяца», прилегающей к нему территории Балкан и Северной Африки, а также Восточной Азии и Африки (4, 7 )б . «Слом» естественного механизма климатической цикличности , обеспечивавшего переход от тёплых-сухих к прохладным-влажным периодам и обратно, запуск антропогенных изменений климата. Последние сперва развивались медленно: увеличение выброса парниковых газов поддерживалось преимущественно сельским хозяйством, распространение которого по планете уничтожало территории дикой природы и «выпускало» в атмосферу CO 2 , ранее «запасённые» в углероде почвы, торфе, мортмассе и пр. С развитием промышленности темп процесса ускорился, и стал совсем заметным с середины 19 века (то есть развитие изменений климата шло экспоненциально). (8 ) |
| 3 . Переход от лесного типа расселения к сельскому. В первом случае участки пашни, расчищенные от леса с деревнями внутри, были невелики по размеру и разделены крупными лесными массивами, это предохраняло от эрозии, обеспечивало благоприятный микроклимат и, главное, устойчивость урожаев в условиях чередования «хороших» и «плохих» лет. Во втором рост населения вместе с интенсификацией земледелия ведёт к сведению разделяющих лесных массивов, несколько деревень с пашней вокруг объединяются в сплошной массив с/х земель существенно большей площади, окружённый лесами лишь по внешнему периметру. | а . Развитие неустойчивости традиционного с/х , когда агрикультурная нагрузка на ландшафт (как пахотный клин, так и окрестные леса и луга) превысит некоторый предел. Развивается эрозия, ведущая к потере плодородного слоя, климатически неблагоприятные годы (засуха, град, вымокание из-за сильных дождей) начинают приводить к неурожаям и голоду, при слабом развитии – к снижению урожайности. (7, 9 ).Это вынуждает крестьян или сводить лес на новой территории, или переходить к трёхполью, севооборотам, регулярным внесениям удобрений и другим формам интенсификации с/х. Ситуация усугубляется бесконтрольной пастьбой скота в лесу (тогда как нагрузка на пастбища контролируется). (9 , 7 ).б . Разрушение высокомозаичной структуры доагрикультурных лесов умеренной зоны (широколиственных и бореальных) . Истребление ключевых видов этих сообществ – туров, зубров, бобров; выделение лугов и болотных массивов как отдельных типов ландшафта. Постепенное превращение полидоминантных разновозрастных древостоев в монодоминантные одновозрастные по мере того, как с развитием подсечно-огневого и переложного земледелия всё больший % лесов каждой территории проходил через пашню. Аналогичным путём, через интенсификацию воздействия с/х на высокомозаичный континуум лесных-нелесных местообитаний, формируются такие природные зоны, как степь и тундра (1,2, 4, 7 ). |
| 4. «Урбанистическая революция». Развитие сети городов, обменивающихся продуктами развитого ремесла (и дальше – промышленности) посредством дальней торговли в западной и восточной частях Ойкумены, нуждающихся в повышенной продуктивности с/х в зоне влияния города существенно увеличило агрикультурную нагрузку на ландшафт, особенно в районах, специализирующихся на производстве зерна на мировой рынок. В Европе это область «второго издания крепостничества» восточнее Эльбы, далее – Аргентина, Австралия, Канада, в меньшей степени США. | а . Увеличение всех видов экологического ущерба, связанных с усилением с/х нагрузки на природный ландшафт при сохранении традиционного характера последнего. В стремлении к увеличению прибыли от производства зерна, с/х производитель экономит на регенерационных вложениях, в т.ч. сокращает площадь лугов, необходимые для прокорма скота, что в конечном итоге бьёт и по зерновому производству. С определённой периодичностью это ведёт к массовым недородам и голоду, снижающим численность населения, особенно в климатически неблагоприятные годы (т.н. «мальтузианская ловушка «, связанная с тем, что городская экономика средних веков уже предъявляет повышенные требования к продуктивности с/х, но ещё не способна вобрать избыточное сельское население). Возникает избыток земельных ресурсов, восстанавливающий продуктивность хозяйства, и всё начинается заново. Поскольку на каждом «цикле» часть почвенного плодородия и угодий теряется, в долговременной перспективе происходит снижение среднего уровня урожайности и сокращение пахотного клина (7, 9 ).б . Формирование территорий стойкого загрязнения воды, воздуха и почвы в крупных городских центрах, особенно в районах концентрации ремесла, а затем и промышленности (10 ). |
| 5 . «Великая распашка»: установление сельского типа расселения на значительных территориях, оттеснение лесного типа расселения к колонизируемой периферии «цивилизованного мира». Повсеместный переход к трёхполью и затем к многопольным севооборотам, требующий соблюдения оптимального соотношения лугов и пашни, без чего крестьянин лишается скота и возможности вносить удобрения на пашню. Поскольку кратковременные выгоды, особенно в случае производства зерна и др. продуктов полеводства (лён, пенька) на рынок толкают землевладельцев сокращать луг в ущерб пашни, что в подавляющем большинстве случаев ведёт к потере возможности устойчивой эксплуатации данной территории. Процесс описывается моделью кризисов в системе «природа-общество» Д.И.Люри: -. | а . Периодически возникающий локальный кризис традиционного с/х, развитие которого описывается моделью Д.И.Люри. В кризисные годы крупные пахотные массивы ускоренно эродируют, сокращение поголовья скота из-за нехватки кормов сокращает внесение удобрений, ухудшает возможности обработки почвы и пр. В результате периодически происходит недород, голод, и значительное вымирание населения, выжившая часть которого усиливает колонизацию окраин и, соответственно, сведение лесов, после чего переход от п.4 к п.5 происходит уже там. Выход из этого кризиса во всех странах был совершён благодаря урбанизации, индустриализации и промышленной революции: по мере проникновения капитализма в сельское хозяйство оно начинает обслуживать городской рынок, тем более что население городов с развитием промышленности быстро растёт. «Плоды» развития городской науки и техники – машины, химические удобрения, перспективные сорта, передовая агротехника, почвенные карты и пр. – приходят в деревню, существенно повышая урожайность и, главное, делая урожаи устойчивыми (7, 9 ).б . Распашка или урбанизация более 25% территории делает невозможным обитание эдификаторных видов, находящихся «наверху» экологической пирамиды: крупных видов копытных, воздействие которых регулирует парцеллярную мозаику растительности, поддерживает её естественный паттерн, и крупных хищников, регулирующих динамику численности копытных. Достаточно вытеснить их, даже без прямого истребления, и естественное воспроизводство соответствующих природных сообществ будет сильно нарушено (3, 8 ). |
|
II. Период охраны дикой природы, до 1968-1972 гг. |
|
| 6а . После промышленной революции в рамках капиталистического развития наиболее передовых стран Европы и Северной Америки – быстрая индустриализация и урбанизация, затем перекидывающаяся на ряд стран «полупериферии» (Россия, Япония, Турция, Австралия, Индия). | а . В зоне влияния соответствующих городских центров - «повторение плейстоценового перепромысла» на новом уровне интенсивности воздействия. Быстрое обезлесение территорий, в первую очередь бедных лесом, массовое осушение болот и добыча торфа в зоне бореальных лесов, снижение обилия промысловых видов зверей и птиц на 2-3 порядка в странах «полупериферии», до уровня невозможности промысла – в развитых странах. В это же время формируются т.н. кольца фон Тюнена вокруг крупных городов развитых стран. Определяя и регулируя потребительское давление, последние впервые в истории превращаются в центры, регулирующие уничтожение местообитаний и эксплуатацию биоресурсов по всему земному шару (2, 3, 4, 7, 9 ).б . Падение на порядок численности обычных видов птиц и др.наземных позвоночных, вследствие развития торговли дикими видами, а также неблагоприятных изменений кружева местообитаний (в которое, помимо сведения лесов, существенный вклад вносят мелиорация, интенсификация с/х использования лугов и других открытых ландшафтов, а также урбанизация территории – урбофобные виды оттесняются на периферию региона о городских ядер»). В ту же сторону действует строительство дорог, заводов и др. промышленных объектах на ранее малонарушенных территориях – ландшафт деградирует, а биоразнообразие сокращается прямо пропорционально посещаемости соответствующих массивов (2, 4, 6, 7, 9 ). |
| 6б . Колонизация и хозяйственное освоение Сибири, Дальнего Запада США, Австралии и Южной Америки, позднее Африки. Там появляются с/х плантации и рудники, продукция которых (зерно, скот, сизаль, пряности, чай, кофе, какао, индиго, опиум и пр.) поставляется на рынок развитых стран. Последний обслуживают не только хозяйства колонистов из стран Европы, число которых постоянно увеличивается, но и хозяйство местных жителей – оно частично уничтожается при колонизации, а в неуничтоженной части полностью перестраивается для производства «колониальных товаров»). | а . Варварское истребление относительно нетронутой фауны колонизируемой периферии – бизонов и странствующего голубя в Америке, бескрылой гагарки и других морских птиц в местах массового гнездования, где они беззащитны, начало массового избиения китов, морских котиков и другого морского зверя , переэксплуатация рыбных запасов, в первую очередь для нужд гонки вооружений. Массовое истребление красивых птиц, рептилий и т.п. для модной прихоти, женских украшений и пр. Распространение наиболее варварских (и поэтому прибыльных) способов истребления рыбы и дичи – поджоги тростников и сухой травы, сбор яиц и птенцов, ловля линных птиц и пр. За 50-70 лет первоначальное изобилие дичи ликвидируется, среди видов экологического ущерба начинает преобладать массовая распашка (с уничтожением естественной растительности открытых травянистых биомов, как в Австралии)и сведение лесов (1, 2, 5, 7, 8 ).б . «Для диких животных места нет »: в открытых травянистых биомах третьего мира колонисты истребляют местные виды копытных, чтобы освободить место для домашнего скота (100 лет спустя, после обретения независимости то же самое будут делать местные жители ); что не превращается в пастбище, то распахивается, или на соответствующих территориях появляются рудники, как это описано Дж.Даймондом в «Коллапсе» для штата Монтана . Дикие виды теряют доступ к водопоям, одновременно происходит сведение лесов, сопровождающееся их фрагментацией, при этом теряются их последние убежища, а лес на всю глубину оказывается доступным для охотников из деревень (2, 3, 4, 5 ). |
| 7 . Рождение общественного движения за охрану природы, в трёх вариантах: американском, центральноевропейском (Германия, Швейцария, Австро-Венгрия) и русско-советском. | а . Быстрое уничтожение лесов, оскудение фауны и флоры, экстремальный уровень загрязнения в городах, несовместимый со здоровым образом жизни даже у достаточно богатых людей, вызвал к жизни пессимистические комментарии относительно роли человека на Земле, и преобразований природного ландшафта, оставляющих после себя пустыню. Осознание опасности разными путями происходило у немецких практиков лесного и охотничьего хозяйства, деятелей народного образования, американских философов-трансцеденталистов, русских зоологов школы К.Ф.Рулье и почвоведов школы Докучаев – создателей природоохранного движения в собственных странах . Первым были существенны культурно-патриотические, вторым – этико-эстетические аргументы, третьим – соображения научной ценности территорий дикой природы и их важности для общественного прогресса. Начало взятия под охрану территорий дикой природы из патриотических, научных, эстетических и иных соображений. Развитие природоохранного просвещения масс, привлечение учителей, школьников и студентов к охране природы. Первые успехи в сохранении уязвимых видов, ценных участков природных сообществ, привлечения «полезных» видов животных биотехническими методами, прочный переход к научному ведению лесного, рыбного и охотничьего хозяйства, обеспечившей устойчивость эксплуатации биоресурсов при увеличении засов промысловых видов и восстановлении лесов (2, 3, 5, 6 ) |
| 8 . Вопросы сохранения среды обитания человека с конца 19 в. ставит социальная гигиена, способствовавшая появлению городских систем водопровода, канализации, хлорированию воды и другим прогрессивным мероприятиям, резко сократившим заболеваемость холерой, дизентерией, брюшным тифом и др. орально-фекальными инфекциями, раньше буквально выкашивавшими горожан. Начало механизации и химизации с/х (экологический ущерб см.9 ) | а . Постепенное (к 1920-м гг.) понимание необходимости сохранения лесных, луговых и т.п. природных участков, «захваченных» в процессе территориального роста городов, пока из рекреационных и санитарно-гигиенических соображений. В СССР - создание из них экологической инфраструктуры города в виде «зелёных клиньев» городских лесов, соединяющихся с рекреационными лесами ближних пригородов, и лесопаркового защитного пояса, радиус которого пропорционален его людности (последний имеет статус ООПТ) , из соображений «охраны здоровья трудящихся» в 1960-е гг. дополнившихся охраной рекреационных ресурсов горожан и идеей экологической устойчивости. В 1960-1970-е гг. эта отечественная инновация быстро заимствуется крупными городами в соцстранах (особенно ГДР и ЧССР), а также в наиболее «экологичных» из развитых стран (Скандинавия, Канада, ФРГ и пр.). (6, 9, 10, 11 )б . В зоне влияния крупных городских центров развитых стран фрагментация местообитаний развитием а/д сети и дачной/промышленной застройкой вызывает быстрое сокращение численности крупных и урбофобных видов зверей, птиц, других позвоночных, и других биотопически и территориально консервативных видов, приуроченных к крупным массивам коренных сообществ. По мере развития в них мозаики антропогенных нарушений, а тем более сокращения площади и/или фрагментации они исчезают из староосвоенных районов. Таковы чёрный аист, рысь, медведь, глухарь, филин, мохноногий сыч, трёхпалый и средний пёстрый дятлы и пр. (2, 4, 5, 6 ). |
|
III. Период попыток перехода к устойчивому развитию, 1972 - ныне |
|
| 9 . Завершение перехода от экстенсивного с/х к интенсивному. Последнее даже в неблагоприятные годы может произвести нужное количество зерна и мяса для себя и обслуживаемого городского рынка. Фактически продуктивность с/х делается независимой от естественной динамики климатических, а затем и почвенных условий. С/х ландшафт становится воистину рукотворным, а поставки зерна, молока, мяса, технических культур на городской рынок – устойчивыми и планируемыми заранее. | а . За рост продуктивности интенсивного с/х повсеместно «расплачиваются» ростом экологического риска: интенсивное с/х делается не меньшим источником загрязнения, чем городская промышленность, увеличение продуктивности «интенсивного гектара» пропорционально увеличивает риск его потери в следующие несколько лет от эрозии, загрязнения, засоления или – самое важное – продажи под застройку близлежащему городу, в процессе роста «поглощающему» продуктивные земли вокру г (9, 10 ).б . Превращение обычных видов пернатых хищников в редкие и уязвимые (в ряде случаев – исчезающие) из-за кампаний «борьбы с вредными хищниками» в интересах с/х, широкого применения инсектицидов, химической борьбы с вредными грызунами (3, 5, 6 ).в . Массовая гибель насекомых – опылителей и энтомофагов, падение численности насекомоядных птиц и млекопитающих на 2-3 порядка вследствие широкого использования пестицидов (6, 10 ).г. Массовая гибель пернатой дичи (куриные, пастушки, кулики, дрофы), размножающихся на полях, от применения уборочной техники (2 ). |
| 10 . Деградация общепланетарных экосистемных регуляторов | а . Трансграничный перенос загрязнений, включая диоксины, полихлорированные бифенилы, и хлорорганические пестициды, накапливающиеся в живых тканях, с концентрацией в «конечных звеньях» цепи питания. В развитых странах – массовое усыхание лесов, гибель гидробионтов от кислотных осадков. Заповедники, национальные парки, вообще малонарушенные природные территории впервые становятся «островами» в «море» урбанизированных и преобразованных человеком ландшафтов, попадают «в перекрестье прицела» промышленных выбросов, с/х и рудничных загрянений с окружающх территорий, постепенная смена (1, 2, 3, 8 ).б . Деградация водно-болотных угодий, массовое осушение болот для добычи торфа и ведения с/х угрожает различным видам птиц на путях миграций и (что намного существенней) вносит максимальный вклад в антропогенные изменения климата. Также как добыча углеводородов в зоне тундры и на арктическом шельфе (впрочем, это стало известно лишь в 1990-е годы). (2, 4, 5, 8, 10 ).в . Озоновая история – первый успех природоохранников в регулировании глобальной неустойчивости через уменьшение выбросов и структурную реорганизацию отрасли (8, 10, 11 ).г . Массовое истребление китов, уничтожение «китового лифта» (1, 2, 8 ).д . Массовое уничтожение тропических лесов для поставок ценной древесины в развитые страны, ведения (примитивного) местного с/х, (4, 7, 8 ), |
| 11 . Второй подъём интенсивности с/х в развитых странах Западной Европы и С.Америки (включая увеличение средней дозы удобрений и пестицидов), сопровождающийся перестройкой его структуры и перепланировкой с/х ландшафта («укрупнение полей», исчезновение пустошей, развитие и улучшение сети а/д дорог в агроландшафтах) | а . «Зелёная революция» в луговедении, в разы увеличившая урожаи кормовой трав за счёт удобрения, мелиорации, других форм окультуривания резко сократила биоразнообразие обычных видов трав в развитых странах. В более богатых условиях почвенного питания и регуляции влажности начинают доминировать 1-2 вида, а популяции остальных оказываются неустойчивыми или вообще под угрозой исчезновения. В результате биоразнообразие лугов и др.форм «традиционного сельхозландшафта» в развитых странах приходится восстанавливать искусственно (4, 6, 9 ).б. Появлении неустойчивости обычных видов птиц, требующее их мониторинга (а не только редких и уязвимых, как в предыдущие годы), с тенденцией неустойчивости к росту . Быстрое и неожиданное для натуралистов популяций ряда синантропных видов птиц и других животных, ещё вчера бывших благополучными и многочисленными – вроде домового воробья , галок, сипух, городских ласточек и пр. (6, 9 ). |
| 12 . Рост благосостояния основной массы населения в развитых странах, появление «потребительского класса» в странах третьего мира увеличивают нагрузку на сохранившиеся естественные местообитания (особенно в сочетании с урбанизацией, увеличивающей тягу горожан к природе). | а . Разрушение местообитаний ближних пригородов сочетанным воздействием рекреационной нагрузки, развития сети а/д, дачного и коттеджного строительства (4, 6, 7, 9, 11 ).б . Интенсификация массового туризма, в т.ч. дальнего и экологического туризма, в экзотические страны. Резкое увеличение рекреационной нагрузки на берега морей и наиболее привлекательных внутренних водоёмов, в сочетании с развитием туристической инфраструктуры ведёт к разрушению соответствующих природных ландшафтов, в т.ч. уничтожаются уникальные биомы приморских лугов и солёных болот (марши), мангровых лесов и т.д. (4, 5, 6, 8 ) |
| 13 . Быстрое развитие экосистемных последствий антропогенных изменений климата. | а . Учащение засух в зоне, где изменения климата влекут за собой, кроме потепления, также аридизацию. В сочетании с прежней с/х нагрузкой (особенно отгонным животноводством) это ведёт к развитию опустынивания, деградации пашни и пастбищ, появлению «климатических беженцев». Развитие общественного движения за водо- и почвоохранные лесопосадки в странах третьего мира, появление там же экологически устойчивых способов ведения с/х (7, 8, 11 ).б. Гибель коралловых рифов вследствие потепления климата и закисления воды увеличившейся концентрацией С0 2 (вредно действующим и на других раковинных гидробионтов) (7, 8 ).в. Увеличение ущерба от тропических циклонов, вызванных ими проливных дождей и наводнений. Их разрушительный эффект резко усиливается сведением лесов в поймах рек и уничтожения водно-болотных угодий, в нетронутом виде поглощающих большую часть паводка (7, 8 ). |
Обозначения . А – период, его примерные границы во времени, Б – Преобразования дикой природы в их последовательности, в скобках – затрагиваемые компоненты биоты: 1 – ключевые виды, биоценотической активностью которых воспроизводится специфический паттерн мозаичной структуры местообитания. 2 – промысловые виды, биоресурсы (лес, рыба, дичь и т.д.). 3 – виды верхней части экологической пирамиды, популяционные группировки которых требуют значительной территории (крупные хищные птицы и млекопитающие + крупные копытные), 4 – упрощение, фрагментация и полное уничтожение местообитаний «диких» видов. 5 - редкие и уязвимые виды. 6 – обычные виды. 7 – разрушение и трансформация природных ландшафтов (в т.ч. антропогенно изменённых и эксплуатируемых, например, с/х). 8 – «слом» экосистемных регуляторов, 9 – снижение экологической ёмкости местообитаний в с/х и других антропогенно изменённых ландшафтах. 10 – загрязнение и 11 – другие факторы экологического риска, влияющие на здоровье и ожидаемую продолжительность жизни людей.
«Основные местообитания Земли в наши дни
Описание существующих в настоящее время на Земле местообитаний ставит перед нами проблему, противоположную той, с которой мы сталкивались в предыдущем разделе, - избыток данных. Были составлены очень сложные классификации местообитаний, даже еще более сложные, чем обсуждавшиеся в разд. 1.2, и все они имеют свои достоинства. Здесь я буду придерживаться наиболее всеохватного подхода к важнейшим местообитаниям, сопоставимого с обзором местообитаний прошлого, приведенным в предыдущем разделе. Цифры, которые будут далее представлены, взяты из сводки «Мировые ресурсы 2000-2001» (WRI, 2000).
Ценная информация о мировых экосистемах и природоохранных службах, используемая при работе над данным разделом, была любезно предоставлена UNDP (Программа развития Организации Объединенных Наций), UNEP (Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде), WB (Мировой Банк), а также WRI (Институт мировых ресурсов). Классификация содержит только пять типов местообитаний/экосистем: лес, луг, сельскохозяйственные угодья, береговые и пресноводные экосистемы. Экосистемы лугов рассматриваются в очень широком смысле и включают открытые и закрытые ландшафты, например, заросли кустарников, лесистую саванну, саванну, луга и тундру. Сельскохозяйственные экосистемы включают пашни, а также мозаику из культурной и природной растительности. В глобальном масштабе наземные экосистемы лесов, лугов и агро-экосистемы составляют 86% всей площади суши. Оставшуюся часть земной поверхности составляют в основном снега и льды, а также площади, заселённые людьми -урбанизированные территории (4%) и неплодородные земли (WRI, 2000).
Давайте начнём со сравнения основных местообитаний Земли, какой она была примерно 8 ООО лет назад, когда влияние человека было минимальным, и современной ситуации (рис. 1.10). Естественно, что относительно любых цифр, характеризующих состояние суши 8 ООО лет назад, существуют сомнения, это относится и к изменениям климата со времени последнего оледенения.
Рис. 1.10. Встречаемость основных местообитаний Земли около 8000 лет назад и в наши дни. Рассматриваются три основных естественных типа местообитаний - леса, луга и прочие. В наши дни леса подразделяются на девственные, неподверженные антропогенным воздействиям; девственные, подверженные антропогенным воздействиям, и трансформированные. Луга подразделяются на луга и сельскохозяйственные угодья. Цифры взяты из WRI (2000). (Ориг.). [Обозначения справа от рисунка, сверху вниз: а) неподверженные антропогенным воздействиям девственные леса, б) подверженные антропогенным воздействиям девственные леса, в) трансформированные леса, г) луга, д) сельскохозяйственные угодья, е) другие ландшафты]. Этот и два нижеследующих рисунка из Хански, 2010.
Современная ситуация осложнена помимо всего прочего ещё и тем, что существуют весьма обширные территории, на которых мы видим смешение сельскохозяйственных земель, лесов и лугов (7% площади суши; WRI, 2000). Эти земли я включил в сельскохозяйственные местообитания. Лесной покров 8 000 лет назад составлял почти половину (48%) суммарной площади суши - около 130 млн. км2, эти вычисления сделаны на основании современных климатических данных (WRI, 2000). Развитию лесного покрытия суши способствуют 3 основных фактора: температура, осадки и эвапотранспирация (Holdridge, 1967). Леса встречаются там, где среднегодовое выпадение осадков составляет 250 мм в год, потенциальная эвапотранспирация менее чем 4, а среднегодовая температура превышает отрицательное значение. Восемь тысяч лет назад луга, то есть открытые ландшафты, занимали немногим меньшую площадь (42%), чем леса, тогда как остальная часть суши в основном была покрыта льдом.
В общих чертах такое разделение суши на лесные и нелесные местообитания относится ещё к позднему миоцену, когда формирование основных горных цепей и возвышенностей Азии и Северной Америки привело к похолоданию и более сухому климату, а также к великой экспансии открытых типов растительности и сокращению площади лесов, как было описано выше.
Процент покрытия суши основными типами местообитаний-экосистем сегодня разительно отличается от того, каким он был 8 000 лет назад (рис. 1.10). Площадь лесов сократилась, приблизительно, вполовину. Что касается оставшихся лесов, то только половину их можно рассматривать как «относительно нетронутые, крупные природные неповрежденные лесные экосистемы» [в классификации WRI (2000) они называются «пограничными» (frontier ) лесами], и только 60% из них не находятся под угрозой исчезновения.
Таким образом, площадь естественных лесных экосистем, не находящихся под угрозой исчезновения, снизилась с 62 млн. км 2 до всего лишь 8,4 млн. км 2 в наши дни. Значительная часть оставшихся лесов - это бореальные (северные) леса России и Северной Америки, а также тропические леса Южной Америки. Немного тропических лесов осталось в Южной Азии (в основном в Индонезии) и Африке (в основном в Демократической Республике Конго). Эти леса соответствуют критерию «относительно нетронутые, крупные природные неповрежденные лесные экосистемы» (WRI, 2000).
[см. малонарушенные лесные территории и их деградацию в ряде странъ
Около половины современных лесов составляют тропические леса, из которых 12% защищены, в то время как только 6% нетропических лесов оказываются защищенными (WRI, 2000). Уровень защищённости рассматриваемых лесов и их типы также отличаются в разных странах.
Большое сокращение лесных массивов за последние 8 ООО лет произошло из-за резкого увеличения площадей агро-экосистем, которые сейчас занимают 28% всей площади суши (21%, если не учитывать площади, на которых представлены агроценозы, формирующие мозаику с лесами и лугопастбищными угодьями).
Однако не доказано, что только леса переходят в агро-экосистемы. Территории, занятые лугами, остались приблизительно такими же, как 8 ООО лет назад, но и здесь произошли значительные изменения. Существовавшие ранее луга превращались в агроценозы, в то время как территории, на которых когда-то были леса, в настоящее время относятся к пастбищам, то есть к лугам. Современное сочетание лесов, лугов и сельскохозяйственных угодий отображает различие в природе континентов. Доля лесов намного выше (33-14%) в Европе, России и Америке, чем на Среднем Востоке, в Африке и Океании, где леса покрывают всего лишь от 2 до 14%, и где преобладают луга (74-84%; WRI, 2000). Не совсем обычный в этом отношении континент - Азия, на котором относительно мало как лесов (18%), так и лугов (41%), а сельскохозяйственных земель больше, чем на любом другом континенте - 41%. Сравниться в этом с Азией может только Европа, не включая Россию. Пресноводные экосистемы - реки, озёра и заболоченные местообитания -занимают 1% поверхности Земли.
Влияние человека на них очень велико: 60% крупных рек сильно или умеренно разделены различными дамбами и каналами (WRI, 2000), половина заболоченных земель была утеряна в XX веке (Myers, 1997). Береговые зоны определены (WRI, 2000) как территории, простирающиеся от приливных и субприливных зон, находящихся выше континентального шельфа, до прилегающих земель вплоть до 100 км от побережья. Таким образом, прибрежные зоны – это сочетание различных местообитаний, которые подверглись сильному влиянию человека, так как около 40% населения Земли живёт в пределах 100 км от береговой линии (WRI, 2000). Два специфических местообитания характерны для береговых территорий - это мангровые леса и коралловые рифы.
Мангровые деревья в тропических регионах занимают около четверти площади береговой линии. Потери мангровых лесов огромны, по оценкам специалистов более половины их на нашей планете уже уничтожено (Kelleher et al., 1995). Деградация (обесцвечивание) коралловых рифов с недавнего времени стала серьёзной проблемой, которая, возможно, возникла благодаря повышению температуры моря из-за глобального потепления».
Подготовлено по материалам NewScientist .
Антропоцену почти два миллиона лет
«Дмитрий Целиков
Мировое господство человека началось с огня, а не с фабрик или ферм.
--------
Эпоху, в которую человек доминирует над планетой, вызывая в том числе массовые вымирания видов, называют антропоценом. И эта эпоха, возможно, началась раньше, намного раньше, чем принято думать.
Эндрю Гликсон
из Австралийского национального университета утверждает, что люди получили власть над планетой не с началом промышленной революции 250 лет назад и не с появлением сельского хозяйства 10 тыс. лет назад, а в те туманные времена, за 1,8 млн лет до наших дней, когда человек прямоходящий приручил огонь. Конечно, сейчас, выбрасывая парниковые газы и обладая ядерной технологией, мы влияем на земной шар намного сильнее. Но Э.Гликсон считает, что решающим шагом было именно овладение огнём, когда люди впервые получили возможность извлекать огромные объёмы энергии и использовать их с выгодой для себя.
Изображение Jos Hagelaars / Max Edkins / World Bank.
На своих лекциях Мартин Рис, Королевский астроном, предлагает аудитории посмотреть на Землю с точки зрения инопланетянина. В течение последних 8 тыс. лет появились признаки культивирования растений, огни больших городов, атмосфера, загрязнённая аэрозолями и парниковыми газами, ядерные взрывы и искусственные спутники. И Мартин Рис задаёт острый вопрос:
«Может быть, это наш последний век?»
Из всех факторов, которые делают возможной жизнь на Земле, один стоит особняком - присутствие жидкой воды. Вода была жизненно важна и для развития человека. Начиная с неолита, основанные на сельском хозяйстве цивилизации концентрировались вдоль рек (вспомним Нил, Евфрат, Хуанхэ) или в районах скопления грунтовых вод, как на полуострове Юкатан. Доступность воды для человека, в свою очередь, зависит от круговорота воды в природе - а следовательно, от климата, в том числе от ежегодных речных ритмов, которыми управляют таяние и рост горных ледников, воздействие лесов на микроклимат, эрозия почвы и - в некоторых уголках мира, в частности на индонезийских островах, - вулканическая активность.
Вода на Земле существует благодаря идеальному расстоянию от Солнца, тектонической и вулканической активности, а также составу атмосферы. Температура на поверхности планеты варьируется от приблизительно –90 до +58 °C. Атмосфера, управляющая круговоротом углерода, кислорода, азота и серы, играет роль лёгких биосферы. Она делает возможным существование водной среды, где протекают метаболические микробиологические процессы: хемобактерии собираются вокруг вулканических фумарол, нанобы роятся в глубоких трещинах коры, фототрофы предпочитают близость к поверхности.
Истории атмосферы и жизни взаимозависимы.
Сначала у Земли была атмосфера, подобная венерианской, где преобладали CO 2 , CO, SO 2 , N 2 O, CH 4 , H 2 и, возможно, H 2 S. Изъятие CO 2 и накопление азота - стабильного нереактивного газа - привели к первому ледниковому периоду, случившемуся уже 3 млрд лет назад.
Нам известно, что периоды постепенного развития прерывались эпохами резких изменений, которые за сравнительно короткое время преобразовывали физическое состояние системы «атмосфера - океаны» и среду обитания растений и организмов, приводя к массовому исчезновению видов. Как правило, толчком к катастрофе служил какой-нибудь масштабный катаклизм вроде извержения вулкана, падения метеорита или активных выбросов метана. Естественный отбор работает медленно, и виды просто не успевают приспособиться к быстрым изменениям климата. Но то были природные катаклизмы, а сейчас мы сами, своими руками за какие-то двести лет повысили температуру воздуха почти на 2 °C и гордо движемся к отметке 4 °C (см. изображение выше), не обращая внимания на наших же учёных .
Антропоцен - эра человека - начался, по Круцену и Штеффену , с промышленной революции, а по мнению Руддимана - с появлением сельского хозяйства в неолите. Э.Гликсон же призывает обратить внимание на то, что укрощение огня (читай: умышленное производство энергии) привело к увеличению энтропии в природе на несколько порядков. Это не могло не вызвать цепь не только культурных, но и биологических изменений. Род Homo развился в относительно защищённых субтропических рифтовых долинах. Огонь позволил ему менять обширные пространства на поверхности планеты и расселиться по всему свету. Тем самым человек повлиял на состав атмосферы и вызвал шестое по счёту массовое вымирание видов.
В природе много видов, способных уничтожить окружающую среду: вирусы, выделяющие метан и сероводород бактерии, огненные муравьи, саранча, кролики. Кроме того, есть твари, разрушающие организм хозяина: определённые виды грибов, червей, членистоногих, кольчатых червей и даже позвоночных (буйволовые скворцы, вампировые летучие мыши). Укрощение огня добавило в этот список род Homo . А в середине XX века расщепление атома позволило людям вызывать цепную реакцию, способную уничтожить бóльшую часть биосферы.
С начала промышленной революции, ускорившейся в 1980-х годах, человеческая деятельность привела к попаданию в атмосферу более 560 млрд т. углерода (это не только промышленные выбросы, но и расчистка земли), что вызвало беспрецедентно быстрое изменение климата, с которым не сравнится ни одно естественное потепление в геологической истории.
Ещё одна дата начала антропоцена - 1610 гг.
Кроме того, в морских отложениях Европы в начале XVII века впервые появляется пыльца кукурузы, завезенной из Южной Америки. Это событие указывает на не имевший аналогов ранее процесс мгновенного переноса многих биологических видов с континента на континент из-за деятельности человека».
Этот и следующий рисунки - из цитируемой статьи в Nature
Геологам необходимы резкие изменения, маркирующие границы между формациями, т.н. «золотые гвозди», а это один из немногих резких скачков, см. в Nature
Вконтакте
1. Сравните природные зоны Южной Америки и Африки. В чём их сходства и различия?
Так как Африку экватор пересекает посредине, то и размещение природных зон будет симметричным, а Южная Америка пересекается экватором в северной его части, поэтому и размещение природных зон будет происходить в широтном направлении.
Оба материка находятся в природной зоне влажных экваториальных лесов. На обеих континентах в зоне экваториальных лесов сформировались красно-жёлтые ферраллитные почвы. Для этих территорий на обеих материках характерна богатая многоярусная растительность и животный мир.
Зона саванн формируется в условиях субэкваториального климата. Саванны в Южной Америке занимают значительно меньшую площадь, чем в Африке. Это объясняется тем, что Африка имеет большую протяженность с запада на восток и лежит по обе стороны от экватора. Также, в Южной Америке растительный и животный мир этой природной зоны беднее, чем в Африке. В саваннах Южной Америки отсутствуют крупные животные, такие как слон, жираф, носорог, которые водятся в Африке.
Зона степей присутствует только на материке Южная Америка. Для неё характерен более сухой климат и травянистая растительность.
Зона тропических пустынь есть на обеих материках. В Африке пустыни занимают огромнейшую площадь, включая и пустыню Сахара. В Южной Америке нет внутренних пустынь, только береговые.
2. Выполните практическую работу. По экологической карте (см. рис. 106) выделите ареалы и центры наибольшего и наименьшего антропогенного воздействия на природу. Дайте оценку этим фактам.
Наиболее велики изменения в природе в тех природных зонах, где количество населения большое. это природные зоны саванн и пампы, а также переменно-влажных лесов Атлантического побережья.
3. В каких природных зонах создано наибольшее количество национальных парков и заповедников? Почему?
Во влажных экваториальных лесах, т.к. эти территории наиболее подвержены влиянию человека.
4. Географы считают Южную Америку материком многих природных «рекордов». Назовите не менее шести из них, при затруднении обратитесь к тексту учебника.
1. Река с самыми большими расходами воды в мире - Амазонка.
3. Самое большое биоразнообразие - Амазонские экваториальные леса (только древесных видов - 800)
4. Самое высокогорное озеро в мире находится в кальдере спящего вулкана Охос-дель-Саладо на высоте 6680 м над уровнем моря
5. Самая длинная наземная горная цепь в мире - Анды (есть длиннее, если говорить вообще про Землю - Срединноатлантический хребет)
6. Чили - единственная крупная страна на континентах мира, где совсем нет ядовитых змей.
7. Самое сильное землетрясение за период наблюдений - Великое Вальдивское землетрясение, 20-22 мая 1960 г., провинция Вальдивия, Чили, магнитуда 9,5.
8. Самый высокий действующий вулкан мира - Льюльяльяйко (Чили).
9. Самый высокий вулкан Земли - Аконкагуа - находится на границе Аргентины и Чили. Это самая высокая точка Аргентины
10. Чукикамата - самая крупная действующая меднорудная шахта в мире (Чили, провинция Калама)
5. Проведите игру: составьте описание природной зоны от имени учёного, который исследует эту зону. Определите победителя, составившего лучшее описание.
Мы отправляемся в сельву – зону влажных экваториальных лесов. Сразу попадаем в мир зелени. Эти леса многоярусные, вечнозеленые. В них очень жарко и влажно. Первый ярус составляют огромнейшие деревья, обвитые лианами разной толщины. На них часто встречаются очень красивые орхидеи. Можно встретить дынное дерево, гевеи, какао. В реках растет наибольшая кувшинка на Земле – виктория-регия. Везде огромное количество насекомых, среди них гигантские бабочки. Среди крупных животных можно встретить тапиров и наибольшего грызуна на Земле - капибару. На деревьях видим птиц с разноцветным опереньем, много обезьян. Тут можно встретить наибольшего удава – анаконду, а среди хищников – ягуара, пуму, оцелота.
1. Расселение человечества на территории Земле
2. Антропогенное воздействие на природу Африки
3. Антропогенное воздействие на природу Евразии
4. Антропогенное воздействие на природу Северной Америки
5. Антропогенное воздействие на природу Южной Америки
6. Антропогенное воздействие на природу Австралии и Океании
* * *
1. РАССЕЛЕНИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА НА ЗЕМЛЕ
Африку считают наиболее вероятной прародиной современного человека.
В пользу этого положения говорят многие особенности природы континента. Африканские человекообразные обезьяны - особенно шимпанзе - обладают по сравнению с другими антропоидами наибольшим количеством биологических признаков, общих с современным человеком. В Африке также обнаружены ископаемые останки нескольких форм человекообразных обезьян семейства понгид (Pongidae), сходных с современными человекообразными обезьянами. Кроме того, были обнаружены ископаемые формы антропоидов - австралопитеки, обычно включаемые в семейство гоминид.
Останки австралопитеков обнаружены в виллафранских отложениях Южной и Восточной Африки, т. е. в тех толщах, которые большинство исследователей относят к четвертичному периоду (эоплейстоцену). На востоке материка вместе с костями австралопитеков были найдены камни со следами грубого искусственного скалывания.
Многие антропологи рассматривают австралопитеков как стадию эволюции человека, предшествующую появлению древнейших людей. Однако открытие Р. Лики в 1960 г. Олдувайского местонахождения внесло существенные изменения в решение этой проблемы. В естественном разрезе Олдувайского ущелья, находящегося на юго-востоке плато Серенгети, около знаменитого кратера Нгоронгоро (северная Танзания), в толще вулканических пород виллафранкского возраста обнаружены останки приматов, близких к австралопитекам. Они получили название зинджантропов . Ниже и выше зинджантропов были найдены скелетные останки презинджантропа, или Homo habilis (Человек умелый). Вместе с презинджантропом были найдены примитивные каменные изделия - грубо обитые гальки. В вышележащих слоях Олдувайского местонахождения найдены останки африканскихархантропов , а на одном уровне с ними - австралопитеков. Взаимное положение останков презинджантропа и зинджантропов (австралопитеков) дает основание предполагать, что австралопитеки, ранее считавшиеся прямыми предками древнейших людей, на самом деле образовали непрогрессивную ветвь гоминид, существовавших в течение длительного времени между виллафранком и серединой плейстоцена. Эта ветвь закончилась тупиком .
§1. Классификация антропогенных воздействий
К антропогенным воздействиям относятся все угнетающие природу воздействия, создаваемые техникой или непосредственно человеком. Их можно объединить в следующие группы:
1) загрязнения, т.е. внесение в среду нехарактерных для нее физических, химических и других элементов или искусственное повышение имеющегося естественного уровня этих элементов;
2) технические преобразования и разрушение природных систем и ландшафтов в процессе добычи природных ресурсов, строительства и т.д.;
3) изъятие природных ресурсов – воды, воздуха, минеральных веществ, органического топлива и т.д.;
4) глобальные климатические воздействия;
5) нарушение эстетической ценности ландшафтов, т.е. изменение природных форм, неблагоприятное для визуального восприятия.
Одними из наиболее значительных негативных воздействий на природу являются загрязнения , которые подразделяются в зависимости от типа, источника, последствий, мер контроля и т.д. Источниками антропогенных загрязнений являются промышленные и сельскохозяйственные предприятия, объекты энергетики, транспорт. Немалую долю в общий баланс вносят бытовые загрязнения.
Антропогенные загрязнения могут иметь локальный, региональный и глобальный характер. Они делятся на следующие типы:
· биологические,
· механические,
· химические,
· физические,
· физико-химические.
Биологическое , а также микробиологическое загрязнение происходит при поступлении в окружающую среду биологических отходов или в результате быстрого размножения микроорганизмов на антропогенных субстратах.
Механическое загрязнение связано с веществами, не оказывающими на организмы и среду физического и химического действия. Оно характерно для процессов производства строительных материалов, строительства, ремонта и реконструкции зданий и сооружений: это отходы камнепиления, производства железобетона, кирпича и т.д. Цементная промышленность, например, стоит на первом месте по выбросам в атмосферу твердых загрязняющих веществ (пыли), далее следуют предприятия по производству силикатного кирпича, известковые заводы и заводы пористых заполнителей.
Химическое загрязнение может быть вызвано внесением в среду каких-либо новых химических соединений или повышением концентраций уже присутствующих веществ. Многие из химических веществ активны и могут взаимодействовать с молекулами веществ внутри живых организмов или активно окисляться на воздухе, становясь при этом ядовитыми по отношению к ним. Выделяют следующие группы химических загрязнений:
1) водные растворы и шламы с кислой, щелочной и нейтральной реакцией;
2) неводные растворы и шламы (органические растворители, смолы, масла, жиры);
3) твердые загрязнения (химически активная пыль);
4) газообразные загрязнения (пары, отходящие газы);
5) специфические – особо токсичные (асбест, соединения ртути, мышьяка, свинца, фенолсодержащие загрязнения).
По результатам международных исследований, которые проводились под эгидой ООН, был составлен перечень наиболее важных веществ, загрязняющих окружающую среду. В него вошли:
§ трехокись серы (серный ангидрид) SO 3 ;
§ взвешенные частицы;
§ оксиды углерода СО и СО 2
§ оксиды азота NO x ;
§ фотохимические окислители (озон О 3 , перекись водорода Н 2 О 2 , гидроксильные радикалы ОН - , пероксиацилнитраты PAN и альдегиды);
§ ртуть Hg;
§ свинец Pb;
§ кадмий Cd;
§ хлорированные органические соединения;
§ токсины грибкового происхождения;
§ нитраты, чаще в форме NaNO 3 ;
§ аммиак NH 3 ;
§ отдельные микробные загрязнители;
§ радиоактивные загрязнения.
По способности сохраняться под внешним воздействием химические загрязнения делятся на:
a) стойкие и
b) разрушаемые химическими или биологическими процессами.
К физическим относятся загрязнения:
1) тепловые, возникающие вследствие повышения температуры из-за потерь тепла в промышленности, жилых домах, в теплотрассах и т.д.;
2) шумовые как следствие повышенного шума предприятий, транспорта и т.д.;
3) световые, возникающие вследствие неоправданно высокой освещенности, создаваемой искусственными источниками света;
4) электромагнитные от радио, телевидения, промышленных установок, линий электропередач;
5) радиоактивные.
Загрязнения от различных источников поступают в атмосферу, водные объекты, литосферу, после чего начинают мигрировать в различных направлениях. Из мест обитания отдельного биотического сообщества они передаются всем составляющим биоценоза – растениям, микроорганизмам, животным. Направления и формы миграций загрязнений могут быть следующими (табл. 2):
Таблица 2
Формы миграций загрязнений между природными средами
| Направление миграции | Формы миграций |
| Атмосфера – атмосфера Атмосфера – гидросфера Атмосфера – поверхность суши Атмосфера – биота Гидросфера – атмосфера Гидросфера – гидросфера Гидросфера – поверхность суши, дно рек, озер Гидросфера – биота Поверхность суши – гидросфера Поверхность суши – поверхность суши Поверхность суши – атмосфера Поверхность суши – биота Биота – атмосфера Биота – гидросфера Биота – поверхность суши Биота – биота | Перенос в атмосфере Осаждение (вымывание) на водную поверхность Осаждение (вымывание) на поверхность суши Осаждение на поверхность растений (внекорневое поступление) Испарение из воды (нефтепродукты, соединения ртути) Перенос в водных системах Переход из воды в почву, фильтрация, самоочищение воды, осаждение загрязнений Переход из поверхностных вод в наземные и водные экосистемы, поступление в организмы с питьевой водой Смыв с осадками, временными водотоками, при снеготаянии Миграция в почве, ледниках, снежном покрове Сдувание и перенос воздушными массами Корневые поступления загрязнений в растительность Испарения Попадание в воду после гибели организмов Попадание в почву после гибели организмов Миграция по пищевым цепям |
Строительное производство является мощным орудием разрушения природных систем и ландшафтов . Строительство объектов промышленного и гражданского назначения приводит к отторжению больших площадей плодородной земли, сокращению жизненного пространства всех обитателей экосистем, серьезному изменению геологической среды. Таблица 3 иллюстрирует результаты воздействия строительства на геологическое строение территорий.
Таблица 3
Изменение геологической обстановки на объектах строительства
Нарушениями природной среды сопровождается добыча и переработка полезных ископаемых. Это выражается в следующем.
1. Создание значительных по размерам карьеров и насыпей ведет к образованию техногенного ландшафта, сокращению земельных ресурсов, деформации земной поверхности, обеднению и уничтожению почв.
2. Осушение месторождений, водозабор для технических нужд горных предприятий, сброс шахтных и сточных вод нарушают гидрологический режим водного бассейна, истощают запасы подземных и поверхностных вод, ухудшают их качество.
3. Бурение, взрывание, погрузка горной массы сопровождается ухудшением качества атмосферного воздуха.
4. Названные выше процессы, а также производственный шум способствуют ухудшению условий жизнеобитания и сокращению численности и видового состава растений и животных, снижению урожайности сельскохозяйственных культур.
5. Горные выработки, осушение месторождений, извлечение полезных ископаемых, захоронение твердых и жидких отходов ведут к изменению природного напряженно-деформированного состояния массива горных пород, затоплению и обводнению месторождений, загрязнению недр.
Сейчас практически в каждом городе появляются и развиваются нарушенные территории, т.е. территории с пороговым (сверхкритическим) изменением какой-либо характеристики инженерно-геологических условий. Любое такое изменение ограничивает конкретное функциональное использование территории и требует осуществления рекультивации, т.е. комплекса работ, направленных на восстановление биологической и хозяйственной ценности нарушенных земель.
Одной из главных причин исчерпания природных ресурсов является расточительность людей. Так, по оценкам некоторых экспертов, разведанные запасы полезных ископаемых истощатся полностью уже через 60-70 лет. Еще быстрее могут быть исчерпаны известные месторождения нефти и газа.
Вместе с тем на производство промышленной продукции непосредственно расходуется всего 1/3 потребляемых сырьевых ресурсов, а 2/3 утрачивается в виде побочных продуктов и отходов, загрязняющих природную среду (рис. 9).
За всю историю человеческого общества выплавлено около 20 млрд. тонн черных металлов, а в сооружениях, машинах, на транспорте и т.д. их реализовано лишь 6 млрд. тонн. Остальное рассеяно в окружающей среде. В настоящее время рассеивается более 25% годовой продукции железа, а некоторых других веществ – еще больше. Например, рассеивание ртути и свинца достигает 80 – 90% их годового производства.
ПРИРОДНЫЕ ЗАЛЕЖИ
Извлеченные Оставленные
Потери
Переработка Частичный возврат
Частичный возврат
Продукция
 |
|||
Выход из строя, износ, коррозия
Лом Загрязнение окружающей среды
Рис.9. Схема ресурсного цикла
На грани нарушения находится баланс кислорода на планете: при существующих темпах уничтожения лесов фотосинтезирующие растения скоро будут не в состоянии восполнять расходы его на нужды промышленности, транспорта, энергетики и т.д.
Глобальные климатические изменения , вызванные деятельностью человека, характеризуются прежде всего глобальным повышением температуры. Специалисты полагают, что уже в ближайшее десятилетие разогрев земной атмосферы может возрасти до опасной черты: в тропиках прогнозируется повышение температуры на 1-2 0 С, а вблизи полюсов на 6-8 0 С.
Из-за таяния полярных льдов заметно повысится уровень Мирового океана, что приведет к затоплению огромных населенных территорий и сельскохозяйственных площадей. Предсказываются связанные с этим массовые эпидемии, особенно в Южной Америке, Индии, странах Средиземноморья. Повсеместно возрастет количество онкологических заболеваний. Существенно повысится мощь тропических циклонов, ураганов, смерчей.
Первопричина всего этого – парниковый эффект , обусловленный ростом концентрации в стратосфере на высоте 15-50 км газов, которые обычно там не присутствуют: двуокиси углерода, метана, окислов азота, хлорфторуглеродов. Слой этих газов играет роль оптического фильтра, пропуская солнечные лучи и задерживая отраженное от земной поверхности тепловое излучение. Это вызывает рост температуры в приземном пространстве, как под крышей парника. И интенсивность этого процесса растет: только за последние 30 лет концентрация углекислого газа в воздухе повысилась на 8%, а в период с 2030 по 2070 год ожидается удвоение содержания его в атмосфере по сравнению с доиндустриальным уровнем.
Таким образом, глобальное повышение температуры в ближайшие десятилетия и связанные с ним неблагоприятные явления сомнений не вызывают. При современном уровне развития цивилизации можно лишь так или иначе замедлить этот процесс. Так, всемерная экономия топливно-энергетических ресурсов напрямую способствует замедлению скорости атмосферного разогрева. Дальнейшие шаги в этом направлении – переход на ресурсосберегающие технологии и устройства, на новые строительные проекты.
По некоторым оценкам, на 20 лет уже задержано существенное потепление благодаря почти полному прекращению производства и использования хлорфторуглеродов в промышленно развитых странах.
Вместе с тем существует ряд естественных факторов, сдерживающих потепление климата на Земле, например, стратосферный аэрозольный слой, образующийся благодаря вулканическим извержениям. Он располагается на высоте 20-25 км и состоит в основном из капелек серной кислоты со средним размером 0,3 мкм. В нем также встречаются частички солей, металлов, других веществ.
Частицы аэрозольного слоя отражают солнечное излучение обратно в космос, что приводит к некоторому понижению температуры в приземном слое. Несмотря на то, что частиц в стратосфере примерно в 100 раз меньше, чем в нижнем слое атмосферы – тропосфере, – они оказывают более заметный климатический эффект. Это связано с тем, что стратосферный аэрозоль в основном понижает температуру воздуха, тогда как тропосферный может и понижать, и повышать ее. Кроме того, каждая частица в стратосфере существует долго – до 2 лет, тогда как время жизни тропосферных частичек не превышает 10 суток: они быстро вымываются дождями и выпадают на землю.
Нарушение эстетической ценности ландшафтов характерно для процессов строительства: возведение немасштабных природным образованиям зданий и сооружений производит негативное впечатление, ухудшает исторически сложившийся вид ландшафтов.
Все техногенные воздействия приводят к ухудшению качественных показателей окружающей среды, которые отличаются консерватизмом, поскольку вырабатывались в течение миллионов лет эволюции.
Для оценки активности антропогенного воздействия на природу Кировской области для каждого района была установлена интегральная антропогенная нагрузка, полученная на основании оценок воздействия на окружающую среду трех видов источников загрязнений:
§ локальных (бытовые и промышленные отходы);
§ территориальных (сельское хозяйство и лесоэксплуатация);
§ локально-территориальных (транспорт).
Установлено, что к районам с наиболее высокой экологической напряженностью относятся: г.Киров, район и г.Кирово-Чепецк, район и г.Вятские Поляны, район и г.Котельнич, район и г.Слободской.
«Бразилия» - Ленивец – тоже житель Бразилии. Из Ливерпульской гавани, всегда по четвергам, Суда уходят в плаванье к далеким бегерам. Броненосец живет в норах. А в случае опасности броненосец может свернутся в клубок как ежик. Говорят в Бразилии на португальском языке. У ленивца длинные и тонкие лапы с 3 пальцами с очень длинными когтями.
«Природные зоны Южной Америки» - Рельеф. Изменение природы материка под влиянием человека. Наверное вы уже догадались. Верно, уникальная природа Южной Америки На грани постепенного уничтожения. Почему мы так говорим. Сотни видов внесены в Красную книгу. Почвы. Климат. Крокодил, обитающий в Южной Америке. 11, Дерево- каучуконос. 12.
«Уроки Южная Америка» - Полезные ссылки в Internet. Цели урока: Развитие приемов алгоритмического и логического мышления. Природные богатства (диктор, текст, карта, видеоролик). Мультмедийный учебник. Содержание Справочник Тесты Практика Интернет. Содержание мультимедийного учебника. Животный мир Южной Америки -10 мин. Выводы по уроку.
«География 7 класс Южная Америка» - Таблица. Ход урока: Южная Америка. ГП Ю. Америки. Общие черты и различие в ГП. Тема урока. Вступительное слово учителя…………. ЮЖНАЯ АМЕРИКА 7 класс. Работа с таблицей. Исследователи и путешественники.
«Материк Южная Америка» - На берегах озера Маракайбо добывают нефть. 11. Задание 3: "Веришь - не веришь?". Знак «+» ставьте если верно, и «-», если утверждение не верно. Обобщающий урок
Смотрите также фотографии природы Южной Америки: Венесуэла (Ориноко и Гвианское плоскогорье) , Центральные Анды и Амазония (Перу) , Прекордильеры (Аргентина) , Бразильское нагорье (Аргентина) , Патагония (Аргентина) , Огненная Земля (из раздела Природные ландшафты мира).
Южная Америка освоена человеком неравномерно . Густо заселены только окраинные области материка, главным образом побережье Атлантического океана и некоторые районы Анд. В то же время внутренние районы, например лесистая Амазонская низменность, до последнего времени оставались фактически не освоенными.
Вопрос о происхождении коренного населения Южной Америки - индейцев - долгое время вызывал разногласия.
Наиболее распространена точка зрения о заселении Южной Америки монголоидами из Азии через Северную Америку примерно 17-19 тыс. лет назад (рис. 23).
Рис. 23. Центры становления человека и пути его расселения по Земному шару (по В.П. Алексееву): 1 - прародина человечества и расселение из нее; 2 - первичный западный очаг расообразования и расселение протоавстралоидов; 3 - расселение протоевропеоидов; 4 - расселение протонегроидов; 5 - первичный восточный очаг расообразования и расселение протоамериканоидов; 6 - североамериканский третичный очаг и расселение из него; 7 - центрально-южноамериканский очаг и расселение из него.
Но, основываясь на некоторой антропологической общности индейских народов Южной Америки с народами Океании (широкий нос, волнистые волосы) и на наличии у них одинаковых орудий труда, некоторые ученые высказывали мысль о заселении Южной Америки со стороны островов Тихого океана . Однако эту точку зрения разделяют немногие. Наличие океанийских черт у жителей Южной Америки большинство ученых склонно объяснять тем, что через северо-восток Азии и Северную Америку с монголоидами могли проникнуть и представители океанийской расы.
В настоящее время численность индейцев в Южной Америке значительно больше по сравнению с Северной, хотя за период колонизации материка европейцами она сильно сократилась. В некоторых странах индейцы до сих пор составляют значительный процент населения. В Перу, Эквадоре и Боливии их около половины от общей численности, а в отдельных областях они даже значительно преобладают. Большая часть населения Парагвая индейского происхождения, много индейцев проживает в Колумбии. В Аргентине, Уругвае, Чили индейцы были почти совершенно истреблены еще в первый период колонизации, и сейчас их там очень немного. Неуклонно сокращается также индейское население Бразилии.
В антропологическом отношении все индейцы Южной Америки отличаются единством и близки североамериканским индейцам. Наиболее разработана классификация индейских народов по языковым признакам . Разнообразие языков индейцев Южной Америки очень велико и многие из них настолько своеобразны, что не могут быть объединены в семьи или группы. Кроме того, отдельные языковые семьи и отдельные языки, ранее широко распространенные по материку, сейчас почти или полностью исчезли вместе с народами, говорившими на них, в результате европейской колонизации. Языки многих индейских племен и народов, живущих изолированно, до сих пор почти не изучены. К началу европейской колонизации территорию к востоку от Анд населяли народы, уровень развития которых соответствовал первобытнообщинному строю. Средства к существованию они добывали охотой, рыболовством и собирательством. Но, по данным последних исследований, на некоторых равнинах севера и северо-востока материка многочисленное население занималось земледелием на дренируемых землях.
В Андах и на тихоокеанском побережье сложились сильные индейские государства , характеризовавшиеся высоким уровнем развития земледелия и скотоводства, ремесел, прикладного искусства и зачатками научных знаний.
Земледельческие народы Южной Америки дали миру такие культурные растения, как картофель, маниок, арахис, тыкву и др. (см. карту «Центры происхождения культурных растений» на рис. 19).
В процессе европейской колонизации и ожесточенной борьбы с колонизаторами некоторые индейские народы совершенно исчезли с лица Земли, другие были оттеснены со своих исконных территорий на необжитые и неудобные земли. Отдельные индейские народы продолжают жить в районах своего прежнего местообитания. До сих пор существуют племена, живущие изолированно, сохранившие тот уровень развития и уклад жизни, на котором их застало вторжение европейцев.
Ниже перечислены только некоторые, самые многочисленные и наиболее хорошо изученные группы индейских народов, составляющие сейчас или составлявшие в прошлом значительную часть населения материка.
Во внутренних районах Бразилии до сих пор существуют остатки племен языковой семьи «же» . К моменту прихода европейцев на материк они населяли восточную и южную части Бразилии, но были оттеснены колонизаторами в леса и болота. Этот народ до сих пор находится на уровне развития, соответствующем первобытно-общинному строю, и отличается бродячим образом жизни.
На очень низкой ступени развития находились к приходу европейцев жители крайнего юга Южной Америки (Огненной Земли). Они защищали себя от холода звериными шкурами, оружие делали из кости и камня, пропитание добывали охотой на гуанако и морским рыболовством. Огнеземельцы подверглись жесточайшему физическому истреблению в XIX в., сейчас их осталось очень мало.
На более высоком уровне развития находились племена, населяющие центральные и северные части материка в бассейнах Ориноко и Амазонки (народы языковых семей тупи-гуарани, аравакской, карибской ). Они и сейчас занимаются земледелием, возделывая маниок, кукурузу, хлопчатник. Охотятся, применяя луки и стрелометательные трубки, а также используют моментально действующий растительный яд кураре.
До прихода европейцев основным занятием племен, живших на территории Аргентинской Пампы и Патагонии , была охота. Испанцы завезли на материк лошадей, которые впоследствии одичали. Индейцы научились приручать лошадей и стали их использовать для охоты на гуанако. Бурное развитие капитализма в Европе сопровождалось безжалостным истреблением населения колониальных земель. В Аргентине, в частности, местных жителей испанцы оттесняли на крайний юг Патагонии, на земли, непригодные для зернового хозяйства. В настоящее время в Пампе коренное население почти совершенно отсутствует. Сохранились лишь небольшие группы индейцев, работающих батраками в крупных земледельческих хозяйствах.
Наиболее высокого общественно-экономического и культурного развития к приходу европейцев достигли племена, населявшие возвышенные плоскогорья Анд в пределах Перу , Боливии и Эквадора, где находится один из древнейших центров орошаемого земледелия.
Индейское племя, языковая семья кечуа , обитавшее в XI-XIII вв. на территории современного Перу, объединило разрозненные мелкие народы Анд и образовало сильное государство, Тауантинсуйу (XV в.). Вожди назывались «инка». Отсюда пошло название всего народа. Инки подчинили себе народы Анд вплоть до современной территории Чили, распространили свое влияние также на более южные районы, где возникла самостоятельная, но близкая инкам культура оседлых земледельцев арауканов (мапуче) .
Орошаемое земледелие было главным занятием инков, причем они возделывали до 40 видов культурных растений, располагая поля террасами по склонам гор и подводя к ним воду горных потоков. Инки приручали диких лам, используя их как вьючных животных, и разводили домашних лам, от которых получали молоко, мясо, шерсть. Славились инки также умением строить горные дороги и мосты из лиан. Они знали многие ремесла: гончарное, ткачество, обработку золота и меди и др. Из золота они изготовляли украшения и предметы религиозного культа. В государстве инков частное землевладение сочеталось с коллективным, во главе государства стоял верховный вождь с неограниченной властью. С покоренных племен инки взимали подати. Инки - создатели одной из древнейших цивилизаций в Южной Америке. Некоторые памятники их культуры сохранились до сих пор: древние тракты, остатки архитектурных сооружений и оросительных систем.
Отдельные народы, входившие в состав государства инков, до сих пор населяют пустынные высокие плоскогорья Анд. Они примитивным способом обрабатывают землю, возделывая картофель, киноа и некоторые другие растения.
Самый многочисленный современный индейский народ - кечуа - населяет горные районы Перу, Боливии, Эквадора, Чили и Аргентины. На берегах озера Титикака живут аймара - один из наиболее высокогорных народов мира.
Основу коренного населения Чили составляла группа сильных земледельческих племен, объединяемых под общим названием арауканов . Они оказывали долгое сопротивление испанцам, и только в XVIII в. часть их под натиском колонизаторов переселилась в Пампу. Сейчас арауканы (мапуче) живут и в южной половине Чили, лишь некоторые из них - в Аргентинской Пампе.
На севере Анд, на территории современной Колумбии, к приходу испанских завоевателей сложилось культурное государство народов чибча-муиска . Сейчас небольшие племена - потомки чибча, у которых сохранились пережитки родоплеменного строя, живут в Колумбии и на Панамском перешейке.
Первые поселенцы из Европы, приезжавшие в Америку без семей, вступали в браки с индианками. В результате образовалось смешанное, метисное , население. Процесс метисации продолжался и позднее.
В настоящее время «чистые» представители европеоидной расы почти совершенно отсутствуют на материке. Исключение составляют только позднейшие иммигранты. Большая часть так называемых «белых» содержит в той или иной степени примесь индейской (или негритянской) крови. Это смешанное население (метисы, чоло) преобладает почти во всех южноамериканских странах.
Значительную часть населения, особенно в приатлантических областях (в Бразилии, Гвиане, Суринаме, Гайане), составляют негры - потомки рабов, ввезенных в Южную Америку в начале колонизации, когда нужна была многочисленная и дешевая рабочая сила, используемая на плантациях. Негры частично смешались с белым и индейским населением. В результате создались смешанные типы: в первом случае - мулаты , во втором - самбо .
Спасаясь от эксплуатации, негры-рабы бежали от своих хозяев в тропические леса. Их потомки, часть из которых смешалась с индейцами, в некоторых районах до сих пор ведут примитивный лесной образ жизни.
До провозглашения независимости южноамериканских республик, т.е. до первой половины XIX столетия, иммиграция в Южную Америку из других стран была запрещена. Но впоследствии правительства вновь образовавшихся республик, заинтересованные в экономическом развитии своих государств, освоении пустующих земель, открыли доступ иммигрантам из разных стран Европы и Азии. Особенно много граждан прибывало из Италии, Германии, Балканских стран, частично из России, Китая и Японии. Переселенцы более позднего периода обычно держатся обособленно, сохраняя свой язык, обычаи, культуру и религию. В некоторых республиках (Бразилия, Аргентина, Уругвай) они образуют значительные группы населения.
Особенности истории Южной Америки и, как следствие этого, большая неравномерность в распределении современного населения и относительно малая его средняя плотность обусловили значительную сохранность естественных условий по сравнению с другими материками. Большие пространства Амазонской низменности, центральная часть Гвианского нагорья (массив Рорайма), юго-западная часть Анд и тихоокеанского побережья долго оставались неосвоенными . Отдельные бродячие племена в амазонских лесах, почти не соприкасавшиеся с остальным населением, не столько влияли на природу, сколько сами зависели от нее. Однако таких районов становится все меньше. Добыча полезных ископаемых, прокладка путей сообщения, в частности строительство Трансамазонской магистрали , освоение новых земель оставляют в Южной Америке все меньше пространств, не затронутых деятельностью человека.
Добыча нефти в самой гуще тропических лесов Амазонии или железных и других руд в пределах Гвианского и Бразильского нагорий потребовала строительства транспортных путей в недавно еще глухих и недоступных районах. Это, в свою очередь, привело к росту населения, истреблению лесов, расширению пахотных и пастбищных земель. В результате наступления на природу с применением новейшей техники часто нарушается экологическое равновесие, разрушаются легкоуязвимые природные комплексы (рис. 87).
Рис. 87. Экологические проблемы Южной Америки
Освоение и значительные преобразования начинались в первую очередь с равнины Ла-Плата, прибрежных частей Бразильского нагорья, крайнего севера материка. Районы, освоенные еще до начала европейской колонизации, находятся в глубине Анд Боливии, Перу и других стран. На территории древнейших индейских цивилизаций многовековая деятельность человека наложила свой отпечаток на пустынные плоскогорья и склоны гор на высоте 3-4,5 тыс. м над уровнем моря.