Влияние человека на экологию

Само создание систем автоматизированного прогнозирования, отвечающих современным требованиям  методов управления, в свою очередь преврати- лось в одну из важнейших научно-технических проблем, перспективы решения которой непосредственно связаны с организацией междисципли- нарных исследовательских программ.

Острее всего  необходимость приобретения “нового  компаса для научного познания”, новых принципов организации  научных исследований обнаружилась в связи с прогнозированием социальных процессов. Сложность предметов  исследования, а также условия  функционирования в системе управления социальными процессами, где требуются  оперативность принятия решений, подлинная  всесторонность в учете значимых факторов, - все это не могло не стимулировать продвижение науки  в этой области на “порог эры  человеческого новаторства”.

Компьютеризация комплексного исследования взаимодействия человека и биосферы - исторический рубеж, которого достигла наука за очень  короткий исторический промежуток времени  на основе создания математических моделей  живой природы. Экология уже оперирует  не только простыми динамическими теориями популяций, но и всеми средствами теории динамических систем (уравнения  в частных производных, в конечных разностях, интегральные и интегродифференциальные  уравнения и т.д.). Математические методы проникли в самые разные области  теоретической и прикладной экологии: в анализ взаимоотношения видов  в сообществе, в исследование процессов  миграции, территориального поведения, в анализ потоков вещества и энергии  в экосистемах, в изучение проблем  сложности и устойчивости сообществ, а также оценок влияния различных  антропогенных факторов на природные  системы, в исследование проблем  оптимального управления природными ресурсами  и эксплуатирования популяций и  т.д. Компьютеризация привела к  конструированию так называемых имитацион- ных моделей взаимодействия человека и биосферы, принципиальная сложность которого требует учета большого числа как биологических, социальных, так и абиотических переменных.

Интегрированные информационно-прогнозирующие системы - “стратегические ресурсы человечества” - получили наиболее впечатляющее применение, позволив пользователю обращаться к  информации о динамических системах в режиме реального времени. Новой информацион- ной технологии экологического прогнозирования уже принадлежит немаловажная заслуга: она “способствовала тому, что за сравнительно короткий исторический промежуток времени глобальные проблемы оказались в поле зрения мировой общественности и стали подлинно общечеловеческими не только по своей сути, но и по признанию, которое они себе завоевали”.

Это, безусловно, важное достижение экологического прогнозирования  должно быть дополнено решительным  преодолением отмеченного в публикациях  ООН недостатка “методологических  инструментов ... интегрированного аналитического подхода к ... формированию и применению адекватной политики и планирования”. Ведь лица, принимающие решения, осмысливая проблемы экологической безопасности глобально, должны иметь в своем  распоряжении прогнозы локальных мероприятий. А здесь встают задачи, требующие  длительной и кропотливой проработки методов принятия рациональных решений, учитывающих объективные условия  иерархичности структуры систем управления, информационную ограниченность и специализацию их органов, национальные и региональные особенности в  выработке систем критериев в  оценке эффективности, трудно обозримое  многообразие целевых установок  и задач управления и т.д.

   Каждый крупный регион, представляющий собой территорию с определенными природными условиями и конкретным типом хозяйственного освоения, заслуживает особого рассмотрения с экологической точки зрения. Важность регионального экологического анализа заключается в том, что его результаты имеют большое прикладное значение (проблемы региона “ближе” человеку, нежели проблемы страны, континента или планеты). Помимо этого экологическое состояние регионов в конечном счете определяет и глобальное состояние природных компонентов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Влияние человека  на экологию городов и сельскохозяйственных районов

Экологические проблемы городов, главным образом  наиболее крупных из них, связаны  с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия.

Города потребляют в 10 и более раз больше воды в  расчете на 1 человека, чем сельские районы, а загрязнение водоемов достигает  катастрофических размеров. Объемы сточных  вод достигают 1м2 в сутки на одного человека. Поэтому практически все  крупные города испытывают дефицит  водных ресурсов и многие из них  получают воду из удаленных источников.

Водоносные горизонты  под городами сильно истощены в результате непрерывных откачек скважинами и колодцами, а кроме того загрязнены на значительную глубину.

Коренному преобразованию подвергается и почвенный покров городских территорий. На больших  площадях, под магистралями и кварталами, он физически уничтожается, а в  зонах рекреаций - парки, скверы, дворы - сильно уничтожается, загрязняется бытовыми отходами, вредными веществами из атмосферы, обогащается тяжелыми металлами, обнаженность почв способствует водной и ветровой эрозии.

Растительный  покров городов обычно практически  полностью представлен “культурными насаждениями” - парками, скверами, газонами, цветниками, аллеями. Структура антропогенных  фитоценозов не соответствует зональным  и региональным типам естественной растительности. Поэтому развитие зеленых  насаждений городов протекает в  искусственных условиях, постоянно поддерживается человеком. Многолетние растения в городах развиваются в условиях сильного угнетения.

   Немного по другому обстоят дела в сельских районах. Сельскохозяйственные районы весьма различны по природным условиям, типам землепользования и степени освоения. Тем не менее экологические проблемы в них имеют много общего. Это связано со следующими обстоятельствами:

охватом антропогенными нагрузками больших площадей, иногда практически на 100%;

малой лесистостью  и небольшими площадями лугово-степных  участков;

значительной  обнаженностью, дефдированностью и  эродированностью почвенного покрова;

преобладанием определенных видов загрязнения  в почве, воде и грунтах, связанных  с удобрениями.

Перечисленные обстоятельства свидетельствуют о  специфике экологического состояния  сельскохозяйственных районов, о правомерности  выделения “агроэкологического” типа оценок территории.

Основной аспект агроэкологической оценки - анализ условий развития сельскохозяйственных растений: их роста, фенологии, урожайности, отношения к удобрениям, болезням, сезонным изменениям условий тепла  и влаги - морозам, заморозкам, засухам, переувлажнению.

Экологические условия сельскохозяйственных угодий наиболее изменчивы на площадях богарного, неполивного земледелия. Более стабильны  они в зонах орошения, где мероприятия  по мелиорации ослабляют влияние  внешних условий.

При региональной оценке районов сельского хозяйства  важно определить степень устойчивости экосистем к антропогенным нагрузкам. Устойчивость повышается от песчаных грунтов к глинистым, от щелочных почв к кислым, при снижении континентальности  климата, нарастании годового увлажнения и увеличении биологической продуктивности фитоценозов - как естествен- ных, так и культурных.

Большая устойчивость угодий западных и северо-западных районов России к антропогенным  нагрузкам не всегда имеет решающее значение для экологического состояния. Дело в том, что этим районам характерны более интенсивные типы землепользования, большие дозы вносимых удобрений. Максимальная интенсификация хозяйства характерна для территорий, прилегающих к  крупным городам и промышленным зонам (Москва, Санкт-Петербург), которых  также больше в западных районах. Очевидно, объективная оценка экологического состояния возможна лишь при равном учете природных и экономических  факторов.

Кардинальные  изменения природной среды сельскохозяйственных районов обусловлены тем, что  на площадях угодий меняются потоки вещества, нарушается твердый, жидкий и растворенный сток. Сведение лесов увеличивает  смыв почвы, твердый сток рек, приводит к заилению русел, водохранилищ, пойменных  массивов. Расходы водотоков при  сокращении лесных площадей на 10% снижаются  в среднем на 5%. Активная миграция элементов по склонам, их быстрое  поступление в водоемы с одновременным  сокращением стока приводит к  сильному загрязнению поверхностных  вод. Это загрязнение может быть токсичным, поскольку такие опасные  элементы, как кадмий, ртуть, стронций, свинец, цинк, относятся к наиболее подвижным в большинстве видов  почв.

Прилегающие к  крупным населенным пунктам сельскохозяйственные районы на площадях в сотни кв. км испытывают на себе влияние промыш- ленного загрязнения. Наибольшую роль здесь играет загрязнение серой, которая в виде сернистых соединений легко разносится воздушными потоками. В нормально увлажненных нейтральных почвах влияние этого вида загрязнения невелико, но в кислых оно усиливает подкисление. На переувлажненных почвах, особенно на поймах, это может привести к резкому закислению после осушения.

Основные изменения  почв в земледелии связаны с механическим воздейст- вием на нее и с внесением удобрений. Вспашка меняет профиль почвы, разрушает структуру, приводит к обеднению верхних горизонтов, способст- вует усилению водной эрозии и дефляции. Наряду с рыхлением идет и уплотнение почвы.

Велико также  значение органических и минеральных  удобрений, мировое потребление  которых - около 90 млн. т в год. Удобрения  не только компенсируют вынос из почвы  азота, фосфора и калия, но нередко  оказываются избыточными, заражают подземные и поверхностные воды. Это имеет место главным образом  в развитых странах, где вносится более 100 кг/га. В развивающихся странах  этот показатель в 5 раз ниже.

Получение высоких  урожаев в настоящее время невозможно без использо- вания различных ядохимикатов для защиты растений - пестицидов, потребление которых превышает 4 млн. т/год. Однако сейчас их использование сокращается в связи с приспособлением к ним многих вредителей, гибелью почвенных микроорганизмов, заражением овощных культур и накоплением ядовитых веществ в поверхностных водах, донных осадках водоемов, организмах животных и человека.

Чрезмерные антропогенные  нагрузки приводят к напряженной  экологической обстановке во многих районах сельскохозяйственного  освоения.

Заключение

   Когда в середине шестидесятых годов двадцатого столетия проблемы окружающей среды оказались в центре внимания мировой общественности, встал вопрос: сколько времени в запасе у человечества? Когда оно начнет пожинать плоды пренебрежительного отношения к окружающей его среде? Ученые рассчитали: через 30-35 лет. Это время настало. Мы стали свидетелями глобального экологического кризиса, спровоцированного деятельностью человека. Вместе с тем последние тридцать лет не прошли даром: создана более твердая научная основа понимания проблем окружающей среды, образованы регламентирующие органы на всех уровнях, организованы многочисленные общественные экологические группы, приняты полезные законы и постановления, достигнуты некоторые международные договоренности. Однако ликвидируются в основном последствия, а не причины сложившегося положения. Например, люди применяют все новые средства борьбы с загрязнениями на автомобилях и стараются добывать все больше нефти вместо того, чтобы поставить под вопрос саму необходимость удовлетворения чрезмерных потребностей. Человечество безнадежно стремится спасти от вымирания несколько видов, не обращая внимание на собственный демографический взрыв, стирающий с лица земли природные экосистемы. Основной вывод из совершенно ясен: системы, противоречащие естественным принципам и законам, неустойчивы. Попытки сохранить их становятся все более дорогостоящими и сложными и в любом случае обречены на неудачу. Чтобы принимать долгосрочные решения, необходимо обратить внимание на принципы, определяющие устойчивое развитие, а именно:

- стабилизация  численности населения;

- переход к  более энерго- и ресурсосберегающему  образу жизни;

- развитие экологически  чистых источников энергии;

- создание малоотходных  промышленных технологий;

- рециклизация  отходов;

- создание сбалансированного  сельскохозяйственного производства;

- сохранение  биологического разнообразия на  планете.

Экосистема - это  понятие многоаспектное. Оно применяется  как к естественным экосистемам, так и к искусственным. Наряду с этим понятием широко употребляются  и другие. Так, группы особей называют популяциями, а совокупно обитающие  популяции различных живых организмов, которые образуют исторически сложившиеся определенные сообщества - биоценозом.