Охрана природы и перспективы рационального природопользования
СОДЕРЖАНИЕ
I. |
Биосфера, ее структура и функции |
2 | |
II. |
Биосфера и человек. Ноосфера |
6 | |
III. |
Противоречия в системе: природа-биосфера-человек |
10 | |
1. Природные ресурсы и их использование |
11 | ||
2. Последствия хозяйственной
деятельности человека для |
12 | ||
3. Охрана природы и
перспективы рационального |
17 | ||
IV. |
Заключение |
18 | |
V. |
Список литературы |
19 |
I. Биосфера, ее структура и функции.
В буквальном переводе термин
“биосфера” обозначает сферу жизни
и в таком смысле он впервые
был введен в науку в 1875 г. австрийским
геологом и палеонтологом Эдуардом
Зюссом (1831 – 1914). Однако задолго до
этого под другими названиями,
в частности "пространство жизни",
"картина природы", "живая
оболочка Земли" и т.п., его содержание
рассматривалось многими
Первоначально под всеми
этими терминами
Первым из биологов, который ясно указал на огромную роль живых организмов в образовании земной коры, был Ж.Б.Ламарк (1744 – 1829). Он подчеркивал, что все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодаря деятельности живых организмов.
Факты и положения о
биосфере накапливались постепенно
в связи с развитием ботаники,
почвоведения, географии растений и
других преимущественно биологических
наук, а также геологических
Очень важным для понимания биосферы было установление немецким физиологом Пфефером (1845 – 1920) трех способов питания живых организмов:
автотрофное – построение организма за счет использования веществ неорганической природы;
гетеротрофное – строение организма за счет использования низкомолекулярных органических соединений;
миксотрофное – смешанный тип построения организма (автотрофно-гетеротрофный).
Биосфера (в современном понимании) – своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.
Постепенно идея о тесной
взаимосвязи между живой и
неживой природой, об обратном воздействии
живых организмов и их систем на
окружающие их физические, химические
и геологические факторы все
настойчивее проникала в
Результаты такого подхода
незамедлительно сказались при
исследовании общих проблем воздействия
биотических, или живых, факторов на
абиотические, или физические, условия.
Так, оказалось, например, что состав
морской воды во многом определяется
активностью морских
Около 60 лет назад академик В.И. Вернадский разработал учение о биосфере – оболочке Земли, населенной живыми организмами. В.И. Вернадский распространил понятие биосферы не только на организмы, но и на среду обитания. Он выявил геологическую роль живых организмов и показал, что их деятельность представляет собой важнейший фактор преобразования минеральных оболочек планеты. Он писал: «На земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей, а поэтому более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом». Более правильно, поэтому определять биосферу как оболочку Земли, которая населена и преобразуется живыми существами.
В составе биосферы различают:
- живое вещество, образованное совокупностью организмов;
- биогенное вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, известняки и др. );
- косное вещество, образующееся без участия живых организмов (основные породы, лава вулканов, метеориты);
- биокосное вещество, представляющее
собой совместный результат
Эволюция биосферы обусловлена тесно взаимосвязанными между собой тремя группами факторов: развитием нашей планеты как космического тела и протекающих в ее недрах химических преобразований, биологической эволюции живых организмов и развитием человеческого общества.
Границы биосферы определяются
факторами земной среды, которые
делают невозможным существование
живых организмов. Верхняя граница
проходит примерно на высоте 20 км от поверхности
планеты и отграничена слоем
озона, который задерживает
Атмосфера. Атмосфера имеет несколько слоев:
· тропосфера – нижний слой, примыкающий к поверхности Земли (высота 9–17 км). В нем состредоточено около 80% газового состава атмосферы и весь водяной пар;
· стратосфера;
· ноносфера – там “живое вещество” отсутствует.
Преобладающие элементы химического состава атмосферы: N2 (78%), O2 (21%), CO2 (0,03%).
Состояние атмосферы оказывает
большое влияние на физические, химические
и биологические процессы на поверхности
Земли и в водной среде. Для
биологических процессов
Гидросфера. Вода – важный компонент биосферы и один из необходимых факторов существования живых организмов. Основная ее часть (95%) находится в Мировом океане, который занимает около 70 % поверхности Земного шара и содержит 1 300 млн. км.
Преобладающие элементы химического состава гидросферы: Na+, Mg2+, Ca2+, Cl–, S, C. Концентрация того или иного элемента в воде еще ничего не говорит о том, насколько он важен для растительных и животных организмов, обитающих в ней. В этом отношении ведущая роль принадлежит N, P, Si, которые усваиваются живыми организмами. Главной особенностью океанической воды является то, что основные ионы характеризуются постоянным соотношением во всем объеме мирового океана.
Большое значение имеют газы, растворенные в воде: кислород и диоксид углерода. Их содержание широко варьируется в зависимости от температуры и присутствия живых организмов. В воде содержится в 60 раз больше диоксида углерода, чем в атмосфере.
Гидросфера формировалась
в связи с развитием литосферы,
которая в течение
Литосфера. Основная масса организмов, обитающих в пределах литосферы, находится в почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров. Почва включает минеральные вещества, образующиеся при разрушении горных пород, и органические вещества – продукты жизнедеятельности организмов.
Литосфера – внешняя твердая оболочка Земли, состоящая из осадочных и магматических пород. В настоящее время земной корой принято считать верхний слой твердого тела планеты, расположенный выше сейсмической границы Мохоровичича. Поверхностный слой литосферы, в котором осуществляется взаимодействие живой материи с минеральной (неорганической), представляет собой почву. Остатки организмов после разложения переходят в гумус (плодородную часть почвы). Составными частями почвы служат минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы.
Преобладающие элементы химического состава литосферы: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K.
Ведущую роль выполняет кислород, на долю которого приходится половина массы земной коры и 92% ее объема, однако кислород прочно связан с другими элементами в главных породообразующих минералах. Т.е. в количественном отношении земная кора – это “царство” кислорода, химически связанного в ходе геологического развития земной коры.
Живые организмы (живое вещество). Хотя границы биосферы довольно узки, живые организмы в их пределах распределены очень неравномерно. На большой высоте и глубинах гидросферы и литосферы организмы встречаются относительно редко. Жизнь сосредоточена главным образом на поверхности земли, в почве и приповерхностном слое океана.
В распределении живых организмов по видовому составу наблюдается важная закономерность. Из общего числа видов 21 % приходится на растения, но их вклад в общую биомассу составляет 99 %. Среди животных 96 % видов беспозвоночные и только 4% позвоночные, из которых только десятая часть – млекопитающие.
Таким образом, в количественном отношении преобладают формы, состоящие на относительно низком уровне эволюционного развития.
Масса живого вещества составляет всего 0,01-0,02% от косного вещества биосферы, одна она играет ведущую роль в геохимических процессах. Вещества и энергию, необходимую для обмена веществ, организмы черпают из окружающей среды. Огромные количества живой материи воссоздаются, преобразуются и разлагаются.
Ежегодно благодаря
Кроме растений и животных, В.И.Вернадский включает сюда и человечество, влияние которого на геохимические процессы отличается от воздействия остальных живых существ, во-первых, своей интенсивностью, увеличивающейся с ходом геологического времени; во-вторых, тем воздействием, какое деятельность людей оказывает на остальное живое вещество.
Это воздействие сказывается
прежде всего в создании многочисленных
новых видов культурных растений
и домашних животных. Такие виды
не существовали раньше и без помощи
человека либо погибают, либо превращаются
в дикие породы. Поэтому Вернадский
рассматривает геохимическую
Главная функция биосферы
заключается в обеспечении
II. Биосфера и человек. Ноосфера.
Современный человек сформировался около 30-40 тыс. лет назад. С этого времени в эволюции биосферы стал действовать новый фактор – антропогенный.
Первая созданная человеком
культура – палеолит (каменный
век) продолжалась примерно 20-30- тыс.
лет; она совпала с длительным
периодом оледенения. Экономической
основой жизни человеческого
общества была охота на
Если мелкие травоядные
могли восполнять потери от
преследования охотниками
Рост населения, качественный
скачок в развитии науки и
техники за последние два
В.И. Вернадский считал, что
влияние научной мысли и
Вернадский, анализируя геологическую историю Земли, утверждает, что наблюдается переход биосферы в новое состояние – в ноосферу под действием новой геологической силы, научной мысли человечества. Однако в трудах Вернадского нет законченного и непротиворечивого толкования сущности материальной ноосферы как преобразованной биосферы. В одних случаях он писал о ноосфере в будущем времени (она еще не наступила), в других в настоящем (мы входим в нее), а иногда связывал формирование ноосферы с появлением человека разумного или с возникновением промышленного производства. Надо заметить, что когда в качестве минералога Вернадский писал о геологической деятельности человека, он еще не употреблял понятий “ноосфера” и даже “биосфера”. О формировании на Земле ноосферы он наиболее подробно писал в незавершенной работе “Научная мысль как планетное явление”, но преимущественно с точки зрения истории науки.
Итак, что же ноосфера: утопия
или реальная стратегия выживания?
Труды Вернадского позволяют
более обоснованно ответить на поставленный
вопрос, поскольку в них указан
ряд конкретных условий, необходимых
для становления и
· заселение человеком всей планеты;
· резкое преобразование средств связи и обмена между странами;
· усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли;
· начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере;
· расширение границ биосферы и выход в космос;
· открытие новых источников энергии;
· равенство людей всех рас и религий;
· увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики;
· свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли;
· продуманная система народного образования и подъем благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни;
· разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать ее способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения;
· исключение войн из жизни общества.
Проследим, насколько выполняются эти условия в современном мире и остановимся более подробно на некоторых из них.
Заселение человеком всей планеты. Это условие выполнено. На Земле не осталось мест, где не ступала бы нога человека. Он обосновался даже в Антарктиде.
Резкое преобразование средств
связи и обмена между странами.
Это условие также можно
Усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли. Это условие можно считать если не выполненным, то выполняющимся. Возникшая после второй мировой войны Организация Объединенных наций (ООН) оказалась гораздо более устойчивой и действенной, чем Лига наций, существовавшая в Женеве с 1919 г. по 1946 г.
Начало преобладания геологической
роли человека над другими геологическими
процессами, протекающими в биосфере.
Это условие также можно
Расширение границ биосферы и выход в космос. В работах последнего десятилетия жизни Вернадский не считал границы биосферы постоянными. Он подчеркивал расширение их в прошлом как итог выхода живого вещества на сушу, появления высокоствольной растительности, летающих насекомых, а позднее летающих ящеров и птиц. В процессе перехода в ноосферу границы биосферы должны расширяться, а человек должен выйти в космос. Эти предсказания сбылись.
Открытие новых источников
энергии. Условие выполнено, но, к
сожалению, с трагическими последствиями.
Атомная энергия давно освоена
и в мирных, и в военных целях.
Человечество (а точнее политики) явно
не готово ограничиться мирными целями,
более того – атомная (ядерная) сила
вошла в наш век прежде всего
как военное средство и средство
устрашения противостоящих ядерных
держав. Вопрос об использовании атомной
энергии глубоко волновал Вернадского
еще более полувека назад. В предисловии
к книге “Очерки и речи”
он пророчески писал: “Недалеко время,
когда человек получит в свои
руки атомную энергию, такой источник
силы, который даст ему возможность
строить свою жизнь, как он захочет...
Сумеет ли человек воспользоваться
этой силой, направить ее на добро, а
не на самоуничтожение? Дорос ли он
до умения использовать ту силу, которую
неизбежно должна ему дать наука?”.
Огромный ядерный потенциал
Равенство людей всех рас
и религий. Это условие если не
достигнуто, то, во всяком случае, достигается.
Решительным шагом для
Увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики. Это условие соблюдается во всех странах с парламентской формой правления.
Свобода научной мысли
и научного искания от давления религиозных,
философских и политических построений
и создание в государственном
строе условий, благоприятных для
свободной научной мысли. Трудно
говорить о выполнении этого условия
в стране, где еще совсем недавно
наука находилась под колоссальным
гнетом определенных философских и
политических построений. Сейчас наука
от таких давлений свободна, однако
из-за тяжелого экономического положения
в российской науке многие ученые
вынуждены зарабатывать себе на жизнь
ненаучным трудом, другие уезжают
за границу. Для поддержания российской
науки созданы международные
фонды. В развитых и даже развивающихся
странах, что мы видим на примере
Индии, государственный и общественный
строй создают режим
Продуманная система народного
образования и подъем благосостояния
трудящихся. Создание реальной возможности
не допустить недоедания и голода,
нищеты и чрезвычайно ослабить болезни.
О выполнении этого условия трудно
судить объективно, находясь в большой
стране, стоящей на пороге голода и
нищеты, как об этом пишут все
газеты. Однако Вернадский предупреждал,
что процесс перехода биосферы в
ноосферу не может происходить постепенно
и однонаправлено, что на этом пути
временные отступления
Разумное преобразование
первичной природы Земли с
целью сделать ее способной удовлетворить
все материальные, эстетические и
духовные потребности численно возрастающего
населения. Это условие, особенно в
нашей стране, не может считаться
выполненным, однако первые шаги в направлении
разумного преобразования природы
во второй половине XX века несомненно
начали осуществляться. В современный
период происходит интеграция наук на
базе экологических идей. Вся система
научного знания дает фундамент для
экологических задач. Об этом также
говорил Вернадский, стремясь создать
единую науку о биосфере. Экологизация
западного сознания происходила
начиная с 70-х годов, создавая условия
для возникновения экофильной цивилизации.
Сейчас экстремистская форма зеленого
движения оказалась там уже не
нужной, поскольку заработали государственные
механизмы регулирования
Исключение войн из жизни общества. Это условие Вернадский считал чрезвычайно важным для создания и существования ноосферы. Но оно не выполнено и пока неясно, может ли быть выполнено. Мировое сообщество стремится не допустить мировой войны, хотя локальные войны еще уносят многие жизни.
Таким образом, мы видим, что налицо все те конкретные признаки, все или почти все условия, которые указывал В.И.Вернадский для того, чтобы отличить ноосферу от существовавших ранее состояний биосферы. Процесс ее образования постепенный, и, вероятно, никогда нельзя будет точно указать год или даже десятилетие, с которого переход биосферы в ноосферу можно будет считать завершенным. Но, конечно, мнения по этому вопросу могут быть разные.
III. Противоречия в системе: природа – биосфера – человек
Взаимоотношения природы
и общества нельзя рассматривать
вне противоречий, неизбежно возникающих
и существующих между ними. История
совместного существования
Центральной темой учения о ноосфере является единство биосферы и человечества. Вернадский в своих работах раскрывает корни этого единства, значение организованности биосферы в развитии человечества. Это позволяет понять место и роль исторического развития человечества в эволюции биосферы, закономерности ее перехода в ноосферу.
Одной из ключевых идей, лежащих в основе теории Вернадского о ноосфере, является то, что человек не является самодостаточным живым существом, живущим отдельно по своим законам, он сосуществует внутри природы и является частью ее. Это единство обусловлено прежде всего функциональной неразрывностью окружающей среды и человека, которую пытался показать Вернадский как биогеохимик. Человечество само по себе есть природное явление и естественно, что влияние биосферы сказывается не только на среде жизни но и на образе мысли.
1. Природные ресурсы и их использование.
Сейчас человек использует
для своих нужд все большую
часть территории планеты и все
большие количества минеральных
ресурсов. Биологические, в том числе
пищевые, ресурсы планеты обуславливают
возможности жизни человека на Земле,
а минеральные и энергетические
служат основой материального
Среди природных богатств
планеты различают