Рациональное использование живой природы и ее охрана - презентация. Теоретические и методологические основы охраны природы и рационального использования ее ресурсов Рациональное использование природы и ее охрана кратко

С помощью данного видеоурока вы сможете самостоятельно изучить тему «Рациональное использование природы и ее охрана». В ходе занятия вы узнате о том, что природа не является неиссякаемым ресурсом. Учитель расскажет о необходимости рационального использования природы и способах ее охраны.

БИОЛОГИЯ

9 КЛАСС

Тема: основы экологии

Урок 64.Рациональное использование природы и ее охрана

Анисимов Алексей Станиславович,

учитель биологии и химии,

Москва, 2012

Каждый из нас, независимо от возраста, в силах положительно или отрицательно повлиять на будущее природы. Ученые и защитники природы утверждают, что для того, чтобы внести свою лепту в спасение будущего биосферы, достаточно не выбрасывать полиэтиленовые пакеты, постоянно покупая новые, отказаться от товаров в пластиковых бутылках, не выбрасывать в урны батарейки, аккумуляторы и технику с соответствующими обозначениями. Быть хозяином природы тяжелее, чем ее потребителем. Но только ответственные хозяева заботятся о своем будущем.

На протяжении многих веков человечество относилось к природе, как к практически неистощимому источнику благополучия. Вспахать больше земли, вырубить больше деревьев, добыть больше угля и руды, построить больше дорог и заводов считалось основным направлением прогрессивного развития и достижения процветания. Уже в древние времена, с началом земледелия и скотоводства, деятельность человека приводила к настоящим экологическим катастрофам : необратимому изменению крупных экосистем и опустошению больших территорий.

К середине ХХ столетия было уже очевидным, что нарушение среды вызвано антропогенным воздействием , которое имеет не только местное, но и планетарное значение. Остро стал вопрос о пределах экологической емкости планеты для существования человечества.

Рост народонаселения и техногенный характер использования природы привели к угрозе экологических нарушений, затрагивающих не только отдельные государства и страны, но и биосферу в целом. Изменяются планетарные круговые циклы - круговороты веществ. В результате перед человечеством возник целый ряд экологических проблем, обусловленных антропогенным воздействием на окружающую среду.

Истощение природных ресурсов. Ресурсы, за счет которых живет человечество, делятся на две категории:

1. Возобновимые (почва, растительность, животный мир).

2. Невозобновимые (запасы руд и горючих ископаемых).

Возобновимые ресурсы способны к восстановлению, если их потребление не превышает критических пределов. Интенсивное потребление привело к значительному уменьшению популяций лососей, осетровых рыб, многих сельдей, китов.

Огромные масштабы приобрели потери почв, заселение и эрозия, разрушения и вынос плодородного слоя водой и ветром. И то и другое возникает в результате неправильной сельскохозяйственной эксплуатации земель. Ежегодно теряются десятки миллионов гектаров ценнейших почв.

Загрязнение среды

В результате промышленного производства в атмосферу, воду и почву в качестве отходов поступает огромное количество вредных веществ, накопление которых угрожает жизни большинства видов, в том числе и человека.

Мощный источник загрязнения - современное сельское хозяйство, насыщающее почвы избыточным количеством удобрений и ядов для борьбы с вредителями. К сожалению, практика использования этих веществ до сих пор широко распространена.

Рациональное использование природных ресурсов и охрана природы

В настоящее время глобальные экологические угрозы начали осознаваться обществом. Экологически грамотное и рациональное природопользование - это единственно возможный путь для выживания человечества.

Обеспечить выживание человечества невозможно без развития экологической науки, рационального использования и охраны природы . Наука экология позволяет понять, какими путями нужно строить взаимоотношения с природой в разных областях человеческой деятельности. Кроме того, у разных народов за многие века накопился большой опыт бережного отношения к природной среде и использованию ее богатств. Этот опыт был по большей части забыт с наступлением научно-технической революции, но теперь вновь привлекает к себе внимание. Надежду вселяет то, что современное человечество вооружено научными знаниями (http://spb.ria.ru/Infographics/20120323/497341921.html). Основная сложность заключается в том, что для предотвращения глобальных экологических катастроф и обеспечения рационального использования природы необходимо соблюдать согласованность в деятельности множества экологических коллективов, всех государств мира и отдельных людей.

Требуется перестройка каждого человека от старых форм эксплуатации природы к постоянной заботе о ней, переход на новые технологии промышленности и сельского хозяйства. Всё это невозможно без вложения больших средств, всеобщей экологической грамотности и овладения глубокими знаниями в каждой области взаимодействия с природой.

Всеобщее экологическое образование становится одним из главных требований времени. Настоящим и будущим поколениям предстоит напряженная сознательная борьба за согласованную деятельность людей по сохранению биосферы (http://spb.ria.ru/Infographics/20120418/497610977.html). В настоящем и будущем неизбежна перестройка промышленности и сельского хозяйства на экологических основах, внедрение нового законодательства, новых норм морали, формирование экологической культуры во имя дальнейшего процветания и развития человечества на Земле.

Экологические катастрофы древности

Первые экологические катастрофы по вине человека произошли несколько тысячелетий назад. Так, были вырублены леса в Древней Греции и Малой Азии, была сильно расширена территория пустынь из-за чрезмерного выпаса скота, и резко упала численность копытных животных.

Экологические катастрофы, вызванные нарушением природных связей, неоднократно возникали в разных районах нашей страны.

Пыльные бури, вызванные распашкой больших площадей, поднимали вверх и уносили плодородные почвы в США, Украине, Казахстане.

Из-за сведения лесов мелели судоходные реки.

В районах сухого климата неумеренный полив вызывал засоление почв.

В степных краях расползались овраги, отнимая у людей плодородные земли.

Загрязненные озера и реки превращались в сточные водоемы.

Исчезновение видов

По вине человека катастрофически уменьшается видовое разнообразие растений и животных. Часть видов исчезла в результате прямого истребления. Например, странствующий голубь, морская стеллерова корова и другие.

Значительно опасней оказались резкие изменения природной среды, вызванные человеком, разрушение привычных мест обитания. Из-за этого гибель грозит 2/3 существующих видов. Сейчас темп антропогенного обеднения живой природы таков, что ежедневно исчезают несколько видов животных и растений. В истории Земли процессы вымирания видов уравновешивались процессами видообразования. Темпы эволюции несопоставимы с разрушительным влиянием человека на видовое разнообразие.

Час Земли

Час Земли - ежегодное международное событие, которое проводит Всемирный фонд дикой природы (WWF). Он проходит в последнюю субботу марта и призывает всех частных лиц и представителей организаций выключить свет и другие электроприборы на один час. Таким образом экологи стремятся обратить внимание на проблемы изменения климата. Впервые час Земли прошел в Австралии в 1997 году, а уже на следующий год эта акция доброй воли получила мировую поддержку. На сегодняшний день, час Земли - самая массовая в истории человечества попытка обратить внимание на проблемы экологии.

По оценкам Фонда дикой природы, ежегодно в этой акции участвуют более миллиарда жителей планеты.

Вопросы:

1. Когда человек стал задумываться о вреде, наносимом природе его деятельностью?

2. Какие вы знаете международные экологические организации?

3. Как изменялся раньше и изменяется сейчас химический состав атмосферы в связи с ростом промышленности?

4. Предложите свои собственные перспективные способы сохранения окружающей природной среды от уничтожения ее человеком.

1. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. - М.: Дрофа, 2009.

2. Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию: Учебник для 9 класса. 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2002.

3. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений / Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. - 2-е изд., перераб. - М.: Вентана-Граф, 2005.

Цель лекции: обобщить знания об окружающей среде, дать понятие разнообразии при разных ресурсов и привить бережное отношение к природе.

План лекции:

1. Понятие об охране природы

2.Природные ресурсы и их использование

3. Аспекты охраны природы

Основные понятия по теме: охрана природы; природные ресурсы; исчерпаемые и неисчерпаемые ресурсы; возобновимые и невозобновимые ресурсы; принципы охраны природы; правило региональности; природоохранительное законодательство.

Для человека природа - среда жизни и источник существования. Как биологический - вид, человек нуждается в определенном составе и давлении атмосферного воздуха, чистой природной воде с растворенными в ней солями, растениях и животных, земной температуре. Оптимальная для человека окружающая среда - это то естественное состояние природы, которое поддерживается нормально, протекающими процессами круговорота веществ и потоков энергии. Как биологический вид, человек своей жизнедеятельностью влияет на природную среду не больше, чем другие живые организмы. Однако это влияние несравнимо с тем огромным воздействием, которое оказывает человечество на природу благодаря своему труду. Преобразующее влияние человеческого общества на природу неизбежно, оно усиливается по мере развития общества, увеличения числа и массы веществ, вовлекаемых в хозяйственный оборот. Вносимые человеком изменения сейчас приобрели настолько крупные масштабы, что превратились в угрозу нарушения существующего в природе равновесия и препятствие для дальнейшего развития производительных сил. Долгое время люди смотрели на природу как на неисчерпаемый источник необходимых для них материальных благ. Однако, сталкиваясь с отрицательными последствиями своего воздействия на природу, они постепенно пришли к убеждению в необходимости ее рационального использования и охраны.

Охрана природы - это система научно обоснованных международных, государственных и общественных мер, направленных на рациональное использование, воспроизводство и охрану природных ресурсов, на защиту природной среды от загрязнения и разрушения в интересах существующих и будущих поколений людей.

Основная цель охраны природы состоит в создании благоприятных условий для жизни настоящих и последующих поколений людей, развития производства, науки и культуры всех народов, населяющих нашу планету.

Биологические, в том числе пищевые, ресурсы планеты обусловливают возможности жизни человека на Земле, а минеральные и энергетические служат основой материального производства человеческого общества. Среди природных богатств планеты различают неисчерпаемые и исчерпаемые ресурсы.Неисчерпаемые ресурсы. Неисчерпаемых природных ресурсов не так уж много. Они подразделяются на космические, климатические и водные. Это энергия солнечной радиации, морских волн, ветра. С учетом огромной массы воздушной и водной среды планеты неисчерпаемыми считают атмосферный воздух и воду. Выделение это относительно. Например, пресную воду уже можно рассматривать как ресурс исчерпаемый, поскольку во многих регионах земного шара возник острый дефицит воды. Можно говорить и о неравномерности ее распределения, и невозможности ее использования из-за загрязнения. Условно считают и кислород атмосферы неисчерпаемым ресурсом.

Современные ученые-экологи полагают, что при современном уровне технологии использования атмосферного воздуха и воды эти ресурсы можно рассматривать как неисчерпаемые только при разработке и реализации крупномасштабных программ, направленных на восстановление их качества.

Исчерпаемые ресурсы. Они делятся на возобновляемые и невозобновляемые. К возобновляемым относятся растительный и животный мир, плодородие почв. К невозобновляемым ресурсам относятся полезные ископаемые. Их использование человеком началось в эпоху неолита. Первыми металлами, которые нашли применение, были золото и медь. Добывать руды, содержащие медь, а также олово, серебро, свинец умели уже за 4 тыс. лет до н. э.

В настоящее время человек вовлек в сферу своей промышленной деятельности преобладающую часть известных минеральных ресурсов. Из земных недр извлекается все больше различных руд, каменного угля, нефти и газа. Научно-технический прогресс открывает все новые области применения черных и цветных металлов, различного неметаллического сырья. В результате расширяется разработка рудных месторождений, увеличивается добыча нефти со дна моря. В хозяйственный оборот вовлекаются новые территории, растет использование древесины и промысловых животных. Подвергаются обработке значительные площади суши с целью выращивания растительных продуктов питания и создания кормовой базы для животноводства.

В современных условиях значительная часть поверхности Земли распахана или представляет собой полностью или частично окультуренные пастбища для домашних животных. Развитие промышленности и сельского хозяйства потребовало больших площадей для строительства городов, промышленных предприятий, разработки полезных ископаемых, сооружения коммуникаций. Таким образом, к настоящему времени человеком преобразовано около 20% суши.

Значительные площади поверхности суши исключены из хозяйственной деятельности человека вследствие накопления на ней промышленных отходов и невозможности использования районов, где ведется разработка и добыча полезных ископаемых. На прилегающих территориях создаются отвалы, карьеры, терриконы - земляные конусы, провальные воронки, возникающие на местах пустот под землей.

Из числа восполняемых природных ресурсов большую роль в жизни человека играет лес, имеющий немаловажное значение как географический и экологический фактор. Леса предотвращают эрозию почвы, задерживают поверхностные воды, т. е. служат влагонакопителями, способствуют поддержанию уровня грунтовых вод. В лесах обитают животные, представляющие материальную и эстетическую ценность для человека: копытные, пушные звери и другая дичь. В нашей стране леса занимают около 30% всей ее суши и являются одним из основных природных богатств.

Природные ресурсы - это объекты и силы природы, используемые человеком для поддержания своего существования.

К ним относятся солнечный свет, вода, почва, воздух, полезные ископаемые, энергия приливов и отливов, сила ветра, растительный и животный мир, внутриземная теплота и др.

Природные ресурсы классифицируют по ряду признаков:

- по их использованию - на производственные (сельскохозяйственные и промышленные), здравоохранительные (рекреационные), эстетические, научные и др.;

- по принадлежности к тем или иным компонентам природы - на земельные, водные, минеральные, а также животный и растительный мир и др.;

- по заменимости - на заменимые (например, топливно-минеральные энергетические ресурсы можно заменить ветровой, солнечной энергией) и незаменимые (кислород воздуха для дыхания или пресную воду для питья заменить нечем);

- по исчерпаемости - на исчерпаемые и неисчерпаемые.

К неисчерпаемым природным ресурсам можно условно отнести солнечный свет, атмосферный воздух, воду, энергию ветра, энергию приливов и отливов, внутриземную теплоту.

Исчерпаемые ресурсы делятся на возобновимые, относительно возобновимые и невозобновимые

Невозобновимые ресурсы - это ресурсы, которые совершенно не восстанавливаются или скорость их восстановления настолько мала, что практическое использование их человеком становится невозможным, К ним относятся, например, полезные ископаемые, находящиеся в недрах земли.

К относительно возобновимым ресурсам относят почву и лесные ресурсы, которые обладают способностью к самовосстановлению, но процесс этот происходит в течение многих десятилетий и даже столетий.

Возобновимые ресурсы - это ресурсы, способные к восстановлению через различные природные процессы за время, соизмеримое со сроками их потребления. К ним относятся растительность, животный мир и некоторые минеральные ресурсы, осаждающиеся на дно современных озер и морских лагун.

В 1957 году П. Дансеро сформулировал закон необратимости взаимодействия «Человек - Биосфера», согласно которому часть возобновимых природных ресурсов (животных, растительных) может стать исчерпаемой, невозобновляемой, если человек при нерациональных сельскохозяйственных, гидротехнических, промышленных и других мероприятиях сделает невозможным их жизнедеятельность и воспроизводство. Например,неконтролируемая охота на стеллерову корову привела к ее исчезновению как биологического вида. То же самое произошло и с некоторыми другими видами животных.

В целом за последние 400 лет с лица Земли исчезло свыше 160 видов млекопитающих и птиц. В настоящее время, по данным Международного союза охраны природы (МСОП), в результате человеческой деятельности ежегодно исчезает по одному виду животных и растений.

Процесс эксплуатации природных ресурсов в целях удовлетворения материальных и культурных потребностей общества называется природопользованием.

И. В. Комаром была предложена концепция так называемых ресурсных циклов. Ресурсный цикл - это цикл превращения природных веществ, который последовательно включает выявление, добычу, переработку того или иного ресурса и обратное возвращение в природу отходов этих процессов. И. В. Комар выделил шесть следующих ресурсных циклов: энергоресурсы; металлорудные ресурсы; неметаллическое ископаемое сырье; лесные ресурсы; почвенно-климатические ресурсы; ресурсы дикой фауны и флоры. Как легко заметить, первые три цикла связаны с невозобновимыми, а остальные - с возобновимыми природными ресурсами.

Что касается невозобновляемых ресурсов, то их истощение со временем неизбежно, и задача заключается не столько в том, чтобы растянуть эти ресурсы на более длительный срок, сколько в том, чтобы до исчерпания того или иного природного ресурса найти ему заменитель природного или искусственного происхождения либо изыскать возможность его регенерации за счет использования вторичного сырья.

В зависимости от взаимодействия человека и природы выделяют следующие стороны, или аспекты, ее охраны.

Хозяйственно-экономический аспект - важнейшая сторона охраны природы, потому что любые продукты, употребляемые людьми, создаются за счет расходования природных ресурсов. В хозяйственный оборот вовлечена масса природных веществ, а запасы многих из них малы (например, ртути, меди, серебра, олова, свинца), поэтому происходит быстрое их истощение. Поиск новых источников, обогащение бедных руд требуют больших экономических затрат. Необходимо бережно расходовать природные ресурсы, чтобы продлить срок их применения. Особенно остро стоит вопрос о рациональном использовании полезных ископаемых, плодородных почв, пресных вод, растительности и животного мира.

Социально-политический аспект. Результаты воздействия человека на природу необходимо рассматривать не только в свете развития технического прогресса и роста населения, но и в зависимости от социальных условий, в которых они проявляются. Современному обществу присуще хищническое отношение к природе; отрицательное влияние его на окружающую среду возрастает в связи с концентрацией и интернационализацией монополистического капитала. Развивающиеся страны служат важным источником сырья для развитых стран, которые стремятся размещать в них добывающую промышленность, использовать их минеральное и сельскохозяйственное сырье.

Здравоохранительный аспект. Чистая вода, воздух, лес - необходимые условия нормальной жизнедеятельности людей, благоприятно действующие на здоровье человека, широко используются в оздоровительных целях. Именно в местах с хорошо сохранившейся природой располагают санатории, дома отдыха, туристические базы. Загрязнение окружающей среды вредными веществами наносит большой ущерб здоровью людей. В связи с этим оздоровительный аспект охраны природы приобретает исключительно важное значение.

Эстетический аспект. Природа - источник не только материальных благ, но и удовлетворения эстетических потребностей человека. С глубокой древности она вызывала у людей положительные эмоции, вдохновляла поэтов, художников на творчество. Эстетические потребности человека в природе не менее важны, чем материальные. Охране эстетически ценных мест Земли необходимо уделять особое внимание.

Воспитательный аспект. Общение с природой положительно влияет на человека, делает его добрее, мягче, будит в нем лучшие чувства. Особенно велика роль природы в воспитании молодежи.

Любовь к природе, навыки бережного обращения с ней, забота о живых существах развивают положительные черты характера, доброту, любознательность, патриотизм.

Научно-познавательный аспект связан с необходимостью сохранения для исследований естественных, ненарушенных человеком территорий. Изучение природы при сохранении ее многообразия позволяет выяснять закономерности изменений, вносимых в природу человеческой деятельностью, делать прогнозы этих изменений, разрабатывать практические меры по охране природы.

Существующие в природе всеобщие взаимосвязи и взаимозависимости определяют основные правила и принципы охраны природы.

1.Все природные явления имеют для человека множественное значение и должны оцениваться со всех точек зрения.

К каждому явлению следует подходить с учетом интересов разных отраслей хозяйства и сохранения восстановительных сил самой природы. Так, лес рассматривается прежде всего как источник древесины и химического сырья. Однако глобальная роль леса в биосфере связана с его фотосинтезирующей способностью. Велика климатообразующая, почвозащитная, водорегулирующая роль леса. Леса имеют важное значение как места отдыха людей, особенно в санаторно-курортных зонах и зеленых зонах вокруг городов. В этом случае не приходится говорить о лесе как о промышленном сырье для деревообрабатывающей и химической промышленности. Однако до сих пор преобладает представление о нем как об объекте промышленных рубок. То же самое можно сказать и о водоемах. Широкая и полноводная река не может служить только транспортной магистралью, тем более местом стока для отработанных вод промышленности. Реки имеют важное планетарное значение: они доставляют в моря биогенные вещества, тем самым обеспечивая в них богатство и разнообразие органической жизни, в том числе и рыбных ресурсов. Использовать реку в интересах только одной отрасли хозяйства, как это часто бывает, нерационально. Особенно наглядно об этом свидетельствуют последствия строительства каскада гидроэлектростанций на равнинных реках Европейской России. Необходимо найти возможности для комплексного использования рек в интересах разных отраслей хозяйства, здравоохранения, туризма с учетом восстановительных сил самой природы.

2. При использовании природных ресурсов необходимо руководствоваться правилом региональности.

Это правило необходимо учитывать при использовании недр, водных ресурсов, лесов, животного мира. Нецелесообразно добывать полезные ископаемые там, где запасы их малы, это экономически невыгодно. Показательно, что США законсервировали добычу нефти на своей территории, считая выгодным закупать ее у богатых нефтью стран. Есть много мест на Земле, где ощущается дефицит пресной воды. Избыток воды в других местах не меняет этого положения. Нет ничего более губительного, чем интенсивное использование ресурса там, где ощущается его дефицит, на том основании, что в других местах имеется избыток этого ресурса. Богатство страны каким-либо ресурсом и использование его без учета правила региональности приводит к его полному истощению как раз там, где его мало и он особенно нужен. Правило региональности действует и в отношении животного мира. Один и тот же вид промыслового животного в одном районе нуждается в строгой охране из-за крайне низкой численности, в других районах возможен его интенсивный промысел. Таким образом, согласно правилу региональности обращение с одним и тем же природным ресурсом должно быть различным в зависимости от конкретных условий района и от того, как этот ресурс в нем представлен.

3. Правило, вытекающее из взаимосвязи явлений в природе, состоит в том, что охрана одного природного объекта может означать одновременно охрану и других объектов, тесно с ним связанных.

Так, охрана воды от загрязнения - это одновременно и охрана животных, обитающих в этом водоеме. Охрана с помощью леса нормального гидрологического режима - это и охрана почвы от водной эрозии и вымывания из нее минеральных солей. Охрана насекомоядных птиц, рыжих лесных муравьев -это в какой-то степени и охрана леса от насекомых-вредителей. Знания трофических, топических связей, закономерностей сопряженной динамики хищника и жертвы позволяют прогнозировать результаты природоохранных мер при косвенной охране или охране одного природного объекта через охрану другого.

Есть в природе отношения и противоположного характера, когда охрана одного объекта приносит вред другому. Например, охрана копытных, в частности лося, приводящая местами к перенаселению, приносит существенный вред лесу за счет повреждения подроста. Можно напомнить о значительном ущербе, который наносят растительности некоторых особо охраняемых территорий Африки слоны, в избытке концентрирующиеся на этих участках. Поэтому охрана каждого природного объекта должна соотноситься с интересами охраны других природных компонентов.

Таким образом, охрана природы всегда должна рассматриваться как комплексная проблема, а не как сумма отдельных не зависящих друг от друга природных компонентов. Недопустим ведомственный подход к охране природы, игнорирующий ее целостность и многогранные и многочисленные естественные связи между предметами и явлениями.

В 1974 г. на русском языке была опубликована популярная книга Б. Коммонера «Замыкающийся круг», где в краткой и яркой форме были определены принципы и правила охраны природы, которые в научно-популярной и методической литературе часто стали называть «экологическими законами Коммонера». Вот некоторые из этих хорошо запоминающихся формулировок: все связано со всем; все должно куда-то деваться; природа «знает» лучше; ничто не дается даром и т.д.

Выводы:

Охрана и использование природы - это на первый взгляд два противоположно направленных действия человека. Однако противоречия между этими действиями не должны быть антагонистичными. Это две стороны одного и того же явления - отношения человека к природе. Поэтому вопрос, который иногда задают, - охранять природу или использовать ее - не имеет смысла; природу необходимо и охранять, и использовать.

Важно разумное соотношение использования и охраны природы, что определяется количеством (численностью ресурсов, их распределением), социально-экономическими условиями, культурой населения. Следовательно, основной принцип охраны природы – охрана в процессе использования.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение понятию «охрана окружающей среды».

2. В чем заключатся различие при определении возобновляемых и невозобновляемых природных ресурсов?

3. Объясните смысл Закона необратимости взаимодействия «Человек-Биосфера»

4. Приведите примеры неисчерпаемых природных ресурсов.

5. В чем заключен смысл Концепции ресурсных циклов ?

6. Перечислите основные аспекты охраны природы в зависимости от воздействия человека.

7. Назовите основные правила и принципы охраны природы.

8. Перечислите невозобновимые полезные ископаемые, запасы которых первой половине ХХI века будут исчерпаны более чем наполовину.

Преподаватель сообщает, что понять важность проблемы охраны природы можно только в том случае, если рассматривать ее в историческом аспекте.

Необходимо особо подчеркнуть значение леса для создания оздоровительных баз, на конкретных примерах показать места расположения их. Затем преподаватель отмечает, что только разумное, плановое использование природных ресурсов может удовлетворить нужды человечества. Студентам известно, что численность растений и животных многих видов из года в год катастрофически уменьшается. Охрана природы общегосударственное и общенародное дело. Учитывая вышеуказанное преподаватель задает самостоятельно подобрать и подготовить конкретные примеры растений и животных обитающих на территорий РК, подлежащих охране.

Конечная цель охраны природы состоит в обеспечении благоприятных условий для жизни настоящего и последующих поколений людей; забота об охране окружающей среды –дело государственной важности.

Рациональное использование природных ресурсов

Еще в конце прошлого века внимание ученых обратилось на влияние хозяйственной и иной деятельности человека на биосферу. Наращивание темпов материального производства отрицательно сказывается на состоянии окружающей среды, производя неравноценный обмен ценных ресурсов на отходы и токсичные вещества, не подлежащие утилизации. Это создает непосредственную угрозу не только для человеческого существования, но и для всей экосистемы планеты, поэтому рациональный подход к природопользованию, максимально избавленные от негативных воздействий природные ресурсы и охрана окружающей среды являются единственным оптимальным решением проблемы.

Рациональное использование водных ресурсов является одной из главных проблем, решение которой заключается в следующих процессах:

• применение одностадийных процессов производства вместо многостадийных;
• переход от жидких процессов переработки к газовым;
• замена воды в промышленности на другие растворители;
• извлечение из сточных вод полезных веществ;
• перевод промышленных предприятий на безотходную технологию производства;
• переход к комплексной переработке сырья.

Рациональное использование почвенных ресурсов - также одна из главных проблем в связи с активизацией засоления почв и уничтожения многолетних растений из-за употребления избыточного количества пестицидов и удобрений. Существенной проблемой является также вырубка лесов из-за увеличения спроса на древесное топливо, ведущая к их деградации и сокращению лесных площадей. Главное, на что направлена охрана окружающей среды, - это обеспечение безопасности населения и сокращение вырубки лесов в целях предотвращения угрозы тотальной нехватки кислорода и, как следствие, растущей статистики заболеваемости болезнями дыхательных путей.

Основные принципы охраны и рационального использования природных ресурсов

К принципам охраны и рационального использования природных ресурсов относятся:

1. Принцип комплексности, означающий повсеместное и организованное использование природных ресурсов в различных хозяйственных отраслях.
2. Принцип региональности, подразумевающий учет особенностей местных условий при использовании и охране природных ресурсов.
3. Принцип единства охранительной деятельности и использования природных ресурсов, под которым понимается охрана природы одновременно с использованием природными ресурсами.
4. Принцип прогнозирования, подразумевающий предвидение возможных негативных последствий хозяйственной и иной деятельности для природы и их своевременное предотвращение.
5. Принцип повышенной интенсивности освоения природной среды, означающий повышение интенсивности наряду с учетом особенностей осваиваемых территорий и устранением значительных потерь полезных ископаемых при их добыче и переработке.
6. Принцип значения природных явлений и объектов, подразумевающий использование ресурсов природы с учетом интересов различных хозяйственных отраслей.
7. Принцип косвенной охраны, подразумевающий исключительное внимание к косвенной охране природных объектов наряду с основной охраной и устранение возможности нанесения им вреда.

Мероприятия по охране природных ресурсов

Использование и охрана природных ресурсов в России предполагают проведение определенных мероприятий по их восстановлению и улучшению.

Статья 23 Закона РФ «О недрах» от 21 февраля 1992 года гласит, что главными направлениями рационального использования недр являются:

• полное извлечение из них полезных ископаемых, как основных, так и совместно залегающих;
• прогрессивную методику геологического изучения недр для верной оценки наличия полезных ископаемых, их количественного и качественного состава, а также для изучения особенностей территорий, не предназначенных для добычи полезных ископаемых.

Охрана недр включает в себя проведение мероприятий, главными из которых являются:

• охрана от пожаров, обводнения, затопления и прочих негативных факторов полезных ископаемых;
• охрана ценных месторождений от снижения качества добываемых ресурсов или от осложнений по их переработке;
• предотвращение загрязнения при проведении работ по пользованию недрами.

Статья 1 Водного кодекса РФ гласит, что охраной водных объектов является направленная на их сохранение и восстановление деятельность. Главная необходимость, на которую указывает статья 11 этого же кодекса - профилактика и максимальное устранение возможных негативных последствий использования водных объектов. Игнорирование этой необходимости приводит к появлению правовых последствий.

Лесной кодекс РФ в статье 2 устанавливает обеспечение рационального пользования лесными ресурсами, их охрану и воспроизводство как основное направление правовой деятельности лесного законодательства.

Главные мероприятия по охране лесов:

• ведение лесных работ ограничивающими отрицательное воздействие на используемые территории способами;
• применение мер по восстановлению лесов;
• очистка лесосек.

Охрана объектов животного мира Федеральным законом «О животном мире» от 24 апреля 1995 г. определяется как направленная на стабильное существование животного мира и сохранение животного генофонда деятельность, сопряженная с созданием правовых условий для использования объектов животного мира без негативных последствий.

Охрана земель, согласно статье 12 Земельного кодекса РФ, преследует следующие цели:

• предотвращение деградации, захламления, нарушения и загрязнения земель под воздействием хозяйственной деятельности человека;
• восстановление и улучшение подвергшихся негативному воздействию человеческой деятельности земель.

Согласно статье 1 Федерального закона «Об охране атмосферного воздуха», охраной атмосферного воздуха называется комплекс мер по улучшению свойств атмосферного воздуха с целью пресечения вредного воздействия оного на окружающую среду.

Обобщая положения экологического законодательства об охране и использовании окружающей среды, можно сделать вывод, что мероприятия по охране природных ресурсов направлены на сохранение и улучшение видовых, качественных и количественных характеристик возобновимых и невозобновимых природных ресурсов и предотвращение нанесения им вреда.

Введение.

Охрана природы - важнейшая задача человечества. Современные масштабы воздействия человека на природную среду, соизмеримость масштабов хозяйственной деятельности человека с потенциальной способностью современных ландшафтов ассимилировать ее неблагоприятные последствия.

Под термином «охрана окружающей среды» понимаются все экономические, правовые, социально – политические и организационно – хозяйственные механизмы, которые подводят окружающую среду к «пределу прочности». Но нельзя же ждать пока загрязнение не достигнет высшей степени. Нужно предотвратить угрозу уничтожения мира.

Объекты и принципы охраны окружающей природной среды

Под охраной окружающей среды понимают совокупность международных, государственных и региональных правовых актов, инструкций и стандартов, доводящих общие юридические требования до каждого конкретного загрязнителя и обеспечивающих его заинтересованность в выполнении этих требований, конкретных природоохранных мероприятий по претворению в жизнь этих требований.

Только если все эти составные части соответствуют друг другу по содержанию и темпам развития, т. е. складываются в единую систему охраны окружающей природной среды, можно рассчитывать на успех.

Поскольку не была решена вовремя задача охраны природы от отрицательного воздействия человека, теперь все чаще встает задача защиты человека от влияния изменившейся природной среды. Оба эти понятия интегрируются в термине «охрана окружающей (человека) природной среды».

Охрана окружающей природной среды складывается из:

правовой охраны, формулирующей научные экологические принципы в виде юридических законов, обязательных для исполнения;
материального стимулирования природоохранной деятельности, стремящегося сделать ее экономически выгодной для предприятий;
инженерной охраны, разрабатывающей природоохранную и ресурсосберегающую технологию и технику.

В соответствии с законом Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды» охране подлежат следующие объекты:

естественные экологические системы, озоновый слой атмосферы;
земля, ее недра, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, леса и иная растительность, животный мир, микроорганизмы, генетический фонд, природные ландшафты.

Особо охраняются государственные природные заповедники, природные заказники, национальные природные парки, памятники природы, редкие или находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и животных и места их обитания.

Основными принципами охраны окружающей природной среды должны являться:

приоритет обеспечения благоприятных экологических условий для жизни, труда и отдыха населения;
научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов общества;
учет законов природы и возможностей самовосстановления и самоочищения ее ресурсов;
недопущение необратимых последствий для охраны природной среды и здоровья человека;
право населения и общественных организаций на своевременную и достоверную информацию о состоянии окружающей среды и отрицательном воздействии на нее и на здоровье людей различных производственных объектов;
неотвратимость ответственности за нарушение требований природоохранительного законодательства.

Воздействие человека на природу

Биосфера Земли характеризуется определенным образом сложившимся круговоротом веществ и потоком энергии. Воздействием человека на природу нарушает эти процессы.

Круговорот веществ - многократное участие веществ в процессах, протекающих в атмосфере, гидросфере и литосфере, в том числе в тех слоях, которые входят в состав биосферы Земли.

В зависимости от движущей силы, с определенной долей условности, внутри круговорота веществ можно выделить геологический, биологический и антропогенный круговороты.

До возникновения человека на Земле осуществлялись только два круговорота веществ - геологический и биологический. Геологический круговорот- круговорот веществ, движущей силой которого являются экзогенные и эндогенные геологические процессы. Геологический круговорот веществ осуществляется без участия живых организмов. Биологический круговорот - круговорот веществ, движущей силой которого является деятельность живых организмов.

С появлением человека возник антропогенный круговорот или обмен веществ. Антропогенный круговорот (обмен) - круговорот (обмен) веществ, движущей силой которого является деятельность человека. В нем можно выделить две составляющие: биологическую, связанную с функционированием человека как живого организма, и техническую, связанную с хозяйственной деятельностью людей (техногенный круговорот (обмен)).

В отличие от геологического и биологического круговоротов веществ, антропогенный круговорот веществ в большинстве случаев является незамкнутым. Поэтому часто говорят не об антропогенном круговороте, а об антропогенном обмене веществ. Незамкнутость антропогенного круговорота веществ приводит к истощению природных ресурсов и загрязнению природной среды.

Загрязнение - привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых (обычно не характерных для нее) вредных химических, физических, биологических агентов. Загрязнение может возникать в результате естественных причин (природных) или под влиянием деятельности человека (антропогенное загрязнение).

Помимо влияния на круговорот веществ, человек оказывает воздействие на энергетические процессы в биосфере. Наиболее опасным является тепловое загрязнение биосферы, связанное с использованием ядерной и термоядерной энергии.

Таким образом, воздействие человека на природу заключается в перераспределении вещества в окружающей среде и изменении ее физических, химических и биологических характеристик.

Воздействие человека на природу бывает:

разрушительное;
стабилизирующее;
конструктивное.

Разрушительное (деструктивное) воздействие - человеческая деятельность, ведущая к утрате природной средой своих полезных человеку качеств. Примером деструктивной деятельности человека является сведение дождевых лесов под пастбища или плантации, в результате чего нарушает биогеохимический круговорот веществ и почва за 2-3 года теряет свое плодородие.

Стабилизирующее воздействие - человеческая деятельность, направленная на замедление деструкции (разрушения) природной среды в результате как хозяйственной деятельности человека, так и природных процессов. Примером стабилизирующей деятельности человека являются почвозащитные мероприятия, направленные на уменьшение эрозии почв.

Конструктивное воздействие - человеческая деятельность, направленная на восстановление природной среды, нарушенной в результате хозяйственной деятельности человека. Примером конструктивной деятельности человека являются рекультивация ландшафтов, восстановление численности редких видов животных и растений и т.д.

прямое (непосредственное);
косвенное (опосредованное).

Прямое (непосредственное) воздействие - изменение природы в результате прямого воздействия хозяйственной деятельности человека на природные объекты и явления. Косвенное (опосредованное) воздействие - изменение природы в результате цепных реакций или вторичных явлений, связанных с хозяйственной деятельностью человека.

преднамеренное;
непреднамеренное.

Непреднамеренное воздействие является неосознанным, когда человек не предполагает последствий своей деятельности. Преднамеренное воздействие является осознанным, когда человек ожидает определенные результаты своей деятельности.

Воздействие природы на человека

Человек (общество) связан с природой своим происхождением, существованием, своим будущим. Вся жизнь и деятельность человека, территориальное расселение и размещение производственных сил зависят от количества, качества и местоположения природных ресурсов.

Окружающая человека природная среда влияла и влияет на формирование этносов. Этногенез - возникновение и развитие народов мира под влиянием внутренних социально-экономических механизмов и окружающей социальной и природной сред. Историческое развитие этносов делится на 3-4 фазы: фаза исторического становления, фаза исторического существования (с подфазой расцвета), фаза исторической инерции и фаза этнических реликтов.

История взаимоотношений общества и природы

Человек появился на Земле около 4,6 млн лет назад. Сначала это был человек-собиратель. Около 1,6 млн лет назад человек научился пользоваться огнем. Это позволило ему заселить территории с умеренным климатом и заняться охотой. Использование огня и изобретение оружия привело к массовому уничтожению (промыслу) крупных млекопитающих средних широт. Это послужило причиной первого экологического кризиса (кризиса консументов).

Этот кризис заставил человека перейти от присваивающего типа хозяйства (охота и собирательство) к производящему (скотоводство и земледелие).

Первые земледельческие цивилизации возникли в районах недостаточного увлажнения, что потребовало создание оросительных систем. В результате эрозии и засоления почв произошли локальные экологические катастрофы в бассейнах рек Тигр и Евфрат, а сведение лесов привело к появлению пустыни Сахара на месте плодородных земель. Так проявил себя кризис примитивного земледелия.

Позднее земледелие продвинулось на территории достаточного увлажнения, в районы лесостепи и леса, в результате чего началась интенсивная вырубка лесов. Развитие земледелия и нужда в древесине для строительства домов и кораблей привели к катастрофическому уничтожению лесов в Западной Европе.

Сведение лесов вызывает изменение газового состава атмосферы, климатических условий, водного режима, состояния почв. Массовое уничтожение растительных ресурсов Земли характеризуется как кризис продуцентов.

С XVIII века в результате промышленной, а затем научно-технической революций на смену доиндустриальной эпохе приходит индустриальная. За последние 100 лет потребление возросло в 100 раз. В настоящее время на одного жителя Земли каждый год добывается и выращивается примерно 20 т сырья, которое перерабатывается в конечные продукты массой 2 т, т.е. 90 % сырья превращается в отходы. Из 2 т конечного продукта в течение того же года выбрасывается не менее 1 т. Появление огромного количества отходов, причем часто в виде несвойственных природе веществ, привело к возникновению еще одного кризиса - кризиса редуцентов. Редуценты не успевают очищать биосферу от загрязнения, часто они на это просто не способны. Это приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.

Помимо загрязнения биосферы различными веществами, происходит ее тепловое загрязнение - добавление тепловой энергии в приземный слой тропосферы в результате сжигания огромного количества горючих полезных ископаемых, а также использования атомной и термоядерной энергии. Следствием этого может стать глобальное потепление климата. Этот кризис получил название термодинамического кризиса.

Еще одним экологическим кризисом является снижение надежности экологических систем, в частности в результате снижения их видового разнообразия, разрушения озонового слоя и т.д.

Усиливающееся воздействие человека на природу в результате роста населения и научно-технического прогресса имеет не только экологические последствия. Нарастание экологической напряженности проявляется и в социальных последствиях. К негативным социальным последствиям относятся: нарастающая нехватка продовольствия в мире, рост заболеваемости населения в городах, возникновение новых болезней, экологическая миграция населения, возникновение локальных экологических конфликтов из-за создания экологически опасных в глазах населения предприятий, экологическая агрессия - вывоз токсичных технологических процессов и отходов в другие страны и т.д.

Эволюция отношения к природе. Изменение климата на земле

Рассмотрим история отношений природы и человека: доиндустриальное общество (до начала технической революции в конце XVIII – начале XIX века) характеризуется если не полной гармонией с окружающей средой, то, по крайней мере, минимальной возможностью человека влиять на экосистему. До этого времени природа саморегулировалась: на смену потеплениям приходили ледниковые периоды, постоянно происходило самообновление природы. В начале XIX века было зарегистрировано начало потепления, которое продолжалось до первой половины XIX века. Время этого потепления принято считать за начало влияния индустриального общества на экологическое равновесие природы.

Человек индустриального общества стремится использовать природу: быстрое развитие экономики требует все больше и больше энергии и сырья, в то время как технических возможностей для добычи становится все больше и больше. К сожалению, на этой стадии развития человечества, в котором мы и находимся сейчас, экономика доминирует над экологией, и через несколько десятилетий экосистема окажется под угрозой уничтожения. Только наступление постиндустриальной эры, когда ноосфера начнет преобладать над техносферой, способно предотвратить неминуемую катастрофу.

Некоторые могут сказать, что в настоящий момент мы и находимся в постиндустриальном периоде: устанавливаются очистительные сооружения, ограничивается потребление близких к исчерпанию ресурсов, разводятся близкие к исчезновению животные, очищаются грязные водоемы. Но ведь все это производится не повсеместно и под видом очищения окружающей среды наоборот происходит усугубление ситуации.

Виды загрязнения окружающей природной среды и направления ее охраны

До 60-х годов нашего века под охраной природы понималась в основном защита ее животного и растительного мира от истребления. Соответственно и формами этой защиты было главным образом создание особо охраняемых территорий, принятие юридических актов, ограничивающих промысел отдельных животных, и т. п. Ученых и общественность волновали прежде всего биоценотическое и частично стациально-деструкционные воздействия на биосферу. Ингредиентное и параметрическое загрязнение, конечно, существовало тоже, тем более что об установке очистных сооружений на предприятиях и речи не шло. Но оно не было столь многообразным и массированным, как теперь, практически не содержало искусственно созданных соединений, не поддающихся естественному разложению, и природа с ним справлялась самостоятельно. Так, в реках с ненарушенным биоценозом и нормальной скоростью течения, не замедляемой гидротехническими сооружениями, под влиянием процессов перемешивания, окисления, осаждения, поглощения и разложения редуцентами, дезинфекции солнечным излучением и др. загрязненная вода полностью восстанавливала свои свойства на протяжении 30 км от источников загрязнения.

Конечно же, и раньше наблюдались отдельные очаги деградации природы в окрестностях наиболее загрязняющих производств. Однако к середине XX в. темпы ингредиентного и параметрического загрязнений возросли и качественный их состав изменился столь резко, что на значительных территориях способность природы к самоочищению, т. е. естественному разрушению загрязнителя в результате природных физических, химических и биологических процессов, была утрачена.

В настоящее время не происходит самоочищения даже таких полноводных и протяженных рек, как Обь, Енисей, Лена и Амур. Что же говорить о многострадальной Волге, естественная скорость течения которой в несколько раз снижена гидротехническими сооружениями, или реке Томь (Западная

Сибирь), всю воду которой промышленные предприятия успевают забрать для своих нужд и спустить обратно загрязненной, как минимум, 3 - 4 раза, прежде чем она доберется от истока до устья.

Способность почвы к самоочищению подрывается резким уменьшением в ней количества редуцентов, происходящим под влиянием неумеренного применения пестицидов и минеральных удобрений, выращивания монокультур, полной уборки с полей всех частей выращенных растений и т. д.

Человек и природа

Все в мире взаимосвязано, поэтому нельзя использовать одно, не нанося повреждения другому. Так, например, газообразные соединения среды всегда присутствовали в атмосфере, но сегодня почти половина ее общего количества привносится промышленностью. В воздухе индустриальных районов объем сернистых выбросов промышленного происхождения во много раз превосходит количество ее природных соединений. Сернистый газ, образующийся от сгорания угля и некоторых видов нефти, - важнейший загрязнитель окружающей среды. Во влажном воздухе сернистый антигидрид, соединяясь с водой, образует серную кислоту. Кислотные дожди, выпадая на землю, губят все живое. Выпадая с дождем или плавая в атмосфере с капельками тумана, серная кислота разъедает не только легкие людей, но и металлы, краски, камни, вызывая порчу скульптур…

Особенно опасно загрязнение атмосферы окисью углерода или угарным газом. Всего в атмосфере содержится 2,3 *1012 тонн этого газа, из которого почти половина падает на газ антропогенного происхождения, образующего при сжигании топлива. Окись углерода опасна для человека тем, что попадая при дыхании в кровь, она соединяется с гемоглобином в 200-300 раз быстрее, чем с кислородом, что может вызвать тяжелые отравления, даже со смертельным исходом.

Смытые с полей азотные удобрения попадают в водоемы, вызывая бурное развитие водорослей, затрудняя водоснабжение. Азот, попадая в организм человека, после ряда реакций связывается с гемоглобином крови и резко снижает его способность переносить кислород.

Самое опасное загрязнение окружающей среды – радиоактивное. Контейнеры захороненных радиоактивных отходов постепенно разрушаются и радиация выходит наружу. Радиация, при ее появлении в воздухе, быстро накапливается организмами, постепенно убивая человека и искажая его ДНК.

Казалось бы, безобидное загрязнение атмосферы – шумовое. Но особенно часто завышенный уровень шума (начиная с 60-70 децибел) вызывает расстройство слуха, возникающие у детей уже при уровне 45 децибел. Шум в 80 децибел снижает умственную работоспособность, увеличивает размах колебаний артериального давления, резко ухудшает восприятие происходящего. Длительное время шума вызывает устойчивые сдвиги в вегетативной нервной системе, расстройство периферического кровообращения, гипертонию. Шум свыше 90 децибел повреждает среднее ухо, а около 120 децибел вызывает глухоту. Поэтому шум представляет собой существенную угрозу живому.

Загрязнения такие как копоть, дым, сажа могут проникать в легкие человека и осаждаться на поверхности альвеол. В результате возникают или обостряются легочные заболевания: хронический бронхит, эмфизема, астма, рак. Все эти болезни может иметь каждый человек имеющий машину, работающий на нефтяной фабрике, да и просто прохожий. Еще опаснее выбросы свинца в выхлопных газах. При хроническом воздействии они угнетающе действуют на эритроциты крови и нервную систему, вызывая бессонницу и ночные кошмары.

В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т.д.) является наиболее актуальной, т.к. всем известно – выражение "вода - это жизнь". Без воды человек не может прожить более трех суток, но даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. Воды на Земле много, но 97% - это солёная вода океанов и морей, и лишь 3% - пресная. Из этих три четверти почти недоступны живым организмам, так как эта вода "законсервирована" в ледниках гор и полярных шапках (ледники Арктики и Антарктики). Это резерв пресной воды. Из воды, доступной живым организмам, основная часть заключена в их тканях. Потребность в воде у организмов очень велика. Например, для образования 1 кг биомассы дерева расходуется до 500 кг воды. И поэтому её нужно расходовать и не загрязнять. Цикл воды в биосфере до развития цивилизации был равновесным, океан получал от рек столько воды, сколько расходовал при её испарении. Если не менялся климат, то не мелели реки и не снижался уровень воды в озёрах. С развитием цивилизации этот цикл стал нарушаться, в результате полива сельскохозяйственных культур увеличилось испарение с суши. Реки южных районов обмелели, загрязнение океанов и появление на его поверхности нефтяной плёнки уменьшило количество воды, испаряемой океаном. Всё это ухудшает водоснабжение биосферы. Более частыми становятся засухи, возникают очаги экологических бедствий, например, многолетняя катастрофическая засуха в зоне Сахары.

Кроме того, и сама пресная вода, которая возвращается в океан и другие водоёмы с суши, часто загрязнена. Практически не пригодной для питья стала вода многих рек.

Прежде неисчерпаемый ресурс - пресная чистая вода - становиться исчерпаемым. Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного производства и орошения, не хватает во многих районах мира. Уже сейчас из-за диоксинового загрязнения водоемов ежегодно погибают тысячи человек. Вследствие проживания в опасно отравленной среде обитания распространяются раковые и другие экологически зависимые заболевания различных органов. У половины новорожденных получивших даже незначительное дополнительное облучение на определенном этапе формирования плода в теле матери, обнаруживаются задержки умственного развития.

Так же как мы нуждаемся в воде, воздухе, еде, мы нуждаемся в почве, особенно в верхнем слое. На земле растут растения, через почву фильтруется вода. Именно из почвы человек получил материалы для нашей сегодняшней жизни. Почвенные бактерии разлагают выброшенный нами мусор. Все дома, предприятия построены на почве. Почва – такой же необходимый компонент нашей жизни, поэтому следует заботиться и о ее сохранении.

С момента зарождения землевладения мы злоупотребляем этим жизненно важным ресурсом. Конечно, почву можно восстанавливать, но на этот процесс уйдут сотни лет. Например, для возобновления 3 см. почвы потребуется от 200 до 1000 лет в зависимости от климата и почвы. В настоящее время злоупотребление почвой достигло небывалых размеров.

Первая проблема, которая, кстати, касается не только почвы, это кислотность. Кислотность почвы определяет наличие той или иной растительности, так как ее величина влияет на усвоение растениями питательных веществ. А, как уже всем известно, в наше время количество кислотных дождей заметно усилилось. Чтобы нейтрализовать кислотность в почву добавляют известь. Однако добавка извести ускоряет процесс разложения органического вещества в почве, поэтому для поддержания плодородия вместе с известью добавляют навоз и другие органические удобрения.
и т.д.................

ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра географической экологии

Е. И. Галай

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ОХРАНА ПРИРОДЫ

Курс лекций для студентов специальности

G 31.02.01 «География »

Минск 2005

Лекция 1. Введение

Лекция 2. Теоретические и методологические основы охраны природы и рационального использования ее ресурсов

1. Основные понятия курса

2 . Основные геоэкологические законы, правила и принципы

3. Классификация природных ресурсов

4. Методы исследований

Лекции 3,4. Использование и охрана ресурсов литосферы

1. Классификация полезных ископаемых

2. Влияние добычи полезных ископаемых на природную среду

3. Комплексные мероприятия по рациональному использованию полезных ископаемых и охране недр

Лекции 5,6. Использование и охрана ресурсов атмосферы

1. Влияние климата на человека и его хозяйственную деятельность

2. Источники и состав загрязнения атмосферного воздуха

3. Последствия загрязнения атмосферы

4. Мероприятия по охране атмосферного воздуха

Лекции 7, 8. Использование и охрана ресурсов гидросферы

1. Запасы воды на планете

2. Мировое водопотребление

3. Источники загрязнения гидросферы и последствия

4. Антропогенное изменение поверхностного стока

5. Водоохранные мероприятия

Использование и охрана ресурсов биосферы

Лекции 9, 10. Использование и охрана земельных ресурсов

1. Глобальные функции почв

2. Земельный фонд мира

3. Антропогенное воздействие на почвы

4. Рекультивация земель

Лекция 11. Растительные ресурсы, их использование и охрана

1. Биологическое разнообразие планеты

2. Значение растений в природе и жизни человека

3. Разнообразие лесной растительности

4. Антропогенное воздействие на растительность

5. Мероприятия по охране растительности

Лекция 12. Ресурсы животного мира, их использование и охрана

1. Значение животных в жизни человека

2. Антропогенные факторы изменения животного мира

3. Мероприятия по охране животных

Лекция 13. Специальные формы охраны природы

Лекция 14. Экономические аспекты охраны природы

Лекция 15. Международное сотрудничество в области охраны природы

Лекция 1. ВВЕДЕНИЕ

Охрана природы – это комплексная межотраслевая дисциплина, разрабатывающая общие принципы и методы сохранения и восстановления природных ресурсов. Охрана природы – составная часть природопользования. Природопользование исследует общие принципы рационального (для данного исторического момента) использования природных ресурсов человеческим обществом. Разработка общих принципов природопользования предполагает изучение и обобщение исторического опыта деятельности человечества по освоению, преобразованию и охране природы. Для этого необходимо изучить антропогенное изменение природной среды в различных географических и социальных условиях. При этом выясняются закономерности взаимодействия общества и природы.

В истории развития человечества выделяют несколько периодов, различных по времени и силе воздействия людей на природу.

Первый период охватывает каменный век, это период первобытно-общинного строя. Малочисленные человеческие племена были широко расселены по земле и воздействие их на природу ограничивалось рыболовством и охотой на диких животных. Насколько активным тогда было влияние человека на природу судить трудно. Время начала этого периода назвать трудно. Это был самый длительный период взаимодействия человека с природой.

Второму периоду соответствует время с начала землепользования, т.е. от 8 - 7 веков до н.э. до становления промышленного производства в 15 веке н.э. Это период рабовладельческого и феодального строя, период активного развития скотоводства, земледелия. Успешно проводилась ирригация земель в Египте (низовья Нила), в Средней и Малой Азии, Индии, Китае, Южной и Центральной Америке. Для орошения земель использовали поверхностные и подземные воды. В результате орошения получали высокие урожаи сельскохозяйственных культур. Эти районы отличались высокой плотностью населения (на орошаемых землях Туркмении во II-I веках н.э. – 80-90 человек на км 2).

Интенсивное сельскохозяйственное освоение земель, использование древесины в качестве топлива и стройматериалов приводило к сокращению площади лесов. Для строительства одного парусного корабля требовалось до 400 дубов. В Испании для этих целей было использовано полмиллиона вековых деревьев. Вырубка деревьев на склонах гор активизировала эрозионные процессы.

Развитие мореходства способствовало расширению морского промысла, прежде всего добычи китов. Этот промысел привел к уменьшению численности морских млекопитающих.

Третий период охватывает 16-19 века. Это время становления и развития капитализма, для которого свойственна постепенная концентрация производительных сил, развитие частного предпринимательства, постоянные захватнические войны. Этот период характеризуется интенсивным освоением минерально-сырьевых ресурсов, развитием соответствующих отраслей промышленности. Развитие добывающей и перерабатывающей промышленности привело к перераспределению химических элементов между недрами земли и ее поверхностью, к нарушению геохимического баланса биосферы. По подсчетам Вернадского В.И. только за 19 век было извлечено из недр Земли более 54 тыс.т. цветных и благородных металлов, угля (во второй половине 19 в. – 15 млрд.т). Для извлечения указанного количества полезных компонентов перерабатывается объем горной породы, превышающий вынос твердого материала реками мира с материков в океаны.

Расширение производства в капиталистических странах происходило на фоне его концентрации в промышленных районах и роста населения. Начался интенсивный процесс урбанизации. Использование угля в качестве топлива, отсутствие дымоулавливающих и водоочистных сооружений приводило к быстрому загрязнению воздушного бассейна, рек, а местами – к деградации растительного покрова, снижению плодородия почв. Такое воздействие испытали на себе горнопромышленные районы Великобритании, Центральной Европы (Рурская область, Силезия), Южный Урал, США.

Четвертый период взаимодействия человека - это период империализма и социальных революций. Ресурсопотребление охватывает практически всю сушу и все природные компоненты. Государства мира перерабатывают за год горной породы втрое больше, чем естественные геологические процессы на земле.

Геохимическое воздействие на природу определяется тремя обстоятельствами:

1. Синтезом многих (более миллиона) веществ, отсутствовавших в естественных условиях и обладающих качествами, не свойственными природным соединениям.

2. Строительством широкой сети коммуникаций (газо-нефтепроводов, дорог), что вместе со специализацией производства привело к транспортировке сырья из районов добычи в районы переработки, к перераспределению и рассеиванию загрязнений.

3. Интенсификацией сельскохозяйственного производства. Последствия использования удобрений, пестицидов выявлены спустя длительное время после применения.

Развитие производительных сил потребовало увеличить производство энергии, что привело к загрязнению окружающей среды. В этот период возросла добыча нефти и газа. При извлечении нефти из недр земли и транспортировке происходит соответствующее загрязнение природной среды.

В промышленно развитых районах значительно усилились геологические процессы. Причиной этого является коренное преобразование ландшафтов: появление мощных антропогенных отложений, изменение режима грунтовых вод, которое вызвало проседание грунтов. Наибольшее распространение в этих условиях получили процессы суффозии, карстообразования, эрозионные, оползневые.

Часто противопоставляют человека и природу. Однако человек – часть природы. Формирование человеческого общества – это закономерное явление в процессе эволюции человека.

Одним из основных принципов взаимоотношения человеческого общества и природной среды является принцип экологического само- обеспечения. Сущность принципа заключается в следующем:

Процесс материального производства должен составлять единую цепь преобразований, где всякий продукт (или отход «производства») первого уровня используется в качестве «сырья» на нижележащем уровне;

В этом процессе не должно быть конечных продуктов, чуждых природным круговоротам, вследствие чего они превращаются в загрязнения и прогрессивно накапливаются;

В результате саморазвития антропосферы экологические условия в целом должны улучшаться.

Действие принципа экологического самообеспечения можно рассмотреть на примере Байкала. Озеро Байкал – неисчерпаемый источник чистой воды. Чтобы сохранить чистую воду Байкала, хозяйственная деятельность в его бассейне не должна нарушать множество равновесий. Если полностью ликвидировать загрязненность впадающих в Байкал рек, то результатом будет угнетение фауны, т.к. биогенные загрязнения – источник ее питания. Если сильно увеличить загрязненность воды, то биота будет угнетаться прогрессирующим накоплением загрязняющих веществ. Важно не только количество этих веществ в водоеме, но и качественный состав, чтобы они могли участвовать в естественных круговоротах. Если загрязняющие вещества не участвуют в естественных круговоротах, то даже их малое количество оказывает токсическое действие на биоту.

Каждый период взаимодействия человека и природы характеризуется наличием нескольких экологических кризисов. Экологический кризис (по В.И.Данилову-Данильяну) - это состояние нарушения устойчивости глобальной биосферы, в результате которой происходят быстрые (за время жизни одного поколения людей) изменения характеристик окружающей среды. Устойчи-вость – это способность природы противостоять нарушениям окружающей среды.

Первым считается кризис собирательства и примитивного промысла. Предполагается, что деятельность человека привела к обеднению доступных ему ресурсов. Никаких следов глобального или регионального изменения окружающей среды нет. В этот период один вид человека – неандерталец –сменяется другим – кроманьонцем. Часть людей стала заниматься охотой и рыболовством.

Следующим кризисом считается оскуднение охотничьих ресурсов в конце последнего ледникового периода и начале голоцена. Начинают исчезать крупные позвоночные животные. Этот кризис называют кризисом «консументов». Согласно существующей гипотезе причиной кризиса является перепромысел крупных растительноядных животных человеком. Вместе с исчезновением этих животных исчезли и хищники. Кризис не имел глобального масштаба.

Следующим кризисом считается засоление почв и деградация поливного земледелия 3-4 тыс.лет назад. Это следствие появления земледелия и скотоводства. Кризис носил локальный характер и был свойственен территориям с орошаемым земледелием.

Четвертый кризис – кризис «продуцентов». Кризис связан с массовым уничтожением лесов для освобождения территорий под сельскохозяйственные угодья для использования древесины в качестве топлива и стройматериалов. Следы сведения лесов видны на всем земном шаре. Этот процесс начал развиваться примерно 3-4 тыс.лет назад в начале на Ближнем Востоке, в Китае, Индии, Греции, в средневековье – на всей Европе. После Великих географических открытий уничтожение лесов началось на всех континентах. В середине 19 века этот процесс приобрел глобальный характер.

Для ХХ в. характерен глобальный экологический кризис: быстрые изменения окружающей среды, происходящие на глобальном, региональном, локальном уровнях и охватывающие все природные компоненты и сферы Земли. В целом, на материках сформировались три центра дестабилизации окружающей среды. В каждом из них образовалось единое пространство с практически полностью разрушенными экосистемами площадью в несколько млн. км 2 . Все они находятся в Северном полушарии.

Североамериканский центр включает в основном США, частично Канаду и Мексику. На этой территории разрушены леса и прерии, горные экосистемы. Общая площадь территории, на которой сохранилось меньше 10% площади, занятой естественными экосистемами, превышает 6 млн.км 2 .

Европейский центр включает Западную, Центральную и Восточную Европу (в том числе республики бывшего СССР). Здесь разрушены или антропогенно изменены леса и степи, на территории которых сохранилось не более 1- 8% естественных экосистем. Общая площадь этого центра превышает 7 млн.км 2 .

Азиатский центр включает страны Индостана, Шри-Ланку, Малайзию, Бирму, Индонезию (без о.Суматры), Китай с Тайванем (за исключением Тибета и пустынь Такла-Макан и Гоби), Японию, Корею, Филиппины. Общая площадь этого центра превышает 7 млн.км 2 . Здесь сохранилось менее 5 % естественных экосистем.

На остальной части суши имеются пятна территорий с нарушенными экосистемами, размеры которых колеблются от 0,1 до 1 млн. км 2 .

За 8-10 тыс.лет (с начала сельскохозяйственных революций до конца 19 века) человек разрушил естественные экосистемы на 20% суши, из которых основную часть составляли лесные и лесостепные. За ХХ век были разрушены естественные экосистемы еще на 40% площади континентов (без Антарктиды).

На планете осталось 94 млн. км 2 территорий с ненарушенными экосистемами. Если из этой площади вычесть участки, покрытые ледниками, обнаженными скалами и землями, то остается 52 млн.га. Для ненарушенных территорий характерен естественный растительный покров и очень низкая плотность населения (менее 10 чел. на 1 км 2).

Хозяйственная деятельность человека по преобразованию суши привела к двум огромным изменениям. Во-первых, человек стал изымать в свою пользу из естественного оборота в экосистемах порядка 40 % чистой первичной продукции, из которых около 7 % используется непосредственно. За столетия человек изменил перераспределение энергии в экосистемах. Во-вторых, в результате уничтожения растительности, человек снизил производство фотосинтетической продукции на 12%.

Об экологическом кризисе свидетельствуют, например, следующие изменения окружающей среды с 1972 по 1990 гг.:

1. Рост концентрации парниковых газов от десятых долей до первых процентов ежегодно.

2. Истощение озонового слоя на 1 – 2 % ежегодно. Уменьшение толщины озонового слоя на 1 % приводит к увеличению потока ультрафиолетового излучения на 2 % , возрастанию заболеваемости людей раком кожи – на 4%.

3. Рост эрозии почв – 24 млрд. т ежегодно, снижение их плодородия, засоление, закисление, накопление загрязнителей. В ХХ веке по сравнению с ХIХ загрязнение тяжелыми металлами увеличилось в 10-15 раз.

4. Расширение площади пустынь (60 тыс. км 2 в год), рост техногенного опустынивания. За исторический период площади пустынь возросли более чем на 9 млн. км 2 .

5. Сокращение площади лесов со скоростью 180 +- 20 тыс. км 2 в год (1989 год).

6. Подъем уровня Мирового океана на 1-2 мм в год.

7. Быстрое исчезновение видов живых организмов.

8. Рост заболеваемости населения. В крупных городах заболеваемость поллютантной природы составляет от 25 до 50% и т.д.

Экологический кризис характеризуется загрязнением окружающей среды. Загрязнением называется поступление в окружающую среду любых твердых, жидких и газообразных веществ, микроорганизмов, энергии в количествах, вредных для здоровья человека, биоты, экосистем. По объектам загрязнения различают загрязнение поверхностных и подземных вод, почв, воздуха и т.д. Выделяют природные и антропогенные источники загрязнения окружающей среды. К природным источникам относятся пыльные бури, вулканический пепел и т.д. Источниками антропогенного загрязнения являются промышленность, сельское хозяйство, транспорт, коммунально-бытовое хозяйство и т.д. По видам загрязнений выделяют химическое, физическое и биологическое. К физическому загрязнению относят тепловое, шумовое, радиоактивное, электромагнитное. К химическому загрязнению приводит накопление тяжелых металлов, пестицидов, пластмасс, отдельных химических веществ и элементов. К биологическому загрязнению относят биогенное, микробиологическое и другие виды.

Современный глобальный экологический кризис обусловливает необходимость охраны природы. Объектом изучения курса "Использование природных ресурсов и охрана природы" как комплексной науки являются природные ресурсы.

Главные задачи охраны природы – рациональное использование природных ресурсов, защита природы от загрязнения, сохранение биологического разнообразия.

Разработка мероприятий по рациональному использованию природных ресурсов предполагает выполнение следующих этапов научных исследований:

1) Изучение природных ресурсов в исследуемом регионе, их качественный и количественный учет, картографирование выявленных природных ресурсов.

2) Установление природно-ресурсного потенциала (ПРП) территории, т.е. совокупности естественных ресурсов, выступающих в качестве средств производства или предметов потребления в границах ПТК.

3) Экономическая оценка природных ресурсов в ПТК.

4) Установление приоритетных направлений в хозяйственном освоении природных ресурсов территории, разработка схемы наиболее рационального освоения ПРП, т.е. эффективного в экономическом отношении и при этом экологически безопасного, исключающего развитие негативных природно-антропогенных процессов и деградацию природной среды.

5) Организация охраны отдельных природных объектов и мероприятий по восстановлению и расширенному воспроизводству природных ресурсов.

Для решения этих задач требуются специалисты различного профиля: физикогеографы, экономикогеографы, экономисты и т.д. Так, физико-географические исследования необходимы на первом, втором, частично на четвертом и пятом этапах исследований, экономико-географические исследования – на третьем, частично четвертом и пятом этапах. Научно обоснованное решение проблемы рационального использования природно-ресурсного потенциала территории возможно лишь на основе комплексных исследований различных отраслей знаний.

ЛЕКЦИЯ 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОХРАНЫ ПРИРОДЫ И РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕЕ РЕСУРСОВ

Основные понятия курса

К основным понятиям курса относятся: географическая оболочка (ГО), географическая среда, окружающая среда, природопользование, охрана природы, природные условия, природные ресурсы.

Географическая оболочка – это область непосредственного соприкосно-вения, всестороннего и глубокого взаимодействия и сопряженного развития приповерхностных сфер Земли. Она характеризуется наличием органической жизни. ГО состоит из тропосферы, гидросферы, земной коры и биосферы, отличается сложностью своего состава. В ее пределах вещество находится в трех агрегатных состояниях, тесно взаимодействуют все природные компоненты, процессы происходят под воздействием космических и земных источников энергии.

Среда – это то, что окружает организм. Географическая среда – это природа Земли, включенная на данном историческом этапе в сферу человеческой деятельности и составляющая необходимое условие существования и развития общества (Н.Ф.Реймерс). По мнению других ученых, географическая среда – это лишь среда географической оболочки.

Природная среда – это совокупность природных и незначительно измененных деятельностью человека абиотических и биотических естественных факторов, влияющих на человека (это среда, окружающая человека, природная, вне зависимости от непосредственных контактов с человеком). Природная среда может рассматриваться по отношению к животным, растениям.

Природная среда, рассматриваемая по отношению к человеку, называется окружающей средой, т.е. это среда обитания и производственной деятельности человечества.

Окружающая среда выполняет следующие функции:

1. Ресурсовоспроизводящие – способность природных систем воспроиз-водить природные ресурсы, использованные человеческим обществом. Сохранение этой функции по отношению к возобновимым ресурсам обеспечивает их неисчерпаемость. Нарушение этой функции превращает неисчерпаемые ресурсы в исчерпаемые.

2. Средовоспроизводящие – способность природных систем сохранять в определенном интервале значений параметры окружающей среды, существенные для человечества или ресурсовоспроизводства. Экологическая проблема связана с сохранением этой функции.

3. Природоохранные – сохранение механизмов регулирования связей между природными компонентами, сохранение структуры природных комплексов. Это необходимое условие средовоспроизводства.

4. Медико-географические, санитарно-гигиенические, эстетико-психологические функции, характеризующие пригодность, безопасность, привлекательность среды для жизни и деятельности человека. Эти функции исследованы слабо.

Природные ресурсы – это природные объекты и явления, используемые для прямого и непрямого потребления, способствующие созданию материальных богатств, воспроизводству трудовых ресурсов, поддержанию условий существования человечества и повышающие качество жизни (качество жизни – соответствие среды жизни человека его потребностям) (Р.Ф.Реймерс). Природные ресурсы используются в качестве средств труда (земля, вода для орошения, водные пути), источников энергии (гидроэнергия, атомное топливо, запасы горючих ископаемых и т.д.); сырья и материалов (полезные ископаемые, леса), в качестве предметов потребления (питьевая вода, дикорастущие растения, грибы и т.д.), рекреации (места отдыха в природе, ее оздоровительное значение), банка генетического фонда (выведение новых сортов и пород) или источников информации об окружающем мире (заповедники – эталоны природы, биоиндикаторы и др.)

Природные условия – это тела и силы природы, существенные для жизни и хозяйственной деятельности общества, но непосредственно не участвующие в материальной, производственной и непроизводственной деятельности людей (Н.Ф.Реймерс). Четкой грани между понятиями природные условия и природные ресурсы нельзя провести. Один и тот же природный компонент выступает в качестве природных условий и в то же время является природным ресурсом.

Природопользование – это совокупность всех форм эксплуатации природно-ресурсного потенциала и мер по его сохранению. Природопользование рассматривает использование природных ресурсов; совокупность воздействий человечества в целом на географическую оболочку, охрану природы.

Понятие природопользование подразумевает наличие объекта и субъекта пользования. В качестве объекта выступают географическая оболочка, биосфера, геосистемы, ландшафты. Они рассматриваются как природные условия, вместилища или продуценты природных ресурсов, приемники и редуценты отходов хозяйственно-бытовой деятельности. Субъектом пользования являются человечество, государство, предприятия, отдельные лица.

В понятие «охраны» природы в разные времена вкладывался различный смысл. Почти до середины 20 века было распространено мнение, что основной целью охраны природы является охрана растительного и животного мира (в основном путем создания заповедников). Поэтому данная отрасль знаний считалась биологической. Во второй половине 20 века стало очевидным многоаспектность проблемы охраны природы.

Охрана природы – это совокупность международных, государственных, региональных и локальных, административно-хозяйственных, технологических и других мероприятий, направленных на сохранение, рациональное использование и воспроизводство природы Земли и ближайшего к ней космического пространства (Н.Ф.Реймерс).

Различают следующие формы охраны окружающей среды. Народная охрана зародилась в первобытнообщинном строе и существует в слаборазвитых странах. Государственная форма охраны окружающей среды возникла в период рабовладельческого строя. В настоящее время-это основная форма охраны природы в большинстве государств. Общественная форма образована в 20 веке в эпоху капитализма как важное дополнение к государственной. Международная охрана окружающей среды возникла в 20 веке и ставит своей целью сохранение природных ресурсов на территории нескольких государств или регионов. Эта форма охраны реализуется межгосударственными соглашениями и находится под контролем государств.

При рассмотрении проблемы охраны природы выделяется несколько аспектов. Философский аспект охраны природы заключается в выяснении противоречий между природой и обществом и возможностей их преодоления. Социальный аспект проявляется в различном подходе к использованию природных ресурсов и охране в государствах с различным социальным строем.

Экономический аспект охраны природы заключается в экономической оценке использования природных ресурсов, определении ущерба, нанесенного их истощением и загрязнением окружающей среды, выявлении эффективности природоохранных мероприятий. С экономикой природопользования тесно связан технологический аспект. Технологический аспект – это разработка экологически безвредных технологий, способов очистки биосферы от загрязнения, методов утилизации отходов.

Медико-гигиенический аспект проблемы охраны природы заключается в выяснении воздействия различных загрязняющих веществ на биосферу и организм человека, установлении предельно допустимых концентраций вредных примесей в воде, воздухе, почве.

Естественнонаучный аспект заключается в выработке научных основ рационального природопользования и преобразования природы, а также управления процессами природопользования.

Воспитательный аспект охраны природы заключается в необходимости воспитания людей в духе бережного отношения к природе.

Ни одна отдельно взятая наука не в состоянии решить все задачи охраны природы. Изучением природы занимается как отраслевая физическая география (геология, почвоведение, гидрология, климатология, геоботаника), так и комплексная физическая география (ландшафтоведение и др.). Большой вклад в решении вопросов охраны природы вносят экология, геоэкология и другие науки.

Основные геоэкологические законы, правила и принципы

Рациональное использование природных ресурсов базируется на законах, правилах и принципах.

Закон внутреннего динамического равновесия – вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных природных систем и их иерархии взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из этих показателей вызывает сопутствующие изменения других (Н.Ф.Реймерс). Эти изменения направлены на возврат системы в исходное равновесное состояние. К показателям природной системы относятся вещество, энергия, информация и динамические качества. Информация – это энергетически слабое воздействие, воспринимаемое организмом как закодированное сообщение об изменении факторов среды или о влиянии других организмов. Динамические качества – способность природных систем изменяться и сохранять структурно-функциональные характеристики во времени (к динамическим качествам относятся надежность, замкнутость, устойчивость и др.) Как только изменяется один показатель, изменяются и другие. Из этого закона вытекают следующие следствия:

1. Любое изменение среды приводит к развитию природных цепных реакций. Эти реакции направлены на нейтрализацию произведенного изменения или формирования новых природных систем.

2. Слабое воздействие или изменение одного из показателей может вызвать сильные отклонения в других и во всей системе.

3. Производимые в крупных экосистемах перемены относительно необратимы.

4. Любое местное преобразование природы вызывает в биосфере в целом и ее крупных подразделениях ответные реакции. Ответные реакции биосферы направлены на сохранение эколого-ресурсного потенциала. Для сохранения потенциала необходимы дополнительные энергетические вложения.

Закон оптимальности – с наибольшей эффективностью любая система функционирует в некоторых пространственно-временных пределах (Н.Ф.Реймерс). Размер любой системы должен соответствовать ее функциям. Согласно закону, любая крупная система распадается на функциональные части (подсистемы) с различными размерами. Монотонная с виду экосистема может занимать огромные пространства, но повторение элементарных составляющих в ней редки (два дерева одного вида в тропическом лесу соседствуют как исключение). Созданные человеком огромные площади лесных и сельскохозяйственных культур приводят к однообразию систем и уменьшают их устойчивость. Выращивание на одной территории одних сельскохозяйственных культур истощает почву, влияет на микроклимат и т.д. Поэтому необходимо выявлять оптимальные размеры всех эксплуатируемых природных систем.

Закон развития природной системы за счет окружающей ее среды – это любая природная система может развиваться за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей ее среды (Н.Ф.Реймерс). Закон имеет важное значение благодаря своим следствиям:

1. Абсолютно безотходное производство невозможно. Человек может рассчитывать на малоотходное производство, этапами развития технологии являются следующие: малая ресурсоемкость (экономность и незначительные выбросы – первый этап); создание цикличности производства (отходы одного производства – сырье другого – второй этап); организация разумного захоронения отходов.

2. Любая высокоорганизованная система, используя и видоизменяя среду жизни, представляет потенциальную угрозу для более низкоорганизованных систем. Воздействие человека на природную среду требует проведения природоохранных мероприятий.

3. Биосфера Земли развивается не только за счет ресурсов планеты, но и за счет космических систем (солнечной энергии). Поэтому при прогнозировании изменений природной среды необходимо учитывать космические воздействия.

Закон эволюционно-экологической необратимости – экосистема, потерявшая часть своих элементов или сменившаяся другой, не может вернуться к первоначальному своему существованию, если произошли эволюционные перемены в экологических элементах (Н.Ф.Реймерс). Так как вернуть экосистему в прежнее состояние нельзя, то надо рассматривать ее как новое природное образование.

Закон экологической корреляции – в экосистеме все виды живого и абиотические экологические компоненты функционально соответствуют друг другу (Н.Ф.Реймерс). Выпадение одной части системы ведет к исключению других частей с ней связанных и функциональному изменению целого. Например, накопление до определенного уровня загрязняющих веществ в атмосфере не сказывается на состоянии живых организмов, превышение этого уровня может привести к их гибели.

Правило интегрального ресурса – использующие один природный ресурс различные отрасли хозяйства неминуемо наносят ущерб друг другу тем сильнее, чем значительнее они изменяют этот ресурс или экосистему в целом (Н.Ф.Реймерс). В водном хозяйстве гидроэнергетика, транспорт, коммунальное хозяйство, орошаемое земледелие, рыбная промышленность связаны таким образом, что в большей степени страдает рыбная промышленность. Чем полнее гидроэнергетика использует воду, тем сложнее ведение других отраслей водного хозяйства.

Правило меры преобразования природных систем – в ходе эксплуатации природных систем нельзя переходить некоторые пределы, позволяющие системе сохранить свойство самоподдержания (самоорганизации и саморегуляции) (Н.Ф.Реймерс). Из правила следует ряд основных выводов:

1. Единица возобновимого ресурса создается в определенный промежуток времени.

2. Перешагнуть все фазы последовательного развития природной системы невозможно.

3. Преобразовательная деятельность не должна выводить природную систему из состояния равновесия.

4. Преобразование природы дает локальный или региональный выигрыш за счет ухудшения показателей в смежных областях или в биосфере в целом.

Правило одного процента – изменение энергетики природной системы в пределах 1% выводит природную систему из равновесного состояния. Все крупномасштабные явления (мощные циклоны, извержения вулканов и др.), как правило, имеют суммарную энергию, не превышающую одного процента от энергии солнечного излучения. Изменение энергетики природной системы в пределах 1% приводит к резким климатическим отклонениям, изменениям растительности, крупным лесным и степным пожарам и т.д. Однако многое зависит от состояния самой природной системы. Это делает правило одного процента вероятным.

Правило ускорения развития - чем стремительнее под воздействиемантропогенных причин изменяется среда обитания человека и условия ведения хозяйства, тем скорее происходят перемены в экономическом и техническом развитии общества. Например, длительность каждой последующей общественно-экономической формации короче предыдущей, но это ускорение охватывает не только общество, но и биосферу в целом.

Принцип комплексного использования природных ресурсов и концентрации производства заключается в создании территориально-производственных комплексов (ТПК) на базе имеющихся в данном районе природных ресурсов. Объективной основой создания ТПК является территориальное сочетание производственно-технологических процессов и стадий, развивающихся в соответствии с природными и экологическими условиями ТПК и его транспортно-экономическим положением. Так, в Восточном Казахстане и на Северном Кавказе свинец и цинк получают по одинаковой технологической схеме. Основной процесс представлен добычей, обогащением и металлургическим переделом исходного сырья, дополнен производством серной кислоты и других продуктов путем комплексного использования полиметаллических руд и утилизации промышленных отходов. Черная металлургия полного цикла представлена коксованием угля, производством аммиака, бензола, цемента и т.д. При совместном размещении производств достигается значительная экономия земель под промышленные застройки, удается сократить отвод земель примерно на 25-40% по сравнению с вариантом рассредоточенного размещения производств.

Классификация природных ресурсов

На различных этапах развития общества человек использовал различные виды ресурсов. В первобытнообщинном обществе потребности человека и его возможности освоения природных богатств были скромными и ограничивались охотой на диких животных, рыбной ловлей, собирательством. Затем возникло земледелие и скотоводство, в состав природных ресурсов были включены почвенный покров и растительность – кормовая база для скота. В лесах добывались древесина для производства жилищ и для получения дров, постепенно началось освоение полезных ископаемых (угля, руд, стройматериалов). Человек научился осваивать энергию ветра и воды. По мере развития производства расширялся объем осваиваемых естественных ресурсов, в хозяйственный оборот вовлекались и новые территории. Интенсивная освоенность природных ресурсов стала возрастать значительно в эпоху возникновения и развития капитализма. Увеличивался объем извлекаемого природного сырья, добывались новые виды полезных ископаемых. Естественные ресурсы подвергаются более глубокой и комплексной переработке. В ХХ веке ресурсопотребление охватывает практически всю сушу и все природные компоненты.

Тела и объекты природы выступают в качестве определенного ресурса в том случае, если в них возникает потребность. Но потребности появляются и расширяются по мере развития технических возможностей освоения природных богатств. Например, нефть была известна как горючее вещество еще за 600 лет до н.э., но в качестве топлива в промышленных масштабах ее начали разрабатывать лишь с 60-х годов ХIХ столетия. Именно с этих пор нефть превратилась в реально доступный для использования природный ресурс. Однако до второй половины ХХ в. нефть, залегающая в шельфовой зоне Мирового океана, не рассматривалась в качестве ресурса, т.к. состояние техники не позволяло добывать ее. Лишь в 1940-х годах впервые на водных акваториях нефть стала разрабатываться в промышленных масштабах и нефтяные залежи мелководных зон морей и океанов приобрели ресурсное значение.

По обеспечению общества в конкретный период развития природные ресурсы делят на реальные и потенциальные. Реальные ресурсы - это ресурсы, которые на данном этапе развития общества разведаны, их запасы количественно определены и активно используются обществом.

С развитием производства, науки реальные ресурсы меняются. Например, энергетические ресурсы существенно заменялись в процессе совершенствования той или иной отрасли человеческой деятельности. На первом этапе зарождения промышленных предприятий (мануфактуры) в качестве топлива широко использовали китовый жир. Активная добыча китов привела к сокращению их численности, что стало тормозить развитие мануфактуры. Возникла необходимость замены энергетического сырья. Топливом стал лес, что привело к резкому сокращению лесной растительности. Вырубка леса сделала этот ресурс неэкономичным, потом открыли уголь, затем газ, нефть. Темпы роста промышленности, возникновение новых энергоемких производств стимулирует поиск других энергоресурсов (использование энергии Солнца, ветра и т.д.).

К потенциальным ресурсам относятся те, которые на данном этапе развития общества разведаны, часто количественно определены, но не используются в настоящее время. Например, в каменном веке металл не был потенциальным природным ресурсом, т.к. человек не знал технологию его получения, а в век бронзы таким ресурсом была железная руда и т.д.

Потенциальные земельные ресурсы представлены на планете пустынными, горными, заболоченными, засоленными территориями, зоной вечной мерзлоты. В настоящее время люди не могут использовать эти земли в сельском хозяйстве из-за того, что нужны крупные капитальные вложения для устройства дренажа на заболоченных территориях, для промывки и укладки дрен на засоленных участках или нельзя обеспечить их водой (в пустынях) или не разработана технология освоения земель в зоне вечной мерзлоты.

Потенциальными природными ресурсами является энергия Солнца, морских приливов и отливов, ветра.

Н.Ф. Реймерс классифицирует природные ресурсы по следующим критериям: 1. по источникам и местоположению (энергетические, атмосферные газовые, водные, ресурсы литосферы, ресурсы растений продуцентов, ресурсы консументов, ресурсы редуцентов, климатические ресурсы, рекреационно-антропоэкологические – это природные условия жизни людей и ресурсы отдыха в природе; познавательно-информационные; ресурсы пространства (территориальных, водных и воздушных пространств) и времени; 2 по скорости исчерпания: исчерпаемые и неисчерпаемые; 3. по возможности самовосстановления и культивирования: возобновимые и невозобновимые; 4. по темпам экономического восполнения (за счет поиска новых источников и новых технологий изъятия): восполнимые и невосполнимые; 5. по возможности замены одних ресурсов другими (например, металл заменяют пластмассой или керамикой) и незаменимые (атмосферный кислород для дыхания).

Природные ресурсы различаются по происхождению. Природные ресурсы (объекты или явления природы) возникают в природных средах (в гидросфере, атмосфере и др.) и в пространстве образуют определенные сочетания. На этом основании они подразделяются на две группы: ресурсы природных компонентов и ресурсы природно-территориальных комплексов.

Каждый вид природного ресурса формируется в одном из компонентов ландшафтной оболочки. По принадлежности к компонентам выделяют ресурсы: минеральные, климатические, водные, земельные, почвенные, растительные, животного мира. Эта классификация широко употребляется в отечественной и зарубежной литературе. В этой классификации основное внимание уделяется закономерностям пространственного и временного формирования отдельных видов ресурсов, их количественным и качественным характеристикам, особенностям их режима, объемам естественного восполнения запасов.

Кроме ресурсов природных компонентов есть ресурсы природно-территориальных комплексов. Каждый ПТК обладает определенным набором разнообразных видов природных ресурсов. В зависимости от свойств ландшафта, сочетания видов ресурсов, их количественные и качественные характеристики меняются существенно. Часто возникают такие условия, когда один или несколько ресурсов определяют направление развития целого региона. На этом основании выделяются природно-ресурсные территориальные комплексы по наиболее предпочтительному виду хозяйственного освоения. Они делятся на: горнопромышленные, сельскохозяйственные, водохозяйст-венные, лесохозяйственные, селитебные, рекреационные и др.

Использование только одной классификации видов ресурсов по происхождению недостаточно, т.к. не отражает экономического значения ресурсов. Для отражения роли природных ресурсов в системе общественного производства, их экономической значимости применяется классификация ресурсов по видам хозяйственного использования ресурсов. Основной критерий подразделения ресурсов в этой классификации – отнесение их к различным секторам материального производства. По этому признаку природные ресурсы делятся на ресурсы промышленного и сельскохозяйственного производства.

Ресурсы промышленного производства включают все виды природного сырья, используемые промышленностью. В связи с наличием разнообразных отраслей промышленности природные ресурсы дифференцируются на энергетические и неэнергетические. К энергетическим относятся разнообразные виды ресурсов, используемые в настоящее время для производства энергии:

1) горючие полезные ископаемые: нефть, уголь, газ, уран, битуминозные сланцы и др.;

2) гидроэнергоресурсы: энергия речных вод, энергия приливов и отливов;

3) источники биоконверсионной энергии: использование топливной древесины, производство биогаза из отходов сельского хозяйства;

4) ядерное сырье, используемое для получения атомной энергии;

Неэнергетические – это природные ресурсы, которые поставляют сырье для различных отраслей промышленности или участвуют в производстве по технологический необходимости. К этим ресурсам относятся:

1) полезные ископаемые, не относящиеся к группе каустобиолитов;

2) воды, используемые для промышленного водоснабжения;

3) земли, занятые промышленными объектами и объектами инфраструктуры;

4) лесные ресурсы, поставляющие сырье для лесохимии и строительной индустрии;

5) рыбные ресурсы относятся к данной подгруппе ресурсов условно, т.к. в настоящее время добыча рыбы и обработка улова приобрели промышленный характер.

Ресурсы сельскохозяйственного производства объединяют все виды ресурсов, участвующих в создании сельскохозяйственной продукции. К указанным ресурсам относятся следующие: 1) агроклиматические – ресурсы тепла и влаги, необходимые для произрастания культурных растений или выпаса скота; 2) почвенно-земельные - земля и ее верхний слой – почва – рассматриваются как природный ресурс и как средство производства в растениеводстве; 3) растительные кормовые ресурсы – ресурсы биоценозов, служащие кормовой базой выпасаемого скота; 4) водные ресурсы – вода, используемая в растениеводстве для орошения, и в животноводстве для водопоя и содержания скота.

Довольно часто выделяют природные ресурсы непроизводственной сферы или непосредственного потребления. Это прежде всего ресурсы, изымаемые из природной среды (охотничье-промысловые животные, дикорастущие лекарственные растения), а также рекреационные ресурсы, ресурсы заповедных территорий и др.

Природные ресурсы классифицируют по исчерпаемости на две группы: исчерпаемые и неисчерпаемые. Исчерпаемые ресурсы образуются в земной коре или ландшафтной сфере в течение длительного геологического времени. В то же время потребности в таких ресурсах со стороны производства значительно превышают объемы и скорость естественного восполнения, вследствие чего запасы их истощаются.

Исчерпаемые ресурсы на основе интенсивности и скорости естественного образования делятся на невозобновимые, относительно возобновимые, возобновимые.

Невозобновимые – это те природные ресурсы, которые не восстанавливаются или восстанавливаются медленнее по сравнению с использованием в определенные периоды. К невозобновимым ресурсам относятся почти все виды минеральных ресурсов, земельные ресурсы. Минеральные невозобновимые ресурсы – это нефть, уголь и другие полезные ископаемые. Возраст каменных углей насчитывает более 350 млн лет, т.е. полезные ископаемые образуются на протяжении геологического времени, а расходуются в историческое время. К невозобновимым относятся земельные ресурсы. Земельные ресурсы – это материальный базис, на котором происходит жизнедеятельность человеческого общества. Однажды нарушенные земли (например, карьерами) в своем естественном виде уже не восстанавливаются.

Возобновимые природные ресурсы – это ресурсы, которые при определенных естественных условиях по мере их использования могут постоянно восстанавливаться. К ним относятся растительный и животный мир, некоторые минеральные ресурсы (накапливающаяся в озерах соль, отложения торфа), а также отчасти почвы. Для их восстановления необходимо создавать определенные условия. Восстановление возобновимых ресурсов происходит с различной скоростью. Для образования 1 см гумусового слоя почвы требуется 300-600 лет, восстановления вырубленного леса десятки лет, популяции хищных животных – годы.

Многие природные ресурсы восстанавливаются очень медленно. Такие ресурсы относят к относительно возобновимым. Для их восстановления требуется несколько больше времени, чем продолжительность человеческой жизни. К относительно возобновимым ресурсам относят:

1. продуктивные пахотно-пригодные почвы;

2. леса с древостоями спелого возраста;

3. водные ресурсы в региональном аспекте.

Продуктивных пахотно-пригодных почв сравнительно немного (по разным оценкам их площадь не превышает 1,5 - 2,5 млн га). Они образуются очень медленно, например, на формирование 1 мм слоя черноземных почв требуется более 100 лет. Благодаря эрозии за год может быть разрушено несколько сантиметров пахотного слоя. Вследствие интенсивного антропогенного разрушения почв в последние десятилетия обоснованно отнесение почвенных ресурсов к относительно возобновимым.

Леса с древостоями спелого возраста (в наибольшей степени отвечающие лесопромышленным требованиям) интенсивно вырубаются. Для полного восстановления хвойных лесов необходимо 80 – 100 лет, для лиственных - 100 – 120 лет.

К относительно возобновимым ресурсам относятся водные ресурсы в региональном масштабе. Отдельные регионы испытывают недостаток воды, пригодной для употребления питьевых и хозяйственных нужд человека. Особенно сильно страдают от недостатка воды аридные и субаридные районы, где нерациональное водопотребление сопровождается быстрым истощением водозапасов.

Неисчерпаемые ресурсы – это ресурсы, которые практически не исчерпаемы. К ним отнесены космические и климатические, а также водные ресурсы Земли. Космические ресурсы – это солнечная радиация, энергия приливов и отливов и др. Климатические ресурсы – это запасы тепла и влаги, которыми располагает определенная местность. Водные ресурсы Земли обладают колоссальными объемами – 1,5 млрд км.

Методы исследований

К современным методам исследований окружающей среды относятся системный подход, моделирование, прогнозирование, мониторинг, ГИС.

Системный подход предполагает выделение блоков, элементов, системообразующих связей. Любая система состоит из элементов, связанных друг с другом определенными отношениями. Природно-территориальный комплекс представляет собой систему, состоящую из взаимосвязанных природных компонентов, связи между которыми могут быть прямыми и обратными. Рассматривая, например, состояние атмосферы с точки зрения системного подхода, отмечаем, что атмосфера состоит из газов, твердых и жидких частиц. Выделяем источники поступления газов и аэрозолей: природные и антропогенные. Подробно их рассматриваем, выявляем влияние этих источников на состояние атмосферы, последствия изменения состава атмосферного воздуха на окружающую среду: природные компоненты и здоровье человека.

Моделирование – это создание моделей, в той или иной степени подобных оригиналу. Моделирование имеет большое значение, что связано с тремя свойствами моделей:

1) модель изменяет размеры природных систем до удобной величины с помощью масштаба;

2) моделирование позволяет изучить динамику природных процессов, отличающихся малой или значительной скоростью протекания;

3) моделирование позволяет упростить сложные географические системы, выделить ограниченное число элементов и их связей.

Моделирование состоит из нескольких этапов. Первый этап моделирования – это качественный анализ. На его основе формируются задачи и выбирается вид модели. Модель должна соответствовать двум требованиям: отражать те особенности оригинала, которые выступают в качестве предмета познания и должна быть адекватна оригиналу. Второй этап моделирования – это математическая реализация логической структуры модели. С применением математических методов выводятся зависимости в модели. Третий этап моделирования предусматривает проверку соответствия модели оригиналу. Для этого проводится эмпирическая проверка – сравнение полученных данных с результатами наблюдений за оригиналом. Четвертый этап моделирования – изучение модели, экспериментирование с моделью. Основная цель этапа – выявление новых закономерностей и исследование возможностей оптимизации структуры и управление поведением моделируемой системой, а также пригодность модели для прогнозирования.

Прогнозирование (экологическое) – предсказание возможного поведения природных систем, определяемого естественными процессами и воздействием на них человечества. Главной целью прогноза является оценка предполагаемой реакции окружающей среды на воздействие человека, решение задач будущего рационального использования природных ресурсов в связи с ожидаемыми состояниями окружающей среды.

Прогнозы классифицируют по времени, по масштабам прогнозируемых явлений и по содержанию. По времени различают следующие виды прогнозов: сверхкратковременные (до одного года), краткосрочные (до 3 – 5 лет), среднесрочные (до 10 – 15 лет), долгосрочные (до нескольких десятков лет), сверхдолгосрочные (на тысячелетия и более).

По масштабам прогнозируемых явлений прогнозы делятся на четыре группы: глобальные, региональные, национальные (государственные), локальные.

При прогнозировании одновременно приходится учитывать три типа изменений:

1. целенаправленные изменения природной среды, которые сознательно производятся человеком;

2. нецеленаправленные изменения, происходящие благодаря взаимосвязям в природе;

3. естественные фоновые изменения, происходящие без участия человека.

Основными принципами ландшафтно-экологического прогнозирования являются:

1. комплексность прогноза, т.е. необходимость предвидения изменений природных компонентов или комплексов;

2. динамический подход к прогнозируемому объекту;

3. пространственно-временное единство прогноза, отражающее одновременность изменений систем во времени и пространстве;

4. качественно-количественный характер прогноза.

Понятие «мониторинг» в переводе с латинского monitor означает “тот, кто напоминает, предупреждает”. Мониторинг – это система наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды под воздействием антропогенных воздействий. Цель мониторинга: выявить изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенного воздействия.

Различают много видов мониторинга как по характеру загрязнения среды, так и по методам и целям наблюдения. В соответствии с тремя типами загрязнений различают глобальный, региональный, импактный.

Глобальный мониторинг предусматривает слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере и осуществление прогноза возможных их изменений.

Региональный мониторинг охватывает отдельные регионы, в пределах которых процессы и явления отличаются по природному характеру или по антропогенным воздействиям от общего базового фона.

Импактный мониторинг предусматривает осуществление наблюдений в особо опасных зонах и местах, обычно непосредственно примыкающих к источникам загрязняющих веществ. Важное значение имеет так называемый базовый (или фоновый) мониторинг. Задача этого мониторинга – слежение за состоянием природных систем и природными процессами при отсутствии региональных антропогенных влияний. Для осуществления базового мониторинга используют удаленные от промышленных регионов территории, в т.ч. биосферные заповедники.

По методам ведения выделяются следующие виды мониторинга:

Биологический (с помощью биоиндикации);

Дистанционный (авиационный и космический);

Аналитический (химический и физико-химический анализ).

По объектам наблюдения выделяются:

1. Мониторинг отдельных компонентов (почвы, воды, воздуха);

2. Мониторинг биологический (флоры и фауны).

При мониторинге качественно и количественно характеризуется состояние воздуха, воды, почвенного покрова, растительности и животного мира, климатические изменения.

При организации мониторинга решаются задачи разного уровня. И.П.Герасимов предложил различать три ступени мониторинга:

На первой ступени главное внимание уделяется наблюдению за состоянием окружающей среды с точки зрения ее влияния на здоровье населения. На этой ступени используются такие показатели, как заболеваемость, смертность, рождаемость, продолжительность жизни и т.д. Эта ступень может опираться на систему наблюдательных постов и работу санитарно-гигиенических служб.

На второй ступени основным объектом наблюдений выступают природные, природно-технические геосистемы. Для этой ступени существенны показатели биопродуктивности, способности геосистем к самоочищению, величины предельно-допустимых концентраций загрязняющих веществ. Наблюдения должны проводиться на основе стационаров, ключевых участков.

Задача третьей ступени - наблюдение, оценка и прогноз за глобальными параметрами окружающей среды, а именно за загрязнением атмосферы и Мирового океана, мировым балансом влаги, изменением биопродуктивности суши и океана. Цель этой ступени мониторинга – оценка последствий этих изменений для здоровья и деятельности людей. Основу сети глобального мониторинга должна составлять система биосферных полигонов.

Общая структура аппаратных средств сети наземных измерений в системе комплексного мониторинга включает:

для низового уровня мониторинговой сети:

1. стационарные посты по воздуху и воде;

2. передвижные и стационарные лаборатории по состоянию атмосферы, воды, почвы, снега;

3. передвижные станции контроля выбросов и сбросов;

4. инспекционные службы;

5. службы получения данных от населения.

для среднего уровня сети:

центры сбора и обработки информации, полученные в низовых сетях, (отличающиеся друг от друга спецификой и сложностью решаемых задач)

для высшего уровня сети:

пользователи информации, полученной в центрах ее сбора и обработки. Непосредственными пользователями данных являются инспектора по охране окружающей среды.

Географические информационные системы (ГИС) – это компьютерные системы, предназначенные для сбора, хранения, обработки и распространения пространственно - координированной информации. ГИС состоят из нескольких подсистем: ввода информации, обработки информации, выдачи информации.

Подсистема ввода информации включает устройства для преобразования пространственной информации в цифровую форму и ввода ее в базы данных. Такими устройствами являются цифрователи и сканеры. С помощью цифрователя на исходной карте обводят контуры, прослеживают линии и другие обозначения, а в память компьютера поступают текущие координаты этих контуров и линий в цифровой форме. Сканеры автоматически считывают информацию по всей карте. Вся цифровая информация поступает в базы данных. Базы данных - это совокупность данных по какой-либо теме в цифровой форме с соблюдением определенных правил хранения и выдачи.

Подсистема обработки информации состоит из самого компьютера, системы управления и программного обеспечения. Различные программы позволяют проводить анализ территории, моделировать явления и процессы, сопоставлять и оценивать варианты решения поставленных задач и т.д.

Подсистема вывода информации – это комплекс устройств для визуализации обработанной информации. Это экраны, принтеры и другие устройства, с помощью которых выводятся результаты моделирования и варианты решений в той форме, которая задана пользователем.

В состав специализированных картографических ГИС входит подсистема издания карт, позволяющая изготовлять и печатать карты; ГИС, ориентированные на работу с аэрокосмической информацией, могут включать специализированную подсистему обработки изображений.

В ГИСах используется два принципа организации пространственной информации: послойный и объективно-ориентировочный. Суть послойного принципа заключается в том, что информация о какой-то территории организуется в виде серии тематических слоев, отвечающих конкретным потребностям. Каждый слой может содержать информацию, относящуюся только к одной или нескольким темам. Например, для целей изучения природных ресурсов такими темами могут выступать данные по геологии коренных пород и четвертичных отложений, по почвам, типам землепользования, высоте местности, уклонам рельефа и т.д.

При объективно-ориентировочном подходе группировка объектов происходит в соответствии с логическими взаимосвязями между ними, с построением иерархии. Одним из важных свойств ГИС является получение новой информации на основе имеющейся.

ГИС используется для решения самого широкого круга задач, основные из которых следующие:

Поиск и рациональное использование природных ресурсов;

Мониторинг экологических ситуаций и опасных природных явлений, оценка воздействий на среду и их последствий, обеспечение экологической безопасности страны и регионов;

Контроль условий жизни населения, здравоохранение и т.п.;

Создание тематических карт и атласов, оперативное картографирование и т.д.

Похожая информация.