Klasifikacije prirodnih sistema biosfere zasnivaju se na pejzažnom pristupu, budući da su ekosistemi sastavni dio prirodno-geografskih pejzaža koji čine geografski (pejzažni) omotač Zemlje. Biogeocenoze (ekosistemi) formiraju na površini Zemlje tzv biogeosfera, koja je osnova biosfere, koju je V. I. Vernadsky nazvao "filmom života", a V. N. Sukachev - "biogeocenotskim pokrivačem".

"Biogeocenotska naslovnica" V. N. Sukačeva nije ništa drugo do serijal prirodni ekosistemi, koji su prostorne (korološke) jedinice (dijelovi, elementi) biosfere. Ove jedinice se u pravilu poklapaju sa svojim granicama s elementima pejzaža. geografska omotnica Zemlja.

Pejzaž- prirodno-geografski kompleks u kojem su sve glavne komponente (gornji horizonti litosfere, reljef, klima, voda, tlo, biota) u složenoj interakciji, čineći jedinstven sistem koji je homogen u pogledu razvoja.

Pejzažni pristup u ekologiji ima, prije svega, veliki značaj za potrebe upravljanja prirodom. Po porijeklu se razlikuju dvije glavne vrste pejzaža - prirodni i antropogeni.

prirodni pejzaž Formira se isključivo pod uticajem prirodnih faktora i ne transformiše se ljudskom ekonomskom aktivnošću. U početku su se razlikovali sljedeći prirodni krajolici:

– geohemijske- označava lokaciju dodijeljenu na osnovu jedinstva sastava i količine hemijskih elemenata i jedinjenja. Intenzitet njihove akumulacije u pejzažu ili, obrnuto, brzina samopročišćavanja krajolika može poslužiti kao pokazatelj njegove otpornosti na antropogene uticaje;

– elementarni pejzaž označava područje sastavljeno od određenih stijena koje se nalaze na jednom elementu, reljefu, u jednaki uslovi pojava podzemnih voda, sa istom prirodom biljnih asocijacija i jednom vrstom tla;

– zaštićeni pejzaž, gde su sve ili pojedine vrste privredne delatnosti regulisane ili zabranjene na propisan način.

Međutim, prema mnogim znanstvenicima, antropogeni krajolici sada prevladavaju na kopnu, ili su, u svakom slučaju, jednaki po zastupljenosti prirodnim.

Antropogeni pejzaž- ovo je nekadašnji prirodni krajolik, transformiran privrednom djelatnošću tako da je promijenjena povezanost njegovih prirodnih komponenti. Pejzaži uključuju:

– poljoprivredni (poljoprivredni)- čija je vegetacija u velikoj mjeri zamijenjena usjevima i zasadima poljoprivrednih i hortikulturnih kultura;

– tehnogeni,čiju strukturu određuju ljudske aktivnosti koje je stvorio čovjek povezane s upotrebom moćnih tehničkih sredstava (narušavanje zemljišta, zagađenje industrijskim emisijama, itd.); ovo uključuje pejzaž. industrijski, nastala kao rezultat uticaja na životnu sredinu velikih industrijskih kompleksa;

– urbanistički (urbanistički) - sa zgrade, ulice i parkovi.

Granice geografskog (pejzažnog) omotača Zemlje poklapaju se sa granicama biosfera, ali budući da geografski omotač uključuje i područja u kojima nema života, može se uslovno pretpostaviti da je biosfera dio nje. Zapravo, radi se o neraskidivom jedinstvu, o čemu svjedoči pejzažni pristup pri razlikovanju tipova prirodnih ekosistema. Jedan takav primjer je klasifikacija prema R. X. Whittakeru, koju je koristio za procjenu produktivnosti svjetskih ekosistema (Tabela 7.1).

Tabela 7.1 Primarna biološka produktivnost svjetskih ekosistema (prema R. X. Whittakeru, 1980.)

Glavni izvor energije za pejzažnu školjku, kao i za bisferu, je sunčevo zračenje. Za biosferu, solarna energija je prvenstveno "pokretač" biogeohemijskih ciklusa biofilnih elemenata i glavna komponenta fotosinteze - izvor primarne proizvodnje. Kao što se vidi iz tabele. 7.1, produktivnost biosfere se sastoji od produktivnosti različitih prirodnih ekosistema (istovremeno, energije pejzaža).

Ali energija Sunca, koja pruža ovu produktivnost, iznosi samo 2-3% sve njegove energije koja je stigla do površine Zemlje. Ostatak sunčeve energije troši se na abiotičku sredinu, osim njenog prilično aktivnog učešća u procesima fizičko-hemijske razgradnje, smeća itd. abiotički faktori određuju, zajedno sa biotičkim, evolucijski razvoj organizama i homeostazu ekosistema. Zauzvrat, povrće i životinjski svijet- tako moćne prirodne komponente da mogu uticati na okolinu i „preraditi je za sebe“, stvarajući određeno mikrookruženje (mikroklimu). Sve ovo ukazuje na to Živa priroda postoji u jednom energetskom polju čitavog pejzaža. O tome svjedoči i distribucija primarne proizvodnje, na kopnu iu oceanu (slika 7.1; Bigon et al., 1989).

Kao što se može vidjeti sa sl. 7.1, produktivnost razne vrste ekosistemi su daleko od istog i oni zauzimaju različite teritorije na planeti. Razlike u produktivnosti povezane su sa klimatskom zonalnošću, prirodom staništa (kopno, voda), sa uticajem ekoloških faktora njihovog lokalnog poretka. itd., informacije o čemu su predstavljene u nastavku kada se karakterišu prirodni ekosistemi kao horološke jedinice biosfere, klasifikovane na principima tzv. biomskog pristupa. Prema Y. Odumu (1986), biom- "veliki regionalni i subkontinentalni ekosistem koji karakteriše neka osnovna vrsta vegetacije ili druga karakteristična karakteristika pejzaža."

Na osnovu ovih ideja, Yu. Odum je predložio sljedeću klasifikaciju prirodnih ekosistema biosfere (na slici 7.2 - globalna distribucija bioma):

I. Zemaljski biomi.

tundra: arktički i alpski.

Borealne četinarske šume.

Umjerena listopadna šuma.

Stepe umjerenog pojasa.

Tropske stepe i savane.

Chaparral - područja sa kišnim zimama i sušnim ljetima.

pustinja: zeljasta i žbunasta.

Poluzimzelena tropska šuma: izražene vlažne i suhe sezone.

Zimzelena tropska prašuma.

I. Vrste slatkovodnih ekosistema

Lentic (latinski lentes– smiren): jezera, bare itd.

Lotik (latinski lotos - pranje): rijeke, potoci, izvori.

močvare: močvare i močvarne šume.

III. Tipovi morskih ekosistema

Otvoreni ocean (pelagični).

Voda kontinentalni pojas(priobalne vode).

Područja uzdizanja(plodna područja sa produktivnim ribolovom).

Estuari(obalne uvale, tjesnaci, ušća rijeka, slane močvare itd.

Granice rasprostranjenosti bioma određene su krajobraznim komponentama kontinenata; u pravilu naziv sadrži dominantnu vegetaciju (šuma, žbunje, itd.). U vodenim ekosistemima biljni organizmi ne dominiraju, pa se kao osnova uzimaju fizički znakovi staništa („stajaća“, „tečeća“ voda, otvoreni ocean itd.).

Kao što je jasno iz navedenog, biom je ekosistem koji se svojim granicama poklapa sa pejzažima regionalnog nivoa (Sl. 7.2). Sastoji se od istih komponenti kao i pejzaž, ali njegova glavna komponenta je biota, a fokus je na procesima koji stvaraju organsku materiju i biohemijskom ciklusu supstanci.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Dobar posao na stranicu">

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Hostirano na http://www.allbest.ru/

Uticaj ljudske aktivnosti na biosferu i pejzaže Zemlje

1. Osobine biosfere i uloga u ekosferi

3. Moderni pejzaži svijeta

4. Problemi dezertifikacije, krčenja šuma, očuvanja biodiverziteta Zemlje

Književnost

biodiverzitet pejzaža ekosfere

1. Osobine biosfere i njena uloga u ekosferi

U naučnoj literaturi postoji nekoliko koncepata koji se označavaju riječju "biosfera". Dva su koncepta posebno uobičajena. Prema jednom, širem, biosfera je područje postojanja žive materije, zajedno sa njenim staništem. U tom smislu biosferu je shvatio V. I. Vernadsky, au istom smislu se često nalazi i u literaturi. U užem smislu, biosfera je jedna od geosfera Zemlje, područje distribucije žive materije. Biosfera je koncentrisana uglavnom u obliku relativno tankog filma na površini kopna i uglavnom (ali ne isključivo) u gornjim slojevima okeana. Ona ne može da funkcioniše bez bliska saradnja sa atmosferom, hidrosferom i litosferom, a pedosfera jednostavno ne bi postojala bez živih organizama.

Prisustvo biosfere razlikuje Zemlju od ostalih planeta u Sunčevom sistemu. Posebno treba naglasiti da se radi o bioti, tj. ukupnost živih organizama svijeta stvorila je ekosferu u obliku kakav je (ili, preciznije, kakav je bio prije početka aktivne ljudske djelatnosti), a biota je ta koja ima najvažniju ulogu u stabilizaciji ekosfere. Atmosfera kiseonika, globalni ciklus vode, ključna uloga ugljika i njegovih spojeva povezani su s aktivnostima biote i karakteristični su samo za Zemlju. Biota igra značajnu, ako ne i odlučujuću, ulogu u svim globalnim biogeohemijskim ciklusima. Uglavnom zahvaljujući bioti je osigurana homeostaza ekosfere, tj. sposobnost sistema da održi svoje osnovne parametre, uprkos spoljnim uticajima, kako prirodnim tako i, u sve većoj meri, antropogenim.

Glavni proces stvaranja organske tvari je fotosinteza. Proces fotosinteze, tj. stvaranje žive materije od nežive, osigurava održivo formiranje najvažnijih prirodnih resursa – primarnih bioloških proizvoda.

2. Biotičko upravljanje ekosferom i uloga ljudske aktivnosti

Vrijednost primarne biološke proizvodnje je ukupna količina organske tvari stvorene tokom fotosinteze po jedinici vremena (obično godišnje) na određenom području. Očekuje se da će se 2050. godine, zbog klimatskih promjena, povećati "neto" primarna proizvodnja biosfere i iznositi 82,5 milijardi tona godišnje, uz proizvodnju ekosistema od 8,1 milijardu tona godišnje. Tako će se stepen otvorenosti procesa povećati na 10%, što ukazuje na progresivno loše stanje ekosfere, ako se strategija čovječanstva u odnosu na probleme geoekologije radikalno ne promijeni.

Proces fotosinteze je osnova održavanja života na Zemlji, a njegov rezultat, biološki proizvodi, najvažniji su obnovljivi resurs. Ovih 220 milijardi tona organske materije godišnje glavni su obnovljivi resurs ekosfere, koji obezbjeđuje poljoprivredu, šumarstvo, ribarstvo i drugi sektori privrede povezani sa korišćenjem obnovljivih prirodnih resursa.

Još važnija je uloga bioloških proizvoda i biote općenito u osiguravanju održivog funkcioniranja ekosfere. Ova najvažnija, stabilizirajuća uloga biote često se zaboravlja. Sinteza i odgovarajuće uništavanje organske materije su u osnovi globalnog biogeohemijskog ciklusa ugljika, a lokalno, u osnovi su održivosti ekosistema. Istovremeno, na globalnom nivou, sinteza i destrukcija su balansirani sa tačnošću od 10 4 za vremenske intervale reda veličine 10 hiljada godina.

Uloga biote u globalnom hidrološkom ciklusu je značajna. Budući da je živa tvar otprilike 90% vode, biota godišnje veže 60 milijardi tona ugljika i oko 500 km2 u novofotosintetiziranoj organskoj tvari! vode. U procesu sinteze organske tvari, vegetacija kroz sebe propušta dva reda veličine više vode od količine koja se ispostavila da je vezana u organskoj tvari. Ovu vodu biljke uzimaju iz vlage u tlu, sudjeluje u funkcionisanju biljaka, a zatim ulazi u atmosferu. Na taj način oko 30 hiljada km3 vode godišnje učestvuje u biološkoj vezi globalnog ciklusa vode (hidrološki ciklus). To je oko 25% od ukupne količine padavina koja pada na površinu kopna.

Količina sunčeve energije koja se koristi za izgradnju organske materije u procesu fotosinteze je 133 x 1012 W. To je 13 puta više od globalne ljudske potrošnje energije, ali samo 0,16% sunčevog zračenja dolazi na površinu Zemlje.

Utvrđeno je da u biosferi, biota zadržava sposobnost kontrole uslova okoline ako osoba u toku svojih aktivnosti ne koristi više od 1% neto primarne proizvodnje biote. Ostatak proizvodnje treba rasporediti na vrste koje obavljaju funkciju stabilizacije životne sredine. Dakle, sa stanovišta čovječanstva, biota je mehanizam koji čovjeku obezbjeđuje ishranu (energiju) sa koef. korisna akcija 1%, a 99% ide na održavanje održivosti životne sredine.

Ako posmatramo osobu kao vrste, koji se nalazi na vrhu ekološke piramide, tada bi se, prema zakonima biološke ekologije, oslanjao na hranu za samo nekoliko posto primarnih bioloških proizvoda proizvedenih na kopnu, tj. oko 10 milijardi tona godišnje. Naime, zahvaljujući korišćenju oranica, pašnjaka i šuma, čovek apsorbuje poljoprivredne i šumske proizvode ukupne mase 31 milijardu tona. Jasno je da potrošnja primarnih bioloških proizvoda od strane čoveka i sada prelazi sve zamislive granice. . Daljnjim rastom svjetske populacije, njegove potrebe mogu se zadovoljiti samo na račun potreba drugih živih organizama, a to će neminovno, prije ili kasnije, dovesti do katastrofalne degradacije biosfere, a time i ekosfere u cjelini. .

Dva su najozbiljnija aspekta u problemima degradacije biosfere:

prvo, kao što smo upravo vidjeli, prekomjerna antropogena apsorpcija i uništavanje obnovljivih bioloških resursa, što ne odgovara prirodnom nivou;

drugo, smanjenje uloge biosfere u stabilizaciji stanja ekosfere. Oba problema su izuzetno ozbiljna, ali je drugi problem vjerovatno važniji, jer utiče na osnovne, duboke, sistemske procese funkcionisanja ekosfere. Može se smatrati da je veličina antropogenog udjela apsorpcije i uništavanja primarnih bioloških proizvoda zemljišta najvažniji geoekološki indeks izrazito nepovoljnog, kriznog stanja ekosfere.

3. Moderni pejzaži svijeta

Vrijednost biološke produktivnosti svake površine zemljine površine ovisi o omjeru topline i vlage koji se dovode u ovo područje. Što je veća količina sunčeve energije koju apsorbuje Zemljina površina, to su bolji uslovi za sintezu primarnih bioloških proizvoda. Međutim, to je tačno samo ako to područje prima optimalnu količinu vode. Najveća vrijednost primarne produktivnosti je tipična za vlažne šume ekvatorijalni pojas(oko 4000 t/km2 godišnje). Subtropske šume proizvode 2000 t/km2, a tajge - 700 t/km2. U ovom nizu različitih tipova šumskih pejzaža, toplota je odlučujući faktor; bilans zračenja.

Zakon geografske zonalnosti omogućava da se opiše prostorna distribucija glavnih karakteristika zonskih procesa i njihovih kombinacija u obliku prirodnih teritorijalnih kompleksa, ili pejzaža, u obliku koji bi sada postojao na Zemlji da čovjek nije djelovao na to.

Ljudska aktivnost je uvelike transformirala primarne ili potencijalne pejzaže Zemlje. Na 20-30% kopnene površine čovjek je gotovo u potpunosti transformirao pejzaže. Na teritorijama sa velika gustoća stanovništva prirodni ekosistemi skoro da nije sačuvana. Umjesto toga, njihove teritorije su 40-80% zauzete poljoprivrednim zemljištem, naseljima, putevima, industrijskim objektima i drugim rezultatima ljudske djelatnosti. U ostalom su sekundarne ili posebno kultivisane šume, degradirani zemljišni i vodni sistemi, koji su po pravilu u daleko od idealnog stanja. Istovremeno, spolja, takvi prostori mogu izgledati sigurno (što se, na primjer, primjećuje u zapadnoj Europi ili SAD-u), ali zapravo su to područja destabilizacije ekosfere.

Kao rezultat toga, neki zonski tipovi pejzaža su nestali, drugi su se transformisali, tako da su nastale antropogene modifikacije prirodnih pejzaža. Od 96 zonskih tipova pejzaža identificiranih na ravnicama svijeta, 40 tipova je nestalo ili su radikalno transformirani. Ukupno je oko 60% svjetske teritorije transformirano od strane čovjeka u ovom ili onom stepenu.

Na svijetu nema teritorija koje je čovjek potpuno nepromijenjen. Čak iu udaljenim centrima ekonomska aktivnost područja kao što su Antarktik ili sjeveroistok naše zemlje, padavine hemijske supstance iz atmosfere promijenilo, iako u maloj mjeri, prvobitno, predantropogeno stanje Zemljinih pejzaža. Međutim, antropogenoj transformaciji svijeta doprinijela je i aktivnost plemena lovaca-sakupljača koja su živjela u neznatno izmijenjenim krajolicima.

Ali ipak velike teritorije na Zemlji ostaju gotovo netaknuti. Oni igraju ogromnu, planetarnu ulogu u održavanju homeostaze ekosfere i stoga ih treba smatrati najvrednijim bogatstvom čitavog čovječanstva.

Podjela pejzaža prema stepenu antropogene transformacije. 1. Autohtoni (primarni) pejzaži su zonski tipovi pejzaža na koje nije direktno uticala privredna aktivnost, tj. praktično netransformisan.

Ova kategorija uključuje pejzaže glacijalnih pustinja, neke tropske pustinje, velika većina planinskih područja, kao i značajni dijelovi borealnih šumskih pejzaža (tj. šume umjerena zona Sjeverna hemisfera) i tundra. Ovo također uključuje rezervate prirode i druga strogo zaštićena područja. Jedan broj istraživača smatra primarne (primarne) pejzaže najvažnijim prirodnim resursom koji igra važnu ulogu u ekološkoj stabilizaciji ekosfere.

2. Sekundarni derivati ​​pejzaži su prirodno-antropogeni pejzaži nastali na mestu primarnih kao rezultat privrednih aktivnosti u sadašnjosti ili prošlosti, koji decenijama ili prvim stoljećima postoje u relativno stabilnom stanju zbog procesa prirodne samoregulacije. . Takve pejzaže odlikuje privredna aktivnost srednjeg intenziteta, ili se u nešto izmijenjenom krajoliku mogu naći pojedinačni dijelovi visokointenzivne aktivnosti.

3. Kategorija antropogeno modifikovanih predela obuhvata predele sa veoma visokim stepenom transformacije. U njima su antropogene promjene bile brže od prirodnih varijacija geografskih uvjeta. Ovim pejzažima se, s jedne strane, upravlja kao prirodnim sistemima, as druge strane u velikoj mjeri zavise od ljudskih aktivnosti.

Ova kategorija uključuje, prije svega, poljoprivredne modifikacije krajolika: njive (navodnjavane i nenavodnjavane), bašte, voćnjake, plantaže i pašnjake raznih vrsta. Ovo takođe uključuje područja intenzivne, svrsishodne obrade drveta. U kategoriju antropogeno modifikovanih pejzaža spadaju i zaštićena rekreaciona područja, prvenstveno parkovi.

4. Tehnogeni pejzaži su prirodni sistemi koji se uglavnom kontrolišu ljudskim aktivnostima. Riječ je o urbanim sistemima sa svom urbanom i prigradskom infrastrukturom: stambenim područjima, ulicama i trgovima, rekreacijskim zonama, industrijskim zonama, komunikacionim putevima, sistemima za održavanje života (vodovod i kanalizacija, sakupljanje i prerada otpada, snabdijevanje energijom i grijanje) itd. su mjesta vađenja i prerade mineralnih sirovina (kamenolomi, rudnici, naftna polja, itd.). Ovo su pejzaži hidraulične konstrukcije(brane, rezervoari, kanali, crpne stanice, itd.) sa susjednim akvatorijima i teritorijama.

Prema vrstama ljudske djelatnosti, antropogeni pejzaži se mogu podijeliti u sljedeće kategorije: pejzaži područja nenavodnjavane poljoprivrede, pejzaži područja navodnjavane poljoprivrede, pašnjaci, šumski pejzaži, rudarski pejzaži, urbanizovani pejzaži, rekreativni pejzaži.

Osobine antropogene transformacije pejzaža i ekosistema

1. Sistem se iz skoro potpuno zatvorenog pretvara u otvoren (otvoreni) uglavnom zbog otuđenja biomase u obliku upotrebljenih proizvoda! covece. Stepen otvorenosti sistema je, po svemu sudeći, pokazatelj stepena njegove antropogene transformacije.

2. Monotonija pejzaža je sve veća. Smanjenje raznolikosti unutar krajolika također može biti pokazatelj antropogene transformacije.

3. Produktivnost pejzaža opada u direktnoj (možda nelinearnoj) zavisnosti od integralnog antropogenog pritiska u određenom vremenskom intervalu.

4. Što je veći integralni antropogeni pritisak više poremetili evolutivni razvoj pejzaža i ekosistema.

5. Narušena je hemijska ravnoteža koja se razvila u pejzažima i ekosistemima u procesu njihove evolucije u predantropogenoj eri. Antropogeni tokovi hemijskih elemenata i njihovih spojeva često premašuju nivo prirodnih tokova hemijskih supstanci za jedan ili dva reda veličine.

6. Posebno su intenzivirani tokovi biogenih supstanci.

7. Postoji kontinuirana transformacija zemljišnog fonda.

Zajedničko obilježje svjetskih pejzaža je pogoršanje njihovog stanja (degradacija), što se prvenstveno izražava u smanjenju njihove prirodne biološke produktivnosti. Istovremeno, glavni procesi su krčenje šuma u relativno vlažnim predelima i dezertifikacija u relativno suvim predelima. Prirodni uslovi pogodni za razvoj ova dva procesa dostupni su na više od 90% zemljišta bez glečera, a antropogeni uticaji ovu mogućnost pretvaraju u stvarnost.

4. Problemi krčenja šuma, dezertifikacije, očuvanja biološke raznolikosti Zemlje

Problem krčenja šuma. Već smo ranije govorili o izuzetnoj ulozi koju ima biota u cjelini u stabilizaciji Zemljine ekosfere. Uključujući i veliku ulogu šuma. Ako je uticaj vegetacije na stanje ekosfere izuzetno važan, onda je jasno da uticaj šuma, koje čine oko 85% svetske fitomase, ne može a da ne bude presudan. Zaista, šume igraju ključnu ulogu u oblikovanju globalnog ciklusa vode i globalnih biogeohemijskih ciklusa elemenata kao što su ugljik i kisik. Svjetske šume reguliraju važne karakteristike svjetskog klimatskog i vodnog režima. Ekvatorijalne šume su posebno važan rezervoar biodiverziteta, koji sadrži 50% svjetskih životinjskih i biljnih vrsta na 6% kopnene površine. Doprinos šuma svjetskim resursima nije samo kvantitativno značajan, već i jedinstven, jer su šume izvor drva, papira, lijekova, boja, gume, voća itd.

Prema podacima Međunarodne organizacije za hranu i poljoprivredu (FAO), 1995. godine prirodne i zasađene šume pokrivale su 26,6% zemljišta bez leda, ili približno 35 miliona km2.

Kao rezultat njihovih aktivnosti, čovjek je uništio najmanje 10 miliona km2 šuma koje sadrže 36% fitomase zemljišta. Glavni razlog uništavanja šuma bila je potreba za povećanjem površine oranica i pašnjaka zbog porasta stanovništva.

Naseljavanje i antropogena transformacija vlažne zone rainforest dešavalo postepeno. Prvi put u zoni tropskih prašuma ljudi su se pojavili prije 25-40 hiljada godina u jugoistočnoj Aziji i Okeaniji, prije 10 tisuća godina - u Amazoniji, prije 3 tisuće godina - u Africi, a još kasnije na Madagaskaru i Novom Zelandu. U svim slučajevima, antropogene promjene u šumama bile su neznatne, jer plemena lovaca-sakupljača koja tu žive imaju minimalan uticaj na stanje šuma. Međutim, u posljednjih 200 godina u ovoj zoni se razvila plantažna poljoprivreda, uzgajajući proizvode za prodaju (šećerna trska, duhan, kafa, kakao, čaj, kaučuk, kokos i uljane palme). Izvoz tropskog drveta porastao je 16 puta od 1950. godine. Uz to, broj stanovnika se dramatično povećao, što je na kraju dovelo do značajnog krčenja šuma i degradacije šuma.

Godišnji gubitak površine tropskih šuma je 13,7-15,5 miliona hektara godišnje. U razvijenim zemljama, šumske površine su se malo promijenile, povećavajući se u prosjeku za 1,8 miliona hektara godišnje. U nekim zemlje u razvoju(npr. u Maleziji, Tajlandu) krčenje šuma se dešava posebno brzo.

Glavni uzroci krčenja šuma u tropima.

1. Razvoj novih zemljišta za polja, plantaže i pašnjake od strane seljačkih naseljenika i velikih preduzeća (uglavnom stočarstva). Novi putevi postavljeni u područjima razvoja su osnova za dalju kolonizaciju teritorije. U mnogim oblastima, glavna poteškoća u razvoju poljoprivrede je brzo zarastanje iskrčenih površina šumskom vegetacijom. U nekim područjima brazilske Amazone, 5-10 godina nakon krčenja, raste drveće od 50-75 vrsta visine do 8 m. Stoga je površina stvarne sječe šuma znatno manja od površine godišnje sječe. Često farmeri radije krče relativno mladu sekundarnu šumu za polja i plantaže. nastala nakon čiste sječe tokom sječe. Ovo posebno važi za zemlje jugoistočne Azije.

Ako je šuma već krčena, onda je izazov razviti održivu poljoprivrednu praksu u iskrčenim područjima. Ovaj problem još nije pronašao uspješna rješenja na terenu.

2. Proširenje površine zemlje koja se koristi za poljoprivrednu poljoprivredu, zbog porasta stanovništva plemena koja praktikuju ovaj način korišćenja zemljišta.

3. Vađenje drveta. Za razliku od šuma umjerenog pojasa, u tropskim šumama često se vrši nečista, ali selektivna sječa pojedinih vrijednih vrsta drveća. Kada se transportuju iz šikare na cestu, značajna količina šume strada (prema jednom istraživanju, po oborenom stablu ima dva mrtva ili teško oštećena; prema drugim izvorima ovaj je udio još veći). Stoga je često glavni geoekološki rezultat sječe degradacija šuma, a ne smanjenje njihove površine.

4. Osim potreba za vrijednim drvetom, tropske šume zadovoljavaju potrebe lokalnog stanovništva za ogrevnim drvetom. (U većini afričke zemlje 70 do 95% energetskih potreba domaćinstva, uglavnom za kuvanje, podmiruje se drvetom.)

Efikasno korištenje močvara ekvatorijalne šume donosi velike poteškoće. Glavna masa biogenih tvari nalazi se uglavnom u drveću i uklanja se zajedno s njima tokom sječe, dok tla ostaju slabo plodna. Nakon krčenja šuma, tla su također izložena štetnom utjecaju direktne sunčeve svjetlosti i jake kiše. U tlima vlažnih tropskih krajeva postoji nedostatak fosfora i kalija, au suhim tropima - azota. Plodna tla se nalaze samo na određenim mjestima, kao što su padine vulkana ili poplavne ravnice i riječne delte. Općenito, što je veća količina padavina godišnje i što je kišna sezona duža, to je teže uzgajati.

Zbog vrlo složenih odnosa u ekosistemima, male promjene u njima mogu dovesti do nepredviđenih posljedica. Prema D. Poeu i D. Sayersu (Engleska), osnovni principi upravljanja tropskim kišnim šumama su sljedeći:

1) uzimanje u obzir geoekoloških ograničenja u svim fazama realizacije privrednih projekata;

2) davanje tropske šume radi zadovoljavanja potreba koje nisu vezane za funkcionisanje šume dozvoljeno je samo nakon sveobuhvatne (ekonomske, socijalne i ekološke) procjene projekta iu dijalogu sa lokalnim stanovništvom;

3) tropska šuma može se pretvoriti u druge vrste korišćenja zemljišta samo ako se dokaže da je to isplativije i svrsishodnije od korišćenja šuma;

5) posebnu pažnju treba posvetiti onim šumskim područjima čiji je osnovni zadatak očuvanje biološke raznovrsnosti ili sprovođenje funkcija zaštite zemljišta i voda u slivovima;

6) stanovništvo tropskih šuma treba da bude u mogućnosti da učestvuje u upravljanju njima.

Upravljanje tropskim šumama često ne uzima u obzir da koristi od korištenja šuma u njihovom održivom stanju mogu generirati veći prihod od onih povezanih s krčenjem šuma i korištenjem drvne građe. Pokazuje se, na primjer, da sakupljanje voća, bobičastog voća, ljekovitog bilja, kaučuka i sl., ne donosi ništa manje, a često i više prihoda od krčenja šuma, a pritom se šuma čuva.

U umjerenim šumama najveći problemi pronađeno u Ruskoj Federaciji. Rusija je drugačija najveća površinašume na Zemlji, dostižući 7,7 miliona km2, što je 46% svih netropskih šuma na svijetu. Državni AAC (tj. godišnji prirast drvne mase) se samo djelimično koristi. 1996. godine krčenje šuma iznosilo je samo 21,4% dozvoljene sječe, ali u nekim područjima Evropska Rusija, na primjer, u Tatarstanu, Komiju i Čuvašiji, prelazi 100%; šumska površina se smanjuje. U mnogim regijama Rusije primarne šume zamijenjene su sekundarnim. Neke od šuma su pogođene kisela kiša posebno po gradovima. Šume Rusije trpe velike gubitke od požara i štetočina koje se šire na površini od oko milion hektara godišnje.

Zbog globalne uloge šuma u stabilizaciji ekosfere, potreban je globalni pristup njihovom gospodarenju. Neophodno je izraditi i usvojiti međunarodnu konvenciju o šumama, koja bi definisala osnovne principe i mehanizme međunarodne saradnje u ovoj oblasti u cilju održavanja održivog stanja šuma i njegovog unapređenja.

Jedna od komponenti ove saradnje uspješno funkcioniše. Riječ je o Međunarodnoj organizaciji za drvo, koja ujedinjuje i zemlje potrošače i zemlje vlasnike šumskih resursa (ne samo tropske, već i umjerene zone).

Problemi dezertifikacije. Postoji zabluda da je dezertifikacija zadiranje pustinja u produktivnija područja. U stvari, Međunarodna konvencija za borbu protiv dezertifikacije, zaključena 1994. godine, definira proces dezertifikacije na sljedeći način: „Dezertifikacija znači degradaciju zemljišta u sušnim regijama, do koje dolazi zbog različitih faktora, uključujući klimatske fluktuacije i ljudske aktivnosti.“ Tla područja dezertifikacije karakteriše niska plodnost, što u kombinaciji sa malim i promjenjivim padavinama dovodi do toga da biološka produktivnost u područjima značajne dezertifikacije ne prelazi 400 kg/ha godišnje suhe tvari.

U skladu sa klimatskim uslovima, pustinje bi trebalo da zauzimaju površinu od oko 48 miliona km2 u svetu (uključujući i ledene pokrivače, odnosno ledene pustinje). Naime, prema zemljišno-botaničkim podacima, njihova površina doseže 57 miliona km2. Razlika između ove dvije brojke, jednaka 9 miliona km2, predstavlja antropogene pustinje. Dezertifikacija različitog stepena se razvija za još 25 miliona km2. Jedna šestina svjetske populacije živi u zoni dezertifikacije. Svjetski ekonomski gubici od dezertifikacije, od 1990. godine, procjenjuju se na 42 milijarde dolara godišnje.

Znakovi dezertifikacije su: smanjenje stepena pokrivenosti tla vegetacijom, povećanje reflektivnosti (albedo) površine tla, značajan gubitak višegodišnjih biljaka, posebno drveća i grmlja, degradacija i erozija tla, prodor pijeska i tla. salinizacija. Svi ovi prirodni procesi tipični su za aridne krajolike i prirodno su regulirani. Ali kada su međusobno povezane s ljudskim postupcima, mnoge promjene postaju nepovratne.

Primjer. Sahel, ogromno područje južno od Sahare, najteže je pogođeno dezertifikacijom. U Sahelu je gustina naseljenosti i stočnog fonda očigledno premašila potencijalni kapacitet ovog područja. Godine 1968. tamo je počela višegodišnja suša (period male količine padavina) koja je trajala u dva talasa oko 20 godina. To je dovelo do smanjenja produktivnosti polja i pašnjaka, isušivanja bunara, smanjenja riječnog toka, pada nivoa jezera Čad i drugih katastrofalnih posljedica. Tokom prvog talasa suše (1968-1973), više od 250 hiljada stanovnika i 40% stoke umrlo je od gladi. Više od 90% stoke je umrlo u Maliju i Mauritaniji.

Klima je najvažniji prirodni faktor u formiranju teritorija sa različitim stepenom dezertifikacije. Posebno se to jasno vidi u Sahelu, gdje postoje oštri hidroklimatski i geoekološki gradijenti u smjeru od sjevera prema jugu, koji određuju prostorne promjene u glavnim vrstama privrede. Od sjevera prema jugu, padavine se povećavaju, njihova varijabilnost se smanjuje iz godine u godinu, a trajanje vlažna sezona, ravnoteža vode se poboljšava tokom kišne sezone. Shodno tome, na jugu se povećava uloga poljoprivrede u poljoprivredi, dok stočarstvo, naprotiv, opada.

Nivo od 600 mm padavina godišnje razdvaja područja sa održivom i neodrživom poljoprivredom. Međutim, ova prosječna dugoročna vrijednost nije sasvim indikativna. Kratko trajanje vlažne sezone i njena varijacija tokom vremena iz godine u godinu čine poljoprivredu rizičnim čak i uz više padavina. Kratkoća kišne sezone ozbiljno ograničava mogućnosti poljoprivrede, prisiljavajući seljaka da uzgaja samo usjeve sa kratkom vegetacijom. Shodno tome, u stočarstvu velika varijabilnost padavina iz godine u godinu mijenja uslove egzistencije stoke i njihovih vlasnika, od gotovo izobilja do ekstremne oskudice vode i hrane.

Nesretna dodatna agroklimatska karakteristika Sahela je da se i vlažne i sušne godine obično zbrajaju u nizu godina, formirajući sušne ili vlažne periode. I farmeri i stočari obično imaju iskustvo preživljavanja unutar jedne sušne godine, ali nisu u stanju da prežive niz sušnih godina, što ih vodi u katastrofu.

U Sahelu se, zbog klimatskih uvjeta, pri kretanju prema jugu povećava biološka produktivnost teritorije, a time i gustina naseljenosti. Istovremeno, u svim tipovima pejzaža i odgovarajućim tipovima privrede, gustina naseljenosti premašuje potencijalni kapacitet teritorije. Posebno teška situacija se razvija u zoni nestabilne poljoprivrede sa padavinama od 400-600 mm, gdje je velika gustina naseljenosti kombinovana sa suprotstavljenim interesima stočarstva i poljoprivrede, što u konačnici dovodi do pojačane dezertifikacije.

Sa ove tačke gledišta, teritorij Sahela se može podijeliti na pretežno poljoprivredne i stočarske zone. U prvom, zbog rasta populacije, smanjuje se površina ugara. One se pretvaraju u oranice, prilično brzo degradiraju, što opet dovodi do potrebe slanja dijela oranica na ugar i potrebe za novim oranjem, dok se površina ugarskog zemljišta i vrijeme „mirovanja“ zemljište se smanjuje, što uzrokuje dalju degradaciju ovih teritorija. Tako se u ovoj zoni, veoma daleko od Sahare, pojavljuju novi centri dezertifikacije.

U pastoralnoj zoni, uprkos niskoj biološkoj produktivnosti po jedinici površine, prirodna vegetacija je bolja nego u poljoprivrednoj zoni. Produktivnost pašnjaka u Sahelu (po jedinici površine) je 1,5-10 puta veća nego na modernim farmama u Teksasu ili Australiji, jer raznolika stoka u stadima sahelijske populacije jede svu vegetaciju: krave - travu, ovce - grmlje, koze - grane drveta. Osim toga, u Sahelu ima 10 pastira na 1 km2, a u modernim američkim farmama je jedan pastir na 100 km2, tj. u Sahelu je 1000 puta veći. Ove okolnosti čine naizgled primitivan pastoralni sistem zapravo veoma efikasnim, prilagođenim agroekološkim uslovima regiona i praktično ne ugrožavajući ekološko stanje pastoralne zone. Međutim, sistem stočarstva, stvoren iskustvom mnogih generacija, ne može izdržati sve veći antropogeni pritisak.

U procesu cikličnog iskorištavanja u pastoralnoj zoni, stoka se zimi tjera na jug, a ljeti na sjever (u kišnoj sezoni), prema Sahari. Na jugu zone kvantitet i kvalitet pašnjaka je lošiji nego na sjeveru, zbog velike gustine naseljenosti i sukoba interesa između stočara i poljoprivrednika. Kao rezultat toga, ova zemljišta su prekomjerno eksploatisana i degradirana.

Sahel je samo tipičan i najpoznatiji primjer, ali procesi dezertifikacije i upravljanje su vrlo slični u svim sušnim regijama svijeta.

Efikasna borba protiv dezertifikacije mora se zasnivati ​​na dubokom razumevanju sistema interakcije prirodnih i socio-ekonomskih faktora i, u krajnjoj liniji, na strategiji za socio-ekonomsku transformaciju zemalja koje pate od dezertifikacije. Međunarodna konvencija za borbu protiv dezertifikacije jedan je od glavnih mehanizama za učešće svih zemalja svijeta u rješavanju ovog problema.

Problemi očuvanja biološke raznolikosti Zemlje

Biodiverzitet (BD) je ukupnost svih oblika života koji naseljavaju našu planetu. To je ono po čemu se Zemlja razlikuje od ostalih planeta u Sunčevom sistemu. BR je bogatstvo i raznolikost života i njegovih procesa, uključujući raznolikost živih organizama i njihovu genetsku raznolikost, kao i raznolikost staništa, zajednica, ekosistema i pejzaža u kojima organizmi postoje. BR je podijeljen u tri hijerarhijske kategorije: raznolikost među pripadnicima iste vrste (tj. na nivou gena), između različitih vrsta i između ekosistema.

Genetska raznolikost je izuzetno velika. Odnosi se na varijacije u genima unutar vrste. Donedavno su se promjene u genetičkoj raznolikosti proučavale uglavnom kod domaćih rasa biljaka i životinja, kao iu populacijama pojedinih vrsta koje se nalaze u botaničkim vrtovima i zoološkim vrtovima. Očigledno, istraživanje globalnih problema BD na nivou gena je stvar budućnosti.

Što se tiče raznolikosti vrsta, do sada su se proračuni broja vrsta na Zemlji, koje su vršili različiti autori, razlikovali za red veličine. Među biljkama i hordatima opisano je 85-90% vrsta, ali je u svim ostalim svojtama opisano mnogo manje od polovine vrsta. Procjene ukupnog broja vrsta, prema različitim autorima, kreću se između 3,6 miliona i 112 miliona. Ovako velika razlika je uglavnom zbog činjenice da se broj vrsta insekata procjenjuje u rasponu od 2 do 100 miliona vrsta, ali čak i ako se ne uzmu u obzir tako različiti podaci o insektima, nivo znanja o biološkoj raznolikosti i dalje ostaje nizak. Najautoritativnija procjena raznolikosti vrsta, u kojoj je u ovaj rad uključeno oko 1500 stručnjaka, izvršena je u UNEP-u 1995. godine. Prema ovoj procjeni, najvjerovatniji broj vrsta je 13-14 miliona, od čega samo 1,75 miliona ili manje od Opisano je 13. %.

Najviši hijerarhijski nivo biološke raznolikosti je ekosistem ili pejzaž. Male karte zonskih tipova pejzaža svijeta ili kontinenata, zapravo, odražavaju ovu biološku raznolikost najvišeg hijerarhijskog nivoa.

Najvećom raznolikošću vrsta (silaznim redoslijedom) odlikuju se sljedeći pejzaži: vlažne ekvatorijalne šume, koralni grebeni, suhe tropske šume, vlažne šume umjereni pojas, okeanska ostrva, mediteranski klimatski pejzaži, pejzaži bez drveća (savane, stepe). Bogatstvo vlažnih ekvatorijalnih šuma je posebno veliko: na primjer, 200 hektara šuma u Indoneziji sadrži onoliko vrsta drveća koliko ih ima u cijeloj ekstratropskoj Sjevernoj Americi. Koraljni grebeni nisu ništa manje raznoliki.

Kao rezultat toga, postoje globalni centri maksimuma biodiverziteta i drugi centri visokog biodiverziteta. Mnoge centre je prvobitno identifikovao N. I. Vavilov 1920-ih.

1. Choco (Kostarika);

2. Tropski istočni Andi;

3. Atlantik Brazil;

4. Istočne Himalaje (provincija Yunnan u Kini);

5. Sjeverni Borneo;

6. Nova Gvineja.

Pored globalnih centara, identifikovano je još 16 centara visokog biodiverziteta (3000 vrsta ili više na 10.000 km2), unutar kojih se nalaze mjesta najveće raznolikosti. Takvi centri visoke biodiverziteta uključuju, na primjer, Mediteran (uključujući Kavkaz), Istočnu Afriku rift valley, Cape Center (južna Afrika), Madagaskar, Gvajansko gorje, itd.

U posljednje dvije decenije biološka raznolikost je počela da privlači pažnju ne samo biologa, već i ekonomista, političara i javnosti u vezi sa očiglednom pretnjom antropogene degradacije biodiverziteta, koja je mnogo veća od normalne, prirodne degradacije.

U proteklih 500 miliona godina na Zemlji je bilo pet perioda masovnog izumiranja vrsta. Od njih, posljednji je bio prije oko 65 miliona godina. Svaki put je trebalo oko 10 miliona godina da se obnovi biološko bogatstvo. Trenutno, zbog ljudske aktivnosti, postoji realna opasnost od još jednog perioda masovnog pada biološke raznolikosti, ali po stopi znatno višoj od stope prethodnih perioda masovnog uništenja i moderne prirodne stope uništenja i zamjene vrsta. .

Prema Globalnoj procjeni biodiverziteta (UNEP, 1995.), više od 30.000 životinjskih i biljnih vrsta je ugroženo izumiranjem. Stopa izumiranja vrsta sisara u 20. stoljeću bila je 40 puta veća od maksimalnih stopa zabilježenih u geološkoj prošlosti. U proteklih 400 godina nestale su 484 životinjske vrste i 654 biljne vrste.

Uzroci savremenog ubrzanog opadanja biološke raznolikosti.

1. Brzi rast populacije i ekonomski razvoj, čineći ogromne promjene u životnim uslovima svih organizama i ekološki sistemi Zemlja;

2. Ne uzimaju se u obzir dugoročne posledice radnji koje uništavaju uslove za postojanje živih organizama, eksploatišu prirodne resurse i uvode alohtone vrste;

3. Tržišna ekonomija neuspeh u proceni stvarne cene biološke raznovrsnosti i njenog gubitka;

4. Povećana migracija ljudi, rast međunarodne trgovine i turizma;

5. Povećanje i širenje zagađenja prirodnih voda, tla i vazduha.

U proteklih 400 godina, glavni direktni uzroci izumiranja životinjskih vrsta bili su:

1) unošenje novih vrsta, praćeno izmeštanjem ili istrebljenjem lokalnih vrsta (39% svih izgubljenih životinjskih vrsta);

2) uništavanje životnih uslova, kao što je gubitak teritorija na kojima žive životinje, i njihova degradacija, fragmentacija, pojačan efekat ruba (36% svih izgubljenih vrsta);

3) nekontrolisani lov (23%);

4) drugi razlozi (2%).

Razlozi za potrebu očuvanja genetske raznolikosti.

Etički: sve vrste (bez obzira koliko štetne ili neugodne bile) imaju pravo na postojanje. Ova odredba je zapisana u "Svjetskoj povelji o prirodi", koju je usvojila Generalna skupština UN-a.

Uživanje u prirodi, njenoj ljepoti i raznolikosti je također najveće vrijednosti, ne izraženo u kvantitativnom smislu.

Raznolikost je osnova za evoluciju životnih oblika. Smanjenje vrste i genetske raznolikosti, stoga, podriva dalje poboljšanje oblika života na Zemlji.

Postoji jak ekonomski razlog za očuvanje biodiverziteta, iz najmanje dva glavna razloga: (a) divlje životinje su izvor domaćeg uzgoja biljaka i životinja, kao i genetski rezervoar potreban za obnavljanje i održavanje otpornosti sorti; b) Divlji svijet kao izvor lijekova: 25 do 40% lijekova sadrži prirodne biološke komponente.

Ekonomska vrijednost biološke raznolikosti.

1. Neposredna vrijednost. Vrijednost onih komponenti biodiverziteta koje zadovoljavaju potrebe društva. Potrošačka upotreba gena, vrsta, ekoloških zajednica ili bioloških procesa za zadovoljavanje potreba kao što su hrana, gorivo, lijekovi, energija i drvo. Nepotrošačka upotreba komponenti biodiverziteta za rekreaciju, turizam, nauku ili obrazovanje.

2. Indirektna vrijednost. Korišćenje biodiverziteta za podršku ekonomskim ili drugim aktivnostima društva. Ova vrijednost proizlazi iz uloge biodiverziteta u održavanju onih usluga ekosistema koje podržavaju biološku produktivnost, stabiliziraju klimu, održavaju plodnost tla i pročišćavaju prirodne vode i zrak.

Neiskorištene ili pasivne vrijednosti

Vrijednost za dobrobit drugih članova modernog društva. Ovo je za šta

da su ljudi spremni platiti kako bi drugi pripadnici date generacije mogli koristiti određene komponente biodiverziteta. Ostavština vrijednosti budućim generacijama: To je ono za što su ljudi spremni da plate (ili koristi kojih su spremni da se odreknu) kako bi buduće generacije mogle koristiti određene komponente biodiverziteta. Vrijednost postojanja biodiverziteta: Ovo je ono za što su ljudi spremni da plate (ili koristi kojih su spremni da se odreknu) kako bi osigurali kontinuirano postojanje biodiverziteta ili određenih njegovih komponenti. Ponekad se to naziva pravom vrijednošću.

Načini zaštite biološke raznolikosti.

a) Zaštita biološke raznovrsnosti na nivou vrste.

Strategija staništa je osnovna. Prema njemu, pojedinačne vrste ili populacije su zaštićene zakonom, lov na njih i njihova trgovina (uključujući međunarodnu trgovinu) je regulirana, strategije se razvijaju i provode za zaštitu pojedinačnih, najvrednijih i rijetkih vrsta (na primjer, nosorog, Ussuri tigar) ili ponovo uvesti vrste u prirodu (Przewalski konj, bizon, bizon). Na nivou zemlje usvajaju se zakoni kojima se reguliše zaštita divljih životinja i biljaka.

Strategija izvan staništa koristi zoološke vrtove za očuvanje ograničenog broja divljih životinja. botaničke bašte, akvarijumi, zbirke sjemena i mikroorganizama. Izdaju se i Crvene knjige koje sadrže popis ugroženih vrsta.

Očuvanje biodiverziteta na nivou vrsta je skup i naporan put, moguć samo za odabrane vrste, ali nedostižna da zaštiti svo bogatstvo života na Zemlji.

b) Zaštita biološke raznovrsnosti na nivou ekosistema.

Najefikasniji i relativno ekonomičniji način zaštite BD na nivou ekosistema je kroz zaštićena područja. U skladu sa klasifikacijom Svjetske unije za zaštitu prirode (IUCN), izdvaja se 8 vrsta zaštićenih područja:

1. Rezerve. Cilj je očuvanje prirode i prirodnih procesa u neometanom stanju.

2. Nacionalni parkovi. Cilj je očuvanje prirodnih područja od nacionalnog i međunarodnog značaja za naučno istraživanje, obrazovanje i rekreacija. Obično su to velika područja u kojima nije dozvoljeno korištenje prirodnih resursa i drugih materijalnih ljudskih utjecaja.

3. Spomenici prirode. Obično su to male površine kojima je potrebna zaštita: gromade, hrastovi, izvori.

4. Upravljani rezervati prirode. Prikupljanje određenih prirodnih resursa je dozvoljeno pod kontrolom uprave.

5. Zaštićeni pejzaži i obalne vrste. Riječ je o živopisnim mješovitim prirodnim i kultiviranim područjima sa očuvanjem tradicionalnog korištenja zemljišta.

6. Rezerve resursa stvorene za sprečavanje preranog korišćenja teritorije.

7. Antropološki rezervati (rezervati), stvoreni radi očuvanja tradicionalnog načina života autohtonog stanovništva.

8. Teritorije višenamjenskog korištenja prirodnih resursa, usmjerenih na održivo korištenje voda, šuma, flore i faune, pašnjaka i za turizam.

Postoje dvije dodatne kategorije koje se preklapaju s gore navedenih osam:

9. rezervati biosfere. Stvoren da spasi BR. Oni obuhvataju nekoliko koncentričnih zona različitog stepena korišćenja: od zone potpune nepristupačnosti (obično u centralnom delu rezervata) do zone razumne, ali prilično intenzivne eksploatacije.

10. Mjesta svjetske baštine. Stvoren da zaštiti jedinstvene prirodne karakteristike od svjetskog značaja. Upravljanje se vrši u skladu sa Konvencijom o svjetskoj baštini.

Ukupno je 1994. godine u svijetu bilo 9.793 zaštićenih područja u kategorijama 1-5 prema IUCN klasifikaciji sa ukupnom površinom od 9,6 miliona km2, ili 7,1% ukupne površine kopna (bez glečera). Cilj koji Svjetska unija za zaštitu prirode postavlja pred svjetsku zajednicu je postizanje proširenja zaštićenih područja na veličinu od 10% površine svake velike biljne formacije (bioma) i, posljedično, svijeta u cjelini. To bi doprinijelo ne samo zaštiti biodiverziteta, već i povećanju održivosti ekosfere u cjelini.

Na sjeveru i Centralna Amerika Postoji 2.549 zaštićenih područja koja pokrivaju 10,2% površine kontinenta.

Strategija proširenja broja i površine zaštićenih područja u suprotnosti je sa korištenjem zemljišta u druge svrhe, posebno s obzirom na rastuću svjetsku populaciju. Stoga je u cilju zaštite biološke raznolikosti potrebno, uz zaštićena područja, sve više unaprijediti korištenje „običnog”, naseljenog zemljišta i upravljanje stanovništvom. divlje vrste, i ne samo one koje nestaju, i njihova staništa na takvim zemljištima.

Djelotvorni načini zaštite biološke raznolikosti uključuju i međunarodne sporazume, čiji je ukupan broj u oblasti zaštite BD veoma značajan. Usvojena Konferencija Ujedinjenih nacija o životnoj sredini i razvoju (1992.). međunarodna konvencija o zaštiti biološke raznolikosti, koja je centralna i najvažnija u ovoj oblasti. Ovaj sveobuhvatni dokument, obavezujući za članice Konvencije, fokusira se na korištenje i zaštitu biodiverziteta. Od zemalja učesnica se zahtijeva da razviju i implementiraju strategiju za održivo korištenje i zaštitu biodiverziteta. Konvencija predstavlja forum za nastavak diskusija o pitanjima biodiverziteta.

Važan sporazum je Konvencija o međunarodne trgovine ugrožene vrste divlje faune i flore (CITES). Više od stotinu država pristupilo je Konvenciji. Postoji i niz drugih konvencija koje štite različite aspekte bioloških resursa i biodiverziteta: Konvencija o očuvanju migratornih vrsta divljih životinja, Konvencija o zaštiti močvara, Konvencija o zaštiti kitova, itd. globalnih konvencija, postoje brojni regionalni i bilateralni sporazumi koji regulišu specifična pitanja biodiverziteta.

Nažalost, za sada se može konstatovati da se, uprkos brojnim mjerama, nastavlja ubrzana erozija biološke raznolikosti svijeta. Međutim, bez ovih zaštitnih mjera, opseg gubitka biodiverziteta bio bi još veći.

Književnost

Glavna literatura

1. Golubev G.N. Geoekologija: Udžbenik za studente / G.N. Golubev. 2nd ed. ispravan i dodatne M.: Aspect Press, 2006. 288s.

2. Petrov K.M. Geoekologija: Proc. dodatak. SPb.: Izdavačka kuća Sankt Peterburga. un-ta, 2004. 274 str.

3. Egorenkov L.I., Kochurov B.I. Geoekologija: Proc. dodatak. M.: Finansije i statistika, 2005. 320 str.

4. Bratkov V.V. Geoekologija: Proc. priručnik za studente visokoškolskih ustanova koji studiraju ekološke specijalnosti / V.V. Bratkov, N.I. Ovdienko. M.: Viša škola, 2006. 271 str.

dodatna literatura

1. Orao V.V., Fedorov G.M. Regionalna geografija Rusije. Kalinjingradska oblast: Proc. naselje za studente, 2005. - 259 str. UKLJUČENO (377 kopija)

2. Geografski atlas Kalinjingradska oblast, 2002. - 275s. UKLJUČENO (52 kopije)

3. Geografija Kalinjingradske oblasti. Područje opšte geografske prakse: udžbenik. 2007. -261 str. UKLJUČENO (152 kopije)

4. Lopatin K.I. Problemi geoekologije / K.I. Lopatin, S.A. Sladkopevtsev. M.: MVD, 2008. 259 str.

5. Ekologija i geoekologija korišćenja podzemlja: Udžbenik za studente koji studiraju na smeru za obuku prvostupnika, magistara i diplomaca "Geologija, istraživanje i razvoj minerala" / A.G. Milyutin i drugi; ed. A.G. Milyutina. M.: Vyssh.shk., 2007. 439 str.

6. Komarova N.G. Geoekologija i upravljanje prirodom: Proc. dodatak za veće ped. udžbenik institucije / N.G. Komarov. M.: Izdavački centar "Akademija", 2003. 192 str.

7. Rodzevich N.N. Geoekologija i upravljanje prirodom: Proc. za univerzitete / N.N. Rodzevich. M.: Drofa, 2003. 256 str. F.z. br. 1 (1 primjerak).

8. Emelyanov A.G. Osnove regionalne geoekologije: Proc. dodatak / A.G. Emelyanov, O.A. Tikhomirov; Ministarstvo obrazovanja Ros. Federacija. Tver država. un-t. Tver: Tver.state. un-t, 2000. 154 str. UKLJUČENO (13 kopija).

Hostirano na Allbest.ru

...

Slični dokumenti

Ljudski pritisak na biosferu. Aktiviranje ekonomske i industrijske aktivnosti osobe. Zagađenje okeana. Opskrba kisikom Zemljine atmosfere kao rezultat fotosintetske aktivnosti. Hemijsko i radijacijsko zagađenje.

test, dodano 16.12.2011


Sagledavanje karakteristika ljudske ekologije u ruralnim područjima. Utjecaj usjeva na kopnene ekosisteme. Uvođenje intenzivnih tehnologija u 20. vijeku (monokulture, nezaštićene sorte, hemizacija tla) i njihov uticaj na biosferu Zemlje.

test, dodano 29.03.2011


Uloga biljnog svijeta u stvaranju organske tvari. Rasprostranjenost organske materije na planeti. Prostorna heterogenost biosfere. Ljudski uticaj na floru Zemlje. Nestanak i zaštita biljnog svijeta. biološki ciklus.

seminarski rad, dodan 13.07.2013


Suština i uzroci globalnih ekoloških problema. Distribucija zagađivača u atmosferi. Uništavanje Zemljinog ozonskog omotača. Zagađenje hidrosfere i litosfere. Utjecaj antropogene aktivnosti na floru i faunu.

prezentacija, dodano 19.12.2013


Utjecaj ljudske ekonomske aktivnosti na nastanak pejzaža bliskih pustinjskim sa rijetkom vegetacijom. Glavni uzroci degradacije zemljišta širom svijeta. Analiza dinamike plićaka Aralsko more i dezertifikacija teritorija Kavkaza.

prezentacija, dodano 18.11.2012


Biološka raznolikost biosfere. Očuvanje biološke raznolikosti i genofonda biosfere pod uticajem ljudskih aktivnosti koje imaju negativan uticaj. Zadaci selekcije, aklimatizacija vrsta. Zaštićena područja i prirodni objekti.

seminarski rad, dodan 12.03.2016


opšte karakteristike zagađenje prirodno okruženje. Problemi životne sredine biosfera. Atmosfera je vanjski omotač biosfere. Ljudski uticaj na floru i faunu. Načini rješavanja ekoloških problema. Racionalno upravljanje prirodom.

sažetak, dodan 24.01.2007


Promjene u vrsti i populacijskom sastavu faune i flore uzrokovane ljudskim djelovanjem. Crvene knjige. Tehnološki oblici uticaja čoveka na biosferu. Ekološki oblici uticaja čoveka na biosferu.

kontrolni rad, dodano 12.07.2006


Biosocijalna priroda čovjeka i njegove populacijske karakteristike. Prirodni resursi Zemlje kao ograničavajući faktor ljudskog opstanka. Utjecaj antropogenih faktora na prirodnu sredinu živih organizama. Načini rješavanja glavnih ekoloških problema.

sažetak, dodan 21.02.2012


Proučavanje uzroka koji su izazvali krize u različitim fazama razvoja biosfere. Evaluacija negativne ljudske aktivnosti koja je dovela do degradacije globalnog ekološkog sistema. Područja akutne ekološke situacije u Rusiji. Prerada industrijskog otpada.

Vrijednost biološke produktivnosti svake površine zemljine površine ovisi o omjeru topline i vlage koji se dovode u ovo područje. Što je veća količina sunčeve energije koju apsorbuje Zemljina površina, to su bolji uslovi za sintezu primarnih bioloških proizvoda. Međutim, to je tačno samo ako to područje prima optimalnu količinu vode. Najveća vrijednost primarne produktivnosti je tipična za vlažne šume ekvatorijalne zone (oko 4000 t/km2 godišnje). Subtropske šume proizvode 2000 t/km2, a tajge - 700 t/km2. U ovom nizu različitih tipova šumskih pejzaža, toplota je odlučujući faktor; bilans zračenja.

Zakon geografske zonalnosti omogućava da se opiše prostorna distribucija glavnih karakteristika zonskih procesa i njihovih kombinacija u obliku prirodnih teritorijalnih kompleksa, ili pejzaža, u obliku koji bi sada postojao na Zemlji da čovjek nije djelovao na to.

Ljudska aktivnost je uvelike transformirala primarne ili potencijalne pejzaže Zemlje. Na 20-30% kopnene površine čovjek je gotovo u potpunosti transformirao pejzaže. U područjima sa velikom gustinom naseljenosti, prirodni ekosistemi gotovo da nisu očuvani. Umjesto toga, njihove teritorije su 40-80% zauzete poljoprivrednim zemljištem, naseljima, putevima, industrijskim objektima i drugim rezultatima ljudske djelatnosti. U ostalom su sekundarne ili posebno kultivisane šume, degradirani zemljišni i vodni sistemi, koji su po pravilu u daleko od idealnog stanja. Istovremeno, spolja, takvi prostori mogu izgledati sigurno (što se, na primjer, primjećuje u zapadnoj Europi ili SAD-u), ali zapravo su to područja destabilizacije ekosfere.

Kao rezultat toga, neki zonski tipovi pejzaža su nestali, drugi su se transformisali, tako da su nastale antropogene modifikacije prirodnih pejzaža. Od 96 zonskih tipova pejzaža identificiranih na ravnicama svijeta, 40 tipova je nestalo ili su radikalno transformirani. Ukupno je oko 60% svjetske teritorije transformirano od strane čovjeka u ovom ili onom stepenu.

Na svijetu nema teritorija koje je čovjek potpuno nepromijenjen. Čak i u područjima udaljenim od centara ekonomskih aktivnosti, poput Antarktika ili sjeveroistoka naše zemlje, ispadanje hemikalija iz atmosfere promijenilo je, doduše u maloj mjeri, početno, predantropogeno stanje Zemljinih pejzaža. Međutim, antropogenoj transformaciji svijeta doprinijela je i aktivnost plemena lovaca-sakupljača koja su živjela u neznatno izmijenjenim krajolicima.

Ipak, velika područja na Zemlji ostaju gotovo netaknuta. Oni igraju ogromnu, planetarnu ulogu u održavanju homeostaze ekosfere i stoga ih treba smatrati najvrednijim bogatstvom čitavog čovječanstva.

Podjela pejzaža prema stepenu antropogene transformacije. 1. Autohtoni (primarni) pejzaži su zonski tipovi pejzaža na koje nije direktno uticala privredna aktivnost, tj. praktično netransformisan.

Ova kategorija uključuje pejzaže glacijalnih pustinja, neke tropske pustinje, većinu visoravni, kao i velike dijelove borealnih šuma (tj. umjerene šume sjeverne hemisfere) i tundre. Ovo također uključuje rezervate prirode i druga strogo zaštićena područja. Jedan broj istraživača smatra primarne (primarne) pejzaže najvažnijim prirodnim resursom koji igra važnu ulogu u ekološkoj stabilizaciji ekosfere.

• 2. Sekundarni derivati ​​pejzaži su prirodno-antropogeni pejzaži nastali na mestu primarnih kao rezultat privrednih aktivnosti u sadašnjosti ili prošlosti, koji decenijama ili prvim stoljećima postoje u relativno stabilnom stanju zbog procesa prirodne samoregulacije. . Takve pejzaže odlikuje privredna aktivnost srednjeg intenziteta, ili se u nešto izmijenjenom krajoliku mogu naći pojedinačni dijelovi visokointenzivne aktivnosti.
• 3. Kategorija antropogeno modifikovanih predela obuhvata predele sa veoma visokim stepenom transformacije. U njima su antropogene promjene bile brže od prirodnih varijacija geografskih uvjeta. Ovim pejzažima se, s jedne strane, upravlja kao prirodnim sistemima, as druge strane u velikoj mjeri zavise od ljudskih aktivnosti.

Ova kategorija uključuje, prije svega, poljoprivredne modifikacije krajolika: njive (navodnjavane i nenavodnjavane), bašte, voćnjake, plantaže i pašnjake raznih vrsta. Ovo takođe uključuje područja intenzivne, svrsishodne obrade drveta. U kategoriju antropogeno modifikovanih pejzaža spadaju i zaštićena rekreaciona područja, prvenstveno parkovi.

4. Tehnogeni pejzaži su prirodni sistemi kojima upravljaju uglavnom ljudske aktivnosti. Riječ je o urbanim sistemima sa svom urbanom i prigradskom infrastrukturom: stambenim područjima, ulicama i trgovima, rekreacijskim zonama, industrijskim zonama, komunikacionim putevima, sistemima za održavanje života (vodovod i kanalizacija, sakupljanje i prerada otpada, snabdijevanje energijom i grijanje) itd. su mjesta vađenja i prerade mineralnih sirovina (kamenolomi, rudnici, naftna polja, itd.). To su pejzaži hidrauličnih objekata (brane, rezervoari, kanali, crpne stanice itd.) sa susjednim vodnim površinama i teritorijama.

Prema vrstama ljudske djelatnosti, antropogeni pejzaži se mogu podijeliti u sljedeće kategorije: pejzaži područja nenavodnjavane poljoprivrede, pejzaži područja navodnjavane poljoprivrede, pašnjaci, šumski pejzaži, rudarski pejzaži, urbanizovani pejzaži, rekreativni pejzaži.

Osobine antropogene transformacije pejzaža i ekosistema

• 1. Sistem se iz skoro potpuno zatvorenog pretvara u otvoren (otvoreni) uglavnom zbog otuđenja biomase u obliku upotrebljenih proizvoda! covece. Stepen otvorenosti sistema je, po svemu sudeći, pokazatelj stepena njegove antropogene transformacije.
• 2. Monotonija pejzaža je sve veća. Smanjenje raznolikosti unutar krajolika također može biti pokazatelj antropogene transformacije.
• 3. Produktivnost pejzaža opada u direktnoj (možda nelinearnoj) zavisnosti od integralnog antropogenog pritiska u određenom vremenskom intervalu.
• 4. Što je veći integralni antropogeni pritisak, to je više poremećen evolutivni razvoj pejzaža i ekosistema.
• 5. Narušena je hemijska ravnoteža koja se razvila u pejzažima i ekosistemima u procesu njihove evolucije u predantropogenoj eri. Antropogeni tokovi hemijskih elemenata i njihovih spojeva često premašuju nivo prirodnih tokova hemijskih supstanci za jedan ili dva reda veličine.
• 6. Posebno su intenzivirani tokovi biogenih supstanci.
• 7. Postoji kontinuirana transformacija zemljišnog fonda.

Zajedničko obilježje svjetskih pejzaža je pogoršanje njihovog stanja (degradacija), što se prvenstveno izražava u smanjenju njihove prirodne biološke produktivnosti. Istovremeno, glavni procesi su krčenje šuma u relativno vlažnim predelima i dezertifikacija u relativno suvim predelima. Prirodni uslovi pogodni za razvoj ova dva procesa dostupni su na više od 90% zemljišta bez glečera, a antropogeni uticaji ovu mogućnost pretvaraju u stvarnost.

blok za iznajmljivanje

Biosfera- područje aktivnog života koje pokriva donji dio atmosfere, hidrosferu i gornji dio litosfere. U biosferi su živi organizmi (živa materija) i njihovo stanište organski povezani i međusobno deluju, čineći integralni dinamički sistem. Doktrinu o biosferi kao aktivnoj ljusci Zemlje, u kojoj se združena aktivnost živih organizama (uključujući čovjeka) manifestira kao geohemijski faktor planetarnog razmjera i značaja, stvorio je Vernadsky.

Područja razvoja žive tvari na Zemlji mogu se ograničiti sa pet parametara: količinom ugljičnog dioksida i kisika; prisustvo vode u tečnoj fazi; termički režim; prisutnost "minimuma egzistencije" - elemenata mineralne prehrane; preko saliniteta vode. Vrlo je malo područja na površini Zemlje gdje bi navedeni faktori ometali razvoj živih organizama. Cijeli Svjetski okean je naseljen organizmima. Oni su takođe in Marijanski rov i ispod leda Arktičkog okeana i Antarktika. U atmosferi, život je identificiran ne samo u troposferi, već iu stratosferi: živi organizmi pronađeni su na visini od oko 80 km. kako god aktivan život većina organizama prolazi kroz atmosferu do visina na kojima postoje insekti i ptice. Više su bakterije, gljivice kvasca, spore gljiva, mahovine i lišajevi, virusi, alge itd. Većina njih na takvim visinama je u stanju suspendirane animacije. Unutar kontinenata, donja granica biosfere prolazi kroz različite dubine, koje su uglavnom kontrolisane karakteristikama podzemnih voda. Aktivan i razne forme mikroflora pronađena je na dubinama većim od 3 km, a žive bakterije bile su prisutne u vodama temperature od 100°C.

Imamo najveću bazu podataka u RuNetu, tako da uvijek možete pronaći slične upite

Ova tema pripada:

Geohemija

Geohemija geosfera. Litosfera. Atmosfera. Hidrosfera. Pedosphere. Faktori migracije hemijskih elemenata u zemljinoj kori. Geohemija pejzaža. Geohemijska klasifikacija pejzaža.

Biosfera (od grčkog "bios" - život, "sfera" - lopta) je područje postojanja i distribucije žive materije. Akademik V. I. Vernadsky formulirao je koncept biosfere na sljedeći način: "Biosfera je organizirana, određena ljuska zemljine kore, povezana sa životom, a njene granice prvenstveno su određene poljem postojanja života." Vjerovao je da je biosfera geološki vječna. Shodno tome, biosfera je najveći ekološki sistem, sistem najvišeg ranga. U sadašnjem stanju pokriva donji dio do visine ozonskog omotača, cijelu pedosferu i gornji dio litosfere do dubine rasprostranjenosti živih mikroorganizama. Ako je gornja granica biosfere dovoljno jasna, onda je donja nejasna i varira ne samo od kontinenta do kontinenta, već i unutar samih kontinenata. Unutar njih i ispod dna okeana, ograničeno je temperaturama postojanja mikroorganizama.

Zemljina biosfera funkcioniše kroz interakciju sa atmosferom, hidrosferom i litosferom, primajući od njih supstance za biofiltriranje i hemijska jedinjenja neophodno za život.

Prisustvo biosfere razlikuje Zemlju od drugih planeta. Atmosfera kiseonika, globalni biciklizam, globalni ciklusi Fosfor, ugljenik, azot i njihova jedinjenja, toliko neophodna za funkcionisanje biosfere, postoje samo na Zemlji. Biota igra odlučujuću ulogu u svim globalnim biogeohemijskim procesima i ciklusima. Zahvaljujući bioti, osigurava se homeostaza sistema, tj. sposobnost održavanja svojih glavnih parametara u povoljnim uvjetima za život, uprkos vanjskim utjecajima, kako prirodnim tako i antropogenim.

Glavni proces stvaranja organske tvari je fotosinteza. glavni cilj Ovaj proces je stvaranje žive materije od nežive, čime se obezbeđuje održivo formiranje najvažnijih prirodnih resursa – primarnih bioloških proizvoda.

Sudbinu moderne biosfere uvelike je predodredio proces cefalizacije. Sastoji se od izolacije glave kod obostrano simetričnih životinja i koncentracije u njoj osjetilnih organa, prednjih dijelova središnjeg nervnog sistema, koji se kod drugih životinja nalaze u drugim dijelovima tijela. Da bi zaštitili ove vitalne organe, kralježnjaci su razvili lubanju.

Biosfera je nastala u najranijoj fazi razvoja Zemlje i polako se razvijala tokom duge geološke istorije. U prvim fazama (prije 4,0-3,5 milijardi godina) Zemljina biosfera se sastojala uglavnom od prokariotskih stvorenja, među kojima su glavne bile plavo-zelene alge, bakterije i virusi. Njihovo postojanje osigurala je smanjena atmosfera bez kisika. Pojavom eukariota značajno se mijenjaju funkcije i uvjeti interakcije biosfere s drugim geosferama. Dugo vremena (3,5-0,65 milijardi godina) koegzistirali su prokariotska i eukariotska stvorenja, koja su uglavnom bila jednoćelijski oblici. Najvažnija prekretnica u razvoju biosfere bila je pojava slobodnog kiseonika u atmosferi i hidrosferi i postepeno nastajanje ozonskog ekrana. Od tog vremena dominantna uloga se prenosi na višećelijske forme. Pojavljuju se i naseljavaju organizmi sa tvrdim krečnjačkim, hitinskim i silicijumskim skeletom, razvijaju se razne alge i gljive.

Važna prekretnica za razvoj biosfere bio je period ordovicija, tokom kojeg se vegetacija postupno selila na kopno, a među vodenim organizmima pojavili su se kralježnjaci sa zasebnom lobanjom. Prije oko 350 - 400 miliona godina, u devonskom periodu, životinje su došle na kopno. Tokom narednih geoloških perioda, kičmenjaci su ovladali svim postojećim ekološkim nišama za stanovanje. U periodu trijasa pojavili su se prvi sisari, koji su zauzeli dominantan položaj u paleogenskom periodu, nakon masovnog izumiranja faune dinosaura prije 65 miliona godina. Istovremeno je počela izolacija primata. Antropoidi su nastali prije otprilike 35-40 miliona godina. Među njima, prije oko 5 miliona godina, pojavili su se hominoidi, a prije samo 3,5 miliona godina nastala je osoba.

Biodiverzitet i bioindikacija

Ukupan broj organizama koji naseljavaju Zemlju je veoma velik. Smatra se da na Zemlji istovremeno postoji od 5 do 80 miliona vrsta organizama. Većina njih su insekti, bakterije i virusi. Više-manje jasna taksonomska pripadnost ustanovljena je za samo 1,5 miliona vrsta. Od ovog broja, oko 750.000 su insekti, 41.000 su kičmenjaci, a oko 25.000 su biljke. Preostale vrste su predstavljene složenim skupom beskičmenjaka, gljiva, algi i mikroorganizama.

Različite pejzažno-klimatske regije razlikuju se jedna od druge ne samo po svom kvalitativnom sastavu, već i po broju vrsta. Biodiverzitet varira od pola do ekvatora. Broj slatke vode u tropskim ekosistemima je skoro 5 puta veći nego u umjerenoj klimi. U vlažnim tropskim šumama, na primjer, u Amazoniji, nalazi se do 100 vrsta drveća po hektaru, dok u sušnim područjima tropskih krajeva njihov broj ne prelazi 30.

Isti obrazac se uočava iu morskom okruženju. Tako broj ascidijanskih vrsta na Arktiku jedva prelazi 100, a u tropima dostiže 600. Biodiverzitet je osnova života na Zemlji i predstavlja najvažniji životni resurs. Ljudi koriste oko 7.000 biljnih vrsta za hranu, ali oko 90% svjetske hrane dolazi od samo 20 vrsta, od kojih pšenica, raž, kukuruz i pirinač pokrivaju otprilike polovinu svih potreba. Biološki resursi su važan izvor sirovina za industriju, uključujući i medicinu.

Poslednjih decenija čovečanstvo je shvatilo važnost i korisnost divljih biljaka i životinja. Mnogi od njih ne samo da doprinose razvoju poljoprivrede, koriste se u medicini i industriji, već su i korisni za životnu sredinu, čineći osnovu prirodnih ekosistema. Biodiverzitet se smatra glavnim faktorom koji određuje stabilnost biogeohemijskih ciklusa materije i energije u biosferi. Velika je uloga organizama koje ljudi direktno koriste za ishranu, kao i filter hranilica za životinje i detritofaga, koji daju značajan doprinos ciklusu nutrijenata. I stoga, među velikom raznolikošću organizama, postoje grupe koje imaju indirektnu korist. Mnogi organizmi u zoru razvoja Zemlje dali su ogroman doprinos formiranju i razvoju Zemljine atmosfere i klime, kao što su plavo-zelene alge. Aktivnost niza životinja i biljaka i dalje je snažan stabilizirajući faktor u odnosu na klimu.

Dakle, pod biodiverzitetom se podrazumijevaju sve vrste organizama koji su sastavni dio ekoloških sistema i ekoloških procesa.

Biodiverzitet se može posmatrati na tri nivoa: genetski, vrsta i ekosistem. Genetička raznolikost je posebna vrsta genetske raznolikosti sadržana u genima organizama koji nastanjuju Zemlju. Raznolikost vrsta je raznolikost vrsta koje naseljavaju Zemlju. Raznolikost ekosistema odnosi se na različita staništa, biotičke zajednice i ekološke procese u biosferi.

Brojne organske zajednice, grupe vrsta i pojedinačne vrste na određeni način reagiraju na različite antropogene pritiske. Stepen odgovora živih ekosistema na antropogeno opterećenje naziva se bioindikacija. Funkcije indikatora obavlja ona vrsta, pojedinac ili grupe jedinki koje imaju usku amplitudu ekološke tolerancije u odnosu na bilo koji faktor.

Indikacija uslovi životne sredine provodi se na osnovu procjene stanja raznolikosti vrsta, koja odražava njihovu sposobnost akumulacije hemijskih elemenata i jedinjenja koja dolaze iz okoline. Štoviše, sa sve većim zagađenjem staništa, neke vrste biljaka i životinja mogu nestati iz biocenoze (majska buba, lišajevi u industrijaliziranim područjima) ili, obrnuto, povećati njihov broj (plavo-zelene alge).

Bioindikacija je sastavni dio monitoringa životne sredine (od latinskog "monitor" - podsjeća, nadzire), koji je sistem za praćenje i kontrolu stanja životne sredine na određenom području. Ovo se sprovodi kako bi se racionalno korišćenje prirodni resursi i očuvanje prirode.

Monitoring životne sredine se zasniva na određivanju sadržaja zagađujućih materija u vazduhu, vodi ili zemljištu. Sastavni dio ekološkog monitoringa je biološki, čiji su objekti za ispitivanje živi organizmi i njihove zajednice.

Rast zagađivača u zraku, vodi i geološkim sredinama može biti bilo koji prirodni faktor, a uzrokovane antropogenim djelovanjem.

U zračnoj i vodenoj sredini zagađivači uzrokuju začepljenje i korozivne plinove tkiva i respiratornih organa životinja i biljaka. Nepovoljni faktori okoline dovode do poremećaja procesa oblikovanja, inhibicije rasta, cvjetanja i plodonošenja biljaka. Ali stepen podložnosti biljaka i životinja zagađenju životne sredine zavisi od vrste.

Smatra se da bioindikacija preciznije odražava ekološku situaciju od direktnih instrumentalnih posmatranja i mjerenja.

Biljke se često koriste kao test indikatori zagađenja životne sredine, posebno kada emituju supstance koje sadrže sumpor i teške supstance, koje se počinju akumulirati u organima za asimilaciju. U zavisnosti od tehnoloških procesa u industrijskim preduzećima, od kojih zavisi hemijski sastav emisije aerosola i gasova u vazduh, koriste se različite vrste biljaka i koriste se različite metode istraživanja - od eksperimenata u specijalnim komorama sa datim sastavom vazduha do fine fizičke i hemijske metode analize. Takođe je važno definisati hemijski sastav kora četinarsko drveće, koji upija nečistoće i prašinu iz atmosferskog zraka.

Niže biljke, posebno lišajevi, najosjetljivije su na atmosfersko zagađenje. Njihova upotreba u monitoringu životne sredine naziva se indikacija lišaja. Osetljivost nižih biljaka na antropogene emisije poznata je još od sredine 19. veka, ali su se kao bioindikatori počeli koristiti tek od druge polovine 20. veka. Istraživanja sprovedena u Kanadi, Velikoj Britaniji i skandinavskim zemljama pokazala su direktnu vezu između stanja lišajeva i stepena koncentracije zagađivača u njima, posebno teških metala i sumpor-dioksida, sa stepenom zagađenosti vazduha. Među lišajevima postoje vrste različite osjetljivosti na atmosfersko zagađenje, ali većina vrsta ima visok nivo osjetljivosti, stotine puta veći od osjetljivosti životinja i ljudi.

Na osnovu nivoa zagađenosti vazduha utvrđenog od razne vrste lišajeva, sastavljaju posebne karte koje prikazuju različitim stepenima zagađenje zraka. Često takve karte, izgrađene za teritorije s visokim stupnjem industrijskog razvoja, odražavaju teritorije potpuno lišene vegetacije lišajeva: neka područja poluotoka Kola, Norilsk, itd.

Bioindikatorske studije u sistemu monitoringa životne sredine omogućavaju praćenje prostorne distribucije mnogih supstanci štetnih po zdravlje ljudi i prirodnu sredinu na pozadini opšteg zagađenja teritorije u celini. Dobijene vrijednosti koncentracije određenih supstanci u određenim ekosustavima mogu se koristiti u modeliranju i predviđanju zagađenja i procjeni njegovih ekoloških posljedica na globalnom, regionalnom i lokalnom nivou ulaska štetnih tvari u okoliš.

I alge i makrofiti, kao i pojedinačne životinje, posebno rakovi, rakovi, škampi i rakovi, mogu poslužiti kao indikatori zagađenja vodenog okoliša. Eutrofikacija vode kao rezultat intenzivne reprodukcije plavo-zelenih i zelenih algi posljedica je ulaska velike količine biogenih tvari u vodna tijela i služi kao karakteristično upozorenje na početak zagađenja vodnog tijela.

U isto vrijeme, vodene i kopnene biljke imaju jedinstvenu sposobnost filtriranja. Oni apsorbuju iz vazduha i neutrališu u tkivima značajnu količinu štetnih komponenti koje ulaze u vazdušni bazen iz termoenergetskih objekata, industrijskih preduzeća, saobraćaja i poljoprivrede. U vodenom okruženju biljke obavljaju ekološke funkcije. Među njima je važna funkcija filtracije, uz pomoć koje se zadržavaju i talože različite mehaničke nečistoće, vrši se obrada i asimilacija organskih tvari; apsorpciono-akumulativno, kada dolazi do akumulacije mineralnih spojeva, uključujući i radiogenih, i detoksikacija, zbog čega neke vrste vodenih biljaka u toku svoje životne aktivnosti detoksikuju štetne zagađivače koji na ovaj ili onaj način ulaze u vodena tijela.

Neodrživa biosfera i održivi razvoj

Tokom proteklih decenija, naučnici iz različitih oblasti intenzivno proučavaju globalne procese uzrokovane poremećajem biogeohemijskih ciklusa, invazijom na klimatski sistem i smanjenjem biodiverziteta kao rezultatom antropogenih aktivnosti. Ovo, kao i problemi lavine rasta stanovništva, nestašice hrane, gladi i nedostatka čistoće pije vodu uz svu neminovnost postavlja pitanje kapaciteta biosfere i sposobnosti sistema za održavanje života da nastave da obavljaju svoje funkcije suočenih sa rastućim antropogenim pritiskom.

Kao što znate, direktne i povratne informacije podržavaju homeostazu. To znači da planetarna biota upravlja vezama između atmosfere, Svjetskog okeana i gornjeg dijela litosfere. Na taj način održava i čuva stabilnost tokova materije i energije u biosferi. Homeostaza se javlja samo kada visoki nivo apsorpcija sunčeve energije od strane planetarne biote moguća je samo u odsustvu ekstremnih kosmičkih i planetarnih uticaja na biosferu. Zasniva se na vezama, čije uništenje ima karakter okidača. To znači da se živa priroda i mnoge bio-inertne formacije koje podržavaju homeostazu biosfere pokazuju kao krhke, koje se spontano urušavaju usljed narušavanja ekološke ravnoteže silama organske prirode. Destabilizacija biosfere moguća je kao rezultat uticaja tri sile: kosmičke, geološke i antropogene.

Kao rezultat istraživanja biosfere sa stanovišta prirodnog sistema, koje je sproveo G. Lovelock (1982), koji je konkretizovao i donekle modifikovao ideje V. I. Vernadskog o organizaciji biosfere, kao i V. G. Gorškova (1995), koji je matematički izrazio ideju G. Lovelocka o homeostazi globalnog ekosistema, možemo reći:

prirodna biota Zemlje uređena je na takav način da je u stanju s najvećom preciznošću održavati nastanjivo stanje okoliša;

ogromna proizvodna snaga koju postiže biota omogućava joj da povrati sve prirodne poremećaje životne sredine u najkraćem mogućem vremenu, mereno u desetinama godina;

Ogromna snaga koju razvija Zemljina biota prepuna je skrivene opasnosti od brzog uništenja životne sredine tokom decenija ako se naruši integritet biote. Istovremeno je utvrđeno da je masovna kultivacija krajolika opasnija od formiranja antropogenih pustinja;

biosfera je u određenoj mjeri sposobna da nadoknadi sve poremećaje koje proizvede čovječanstvo, ali samo ako udio njene potrošnje ne prelazi 1% proizvodnje biosfere;

moderne promjene u biosferi od strane čovjeka, koje dovode do oslobađanja 2,3 milijarde tona/godišnje ugljika u atmosferu od strane biote, ukazuju na njen prelazak u nestabilno stanje, snažno kršenje globalnih biogeokemijskih ciklusa i značajno potiskivanje destabilizirajućeg ravnotežnog stanja o procesima njegove prirodne samoregulacije;

trenutno stanje biosfere je u određenoj mjeri reverzibilno. Može se vratiti u svoje prethodno stanje, koje se dogodilo u prošlom stoljeću, ali za to je potrebno smanjiti potrošnju njegovih prirodnih proizvoda za red veličine;

ne postoji drugo stabilno stanje biosfere, a ako se održi ili poveća stepen antropogenog opterećenja, narušiće se stabilnost životne sredine i biosfera će početi da se urušava;

zbog inercije demografskih procesa, porast svjetske populacije na 8 milijardi ljudi. neizbježan. Međutim, nakon stabilizacije na ovom nivou, potrebno je planiranjem porodice smanjiti broj ljudi na planeti gotovo za red veličine, i samo u tom slučaju će se destabilizirana biosfera vratiti u stabilno stanje samoregulacije u skladu sa sa Le Chatelierovim principom, budući da ljudsko odbacivanje njegovih proizvoda neće preći 1% (K. S. Losev et al., 1993).

Tako vodeći ekolozi nedvosmisleno svjedoče da se civilizacija koja se spontano razvijala približila pragu stabilnosti biosfere. Glavna opasnost leži u činjenici da su antropogeni uticaji doveli do narušavanja procesa samoregulacije biogeohemijskih ciklusa. Stoga je čovječanstvo suočeno s ekološkim imperativom: ili obnova divlje životinje na nivou 19. veka. ili čak nekoliko ranijih vremena, ili smak svijeta. Trećeg nema. Prema VG Gorškovu, biosfera je homeostatska samo u uslovima pretehnogenog holocena i druga stabilna stanja za nju nisu karakteristična. Međutim, ovaj zaključak, zasnovan na direktnu primjenu metod aktualizma, zahtijeva određena prilagođavanja. Čitava istorija biosfere, počevši od najranijih faza njenog nastanka i razvoja, neprekidan je niz homeostaza i bifurkacija-katastrofa (kriza i revolucija).

Biosfera je do sada prošla složen i težak put kompliciranja i ubrzanja. Veliki broj katastrofa pao je na njegov udio, u rasponu od najvećih kosmičkih i planetarnih do regionalnih i lokalnih. Njihov razvoj često je dovodio biosferu do ruba samouništenja i potpunog raspada. Međutim, svaki put zahvaljujući unutrašnja energija biosfera se časno izvukla iz najtežih situacija, a život se ponovo rodio. Takvi slučajevi u geološkoj istoriji su brojni. Upečatljiv primjer je globalna kriza biosfere, koja se dogodila prije 65 miliona godina. Kao rezultat sudara Zemlje s velikim kosmičkim tijelom (asteroidom), nastala je ekološka katastrofa. Promijenjen je plinoviti sastav atmosfere i temperature površinskog dijela zraka i mora, počeli su šumski požari velikih razmjera na kopnenim prostranstvima itd. Eksplozija kosmičkog tijela mase nekoliko stotina milijardi tona i promjera od oko 10 km najprije su izazvali značajan porast površinskih temperatura kao posljedica požara, a potom - zahlađenje, slično "nuklearnoj zimi".

Poremećaj prirodne ravnoteže bio je toliko značajan da je doveo do smrti velikih kopnenih kralježnjaka, uključujući dinosauruse. Organski svijet Zemlje izgubio je gotovo sav šumski pokrivač. Sve je otišlo glavonošci(amoniti i belemniti), sve porodice planktonskih organizama, koralja i mahuna, 75% porodica brahiopoda, isto toliko školjkaša i puževa i drugih organizama. Međutim, nakon relativno kratkog vremena, nakon 3-5 miliona godina, organski život na Zemlji je oživio.

U međuvremenu, ova kosmička katastrofa još uvijek nije bila najveća u istoriji Zemlje. Tokom poslednjih 800 miliona godina geološke istorije ovakvih kosmičkih katastrofa, takva katastrofa je 21. To nisu samo direktni udari i eksplozije asteroida, već i pad kometa ili njihov prelet u blizini Zemlje. Sve je to zabilježeno u istoriji razvoja organskog svijeta i obilježeno velikim granicama geohronološke skale. Ako asteroid ne padne na Zemlju 65 miliona godina, ako u tom trenutku nema kosmičkog bombardovanja, ne zna se koliko bi miliona godina mogla trajati era života dinosaurusa. Ali ekološku nišu dinosaura nakon njihovog izumiranja zauzeli su sisavci, čija je evolucija dovela do pojave Homo sapiens i na ono što se trenutno dešava sa biosferom.

Od planetarnih procesa potrebno je istaći regionalne po razmjeru i globalne po stepenu uticaja vulkanske erupcije, džinovske procese sudara litosferskih ploča i tako skromne procese u poređenju s njima kao što su velike glacijacije i interglacijali. Istina, promjena glacijalnih perioda interglacijalima, kao i nagli padovi temperatura koji su uzrokovali pojavu glacijacija, mogli bi biti posljedica kosmičkih uzroka, posebno onih koji su povezani s dolaskom kometa, te s astronomskim ciklusima.

Povezanost kvartarnih ledenih doba i interglacijala sa astronomskim ciklusima M. Milankovića danas je opštepriznata. Ovaj naučnik povezuje početak ledenih doba sa promenama tri parametra zemljine orbite: ekscentricitet, odnosno stepen odstupanja orbite od kružne, nagib zemljine ose (ugao između ose i okomice na ravan orbite) i vrijeme prolaska Zemljinog perihela, odnosno trenutak najbliže blizine Zemlje Suncu. Na svaki od ovih parametara utiče privlačnost Mjeseca i drugih planeta. Ekscentricitet dostiže svoje maksimalne vrijednosti svakih 92 hiljade godina, ciklusi kolebanja u nagibu Zemljine ose i vremena prolaska perihela periodično se ponavljaju svakih 41 hiljadu, odnosno 21 hiljadu godina.

Krajnji rezultat promjena položaja Zemlje u orbiti u odnosu na jesu ciklične promjene ljetne insolacije na visokim geografskim širinama u uvjetima relativne konstantnosti radijacijske ravnoteže u cjelini. U visokim geografskim širinama takva promjena je dovoljna za značajno smanjenje prosječnih godišnjih temperatura, što podrazumijeva pojavu i samorazvoj ledenih pokrivača na ravnicama i visoravnima i planinskim glečerima. Zauzvrat, takve velike promjene direktno destabiliziraju biosferu, koja svaki put ulaže ogromne napore da dodatno potroši energiju i materiju kako bi se prvo prilagodila novonastalim neobičnim situacijama, a zatim izašla iz stvorene krize ili kritičnih situacija.

U geološkoj istoriji Zemlje najmanje šest puta su se javljale glacioere različitog trajanja i svaki put je rast kriosfere suzio razvoj biosfere i poremetio njenu homeostazu. Nije poremećen samo temperaturni režim zemljine površine koji je uzrokovao migracije ili promjene u načinu života životinja i biljaka. To je, između ostalog, dovelo do značajnog smanjenja biomase, što znači da je narušeno biološki ciklus supstance. Hidrološki ciklus je također poremećen. Tokom ledenih doba došlo je do smanjenja razmjene vlage između okeana i atmosfere, smanjio se sadržaj vlage u atmosferi, što znači da je smanjena komponenta efekta staklene bašte. Zbog razvoja kriosfere na velikim površinama, albedo zemljine površine se značajno povećao, a radijacijski balans se smanjio, a sve je to dodatno pojačalo efekat hlađenja planete.

Aktivni vulkanizam, posebno uz značajno ispuštanje piroklastičnog materijala u atmosferu, na određeni način je smanjio albedo atmosfere, ali je oslobađanje značajnih količina ugljičnog dioksida, naprotiv, doprinijelo povećanju efekta staklene bašte.

I u slučaju negativnog (hlađenja) i pozitivnog razvoja planetarnih događaja, kada veliki broj krajolika pogodnih za život organizama, biosfera se uspješno nosila s poteškoćama koje su se pojavile i nastavile se razvijati.

Međutim, pod antropogenim utjecajem moguć je potpuno drugačiji scenarij, ako je faktor razaranja kriogeno-glacijalni utjecaj uzrokovan čovjekom. Može nastati tokom nuklearnog sukoba i velike upotrebe nuklearnih uređaja. Ovo uzrokuje pojavu opisanu kao "nuklearna zima". U tom slučaju, opskrba Zemlje energijom će biti poremećena, a kriosfera će dobiti planetarnu distribuciju, tj. Zemlja bi se mogla pretvoriti u novu ledenu planetu.

Poređenja savremenim uslovima sa paleogeografskim, odnosno sa fizičko-geografskim uslovima geološke prošlosti, ukazuju na to da savremena destabilizacija biosfere, iako jedinstvena po poreklu, nikako nije prva. Međutim, to uopće ne znači da je biosfera, čak iu svom sadašnjem stanju, sposobna izdržati još ozbiljnije utjecaje moderne civilizacije.

Trenutna situacija je neuobičajena i po tome što je superponirana na uslove prirodne homeostaze u biosferi, te se stoga njen razvoj može smatrati jednosmjernim. Pojave i destabilizirajuće i povoljno razvijajuće prirode daju određenu stabilizaciju u razvoju, ali je glavno koje će pojave nadvladati.

U modernoj biosferi ekološki resursi nisu u potpunosti obnovljeni. Međutim, biosfera ima još jednu jedinstvenu kvalitetu. U destabiliziranom stanju ne gubi u potpunosti svoje ekološke funkcije. Živa materija je u stanju da akumulira energiju raspršenu anorganskim izvorima i istovremeno je ponovo preraspodeli u okolni prostor na način da se inertna sredina, uglavnom anorganska, pretvara u faktor progresivnog povećanja funkcionalnog i statičkog potencijala. žive prirode. Radeći za sebe, živa materija mijenja djelovanje procesa u neživoj prirodi (S.P. Gorshkov, 1998). Dakle, u biosferi postoje procesi koji obnavljaju homeostazu.

Od svog nastanka, biosfera je u stalnoj interakciji sa Kosmosom. Ova interakcija proizilazi iz trajanja razvoja biosfere, koja na Zemlji postoji skoro 4 milijarde godina, i stalnog povećanja biodiverziteta i bioloških funkcija žive tvari.

Ova dva faktora svedoče o neverovatnoj stabilnosti biosfere, o izvesnoj ograničenoj skali uticaja na biosferu neorganske prirode, o ubrzanju kosmičkog uticaja na biosferu, barem tokom istorije fanerozoika. Prema vodećim ekolozima, kako bi se razvila naučna strategija održivi razvoj i optimalnih uslova za opstanak čovečanstva, potrebno je postaviti sledeće prioritete (S.P. Gorškov, 1998):

viši - ekološka i ekonomska optimizacija prirodno-antropogenih i antropogenih sistema. Rješenje demografskog problema zavisi i od uspješnosti implementacije najvišeg prioriteta; visoka - zaštita prirodnih sistema i biodiverziteta. U kontekstu kombinacije demografskih, socio-ekonomskih i ekološke krize ciljevi koji štite ljude i prirodu u isto vrijeme trebali bi biti prioritetniji.