Биологические ресурсы. 3

 Биоресурсы – понятие не то чтобы незнакомое, но не вполне привычное. Чаще всего словосочетание«природные ресурсы» ассоциируется с минеральным сырьём, хотя что такое леса, луга или рыба знают все и часто говорят, например, о лесных или рыбных ресурсах. Между тем, всю живую природу можно рассматривать и как сложную целостную систему взаимосвязанных биологических ресурсов. Человек в своей физической ипостаси – тоже её часть.

Значение  биоресурсов для жизни человека очевидно и вряд ли нуждается в  отдельных пояснениях, а оценка их количества, способности к воспроизводству  и места человека в системе  – жизненно важная и, наконец, просто очень увлекательная задача.

Как оценить биоресурсы?

Биоресурсы – это живое вещество Земли, главным образом – растительный и животный мир.

Для оценки биоресурсов на самом общем уровне чаще всего используют понятия:

• Биомасса – масса всех живых организмов;
• Фитомасса – общая масса растений;
• Зоомасса – общая масса животных;
• Биопродуктивность – прирост биомассы в единицу времени.

Биоресурсы  – вероятно, наиболее сложный объект оценки.

Во-первых, биоресурсы принципиально различны по возможностям использования, и оценка общей биомассы сама по себе даёт немного  информации (в отличие, например, от оценки запасов нефти или даже углеводородов в целом).

Например, лес – это строительный материал, топливо и в то же время источник кислорода и основной естественный очиститель атмосферы. Наконец, это  место отдыха, т.е. рекреационный  ресурс.

Кроме того, в некоторых регионах –  и России, и других стран, по-прежнему сохраняется хозяйственное значение охоты, рыболовства, сбора ягод, грибов, лекарственных трав и других промыслов.  Естественная среда продолжает кормить человека.

Биоресурсы  Мирового океана, прежде всего рыба – тоже, главным образом, источник пищи.

Получается, что на 70% поверхности Земли, занятой  океаном, господствует «первобытный», «присваивающий» тип хозяйства, хотя и с использованием современных  технических средств.

Во-вторых, сложно разграничить био- и агроресурсы. Расширение сельскохозяйственных площадей может идти только за счёт живой  природы – лесов, степей, торфяников.

В этом случае мы рассматриваем её как биоресурс  в том виде, в каком он есть сейчас, или как агроресурс –  потенциальный или уже существующий (например, естественное пастбище)?

Сейчас более трети поверхности земной суши занято сельскохозяйственными угодьями. Сельскохозяйственные культуры можно считать частью общей фитомассы Земли, а домашних животных – частью её зоомассы.

Ниже  мы приведём общие оценки биомассы, а далее оценим её человеческую и  сельскохозяйственную составляющие.

В-третьих, биоресурсы возобновляемы и в  то же время уязвимы.  Их объём изменчив и зависит от множества факторов. Кроме того, соотношение объёма и продуктивности для разных видов биоресурсов резко различается.

Поэтому для хозяйственной деятельности «интересна» биомасса только в привязке к её качеству, возможному использованию  и скорости прироста.

Это интересно

Сложность вопроса оценки биоресурсного  потенциала и выбора способа его использования  можно пояснить на простом примере.

Бычку на откорме на естественном пастбище нужно в  среднем 50 кг зелёной  травы в сутки, и для полноценного питания ему в  условиях средней  полосы России потребуется 0,5-1 га пастбища (при  ежегодной биопродуктивности  в наших условиях 20-30 ц/га в пересчёте  на сухое вещество).

При этом он «нагуливает» за день около 600 г, а  за год наберёт 200-250 кг живого веса.

А если эту же площадь  засеять пшеницей, то при урожайности  всего 20 ц/га она даст в пять-десять раз  больше – 1000-2000 кг.

Правда, это будет уже  зерно, а не мясо. И у животноводства есть ещё преимущества. Эксплуатация земли  в режиме пастбища носит более щадящий  характер. Луг каждый год восстанавливается, а скот, поедая траву,  поставляет ему удобрения. Земледелие же истощает землю, само требует удобрений, техники, дополнительных трудовых и других ресурсов.

Какой путь избрать?

Масса и структура биоресурсов

Общая величина биомассы на Земле в пересчёте  на сухое вещество (т.е. без учёта  воды, составляющей большую часть  массы живых организмов) оценивается  в 1,3 трлн тонн.   При этом с точки зрения статистики (но не экономики, не биологии, не экологии) можно было бы считать, что вся она находится на суше.

Вся биомасса Мирового океана составляет около 35 млрд тонн (менее 3% биомассы Земли), из них  рыба, на которую приходится 85% нашего потребления морепродуктов, – всего 0,5 млрд тонн.

Справка

Величина  среднегодового вылова рыбы в мире колеблется и в среднем  составляет чуть больше 100 млн тонн, т.е. человек ежегодно забирает примерно четверть всей рыбы Мирового океана.

Основная  же масса океанического  живого вещества –  это фито- и зоопланктон. Рыба, которую мы ловим, примерно так  же «пасётся» на планктонных  «пастбищах», как  бычок на лугу. И  соотношение поглощённой  массы «на входе» и прироста веса «на  выходе» примерно то же.

Вероятно, интересно сопоставить, хотя бы по массе, ресурсы воды, воздуха и живого вещества на Земле.

Таким образом, на 1 кг живого вещества приходится почти 4000 куб. м воздуха и более 100 литров только поверхностной воды в жидкой фазе, составляющей, в свою очередь, ничтожную долю от всех водных ресурсов.

И в первом приближении мы можем  сказать, что живое вещество на Земле  обеспечено необходимым для него воздухом и водой с существенным запасом – естественно, при условии  бережного отношения к природным  ресурсам.

В структуре  биомассы на суше основная часть принадлежит  фитомассе, иными словами – растениям. В пересчёте на сухое вещество это почти 1,24 трлн тонн.

Точно так же, с точки зрения «глобальной» статистики (но не реальной жизни, требующей  учёта множества деталей), можно  сказать, что практически вся  биомасса Земли – это фитомасса  суши и, главным образом, лесов.

На лес  приходится 87% фитомассы (65% – собственно лесные зоны, 22% – лесные массивы  и насаждения в пределах других природных  зон) – более 1 трлн тонн.

На зоомассу суши приходится «всего» 30 млрд тонн, или 3×10¹³ кг.

Таблица ниже показывает, насколько неравномерно распределена земная биомасса.

Структура биомассы Земли и  её распределение  по земной поверхности

Проще говоря, на 1 кг мяса на Земле приходится 50 кг деревьев, травы и листьев. Частный  пример с бычком на лугу довольно точно  иллюстрирует глобальное соотношение.

Самый «весомый» из биоресурсов – это  лес, рассматриваемый чаще всего  как источник древесины. Мы отчасти  осветили этот вопрос в статье, посвящённой земельным ресурсам.

Общая площадь лесов на Земле оценивается  в 4,5 млрд га (45 млн кв. км, или 30% площади  земной суши), а запасы древесины  – в 350 млрд куб. м, иными словами, в среднем – 75-80 куб. м на 1 га лесной площади.

Зная  плотность дерева, можно заметить несоответствие между фитомассой лесов  – более 1 трлн тонн и примерно вчетверо меньшей массой древесины.  В данном случае следует делать поправку на то, что не вся фитомасса леса, не все части дерева и даже не все деревья могут классифицироваться как «древесина», а также на приблизительность всех подобных подсчётов в целом.

Кроме того, площадь леса сложно подсчитать, особенно в условиях активного сведения – прежде всего, в странах Третьего мира. Оценки варьируются в широком  диапазоне – от менее 3-4 млрд до более 5 млрд га; также говорится о сокращении площади влажных тропических  лесов с 1,6 млрд до 0,9 млрд за последние 50 лет.  Положение дел с исчезновением и сохранением лесов и других ресурсов мы освещаем отдельно в разделе «Проблемы» .

Кроме того, необходимо обратить внимание на такую важную цифру, как масса  неживого органического вещества. Она  в биосфере Земли почти втрое  выше её биомассы и оценивается в 3,2 трлн тонн.

Большей частью это органический материал почв. Заметную долю занимают также торфяные массивы, общие запасы которых  на Земле оцениваются в 500-600 млрд тонн, из них 160-200 млрд тонн находится на территории России.

Запасы  неживой органической материи –  необходимое условие для существования, роста и размножения живых  организмов, которые, в свою очередь, являются источником его пополнения.

Человек и хозяйство в  биомассе Земли

При подобных расчётах и цифрах неизбежно возникает  вопрос, который мы задали в самом  начале – какова доля человека и  его хозяйства в биомассе.

Мы можем  её выделить, опираясь на общие цифры, а также рассчитав некоторые  показатели самостоятельно.

Вся фитомасса  суши, кроме леса – это 160 млрд тонн, или 12% общей величины земной фитомассы.

В то же время, «всё, что не лес» покрывает  площадь 70% земной суши, причём насельскохозяйственные угодья приходится чуть более 30% Земли.

Остальные же 40% площади – ледники, болота, водоёмы и реки, другие труднодоступные  и малопригодные к использованию  земли (тундра, пустыни, высокогорья).

Фитомасса там невелика, и мы можем  достаточно уверенно утверждать, что  большая часть из 160 млрд тонн «не  лесной» фитомассы приходится на антропогенную растительность –  созданную человеком или существенно  изменённую его деятельностью.

Для расчёта  доли человека и живой части его  хозяйства в зоомассе нам придётся их «взвесить».

Можно ли «взвесить» человечество? Почему бы и нет, хотя бы приблизительно. При  численности населения 7 млрд человек  и средней массе человека, допустим, 50 кг (учитывая людей всех возрастов  и рас), общая масса всех людей  составит 350 млн (3,5×10⁸ ) тонн. Иными словами, на человечество приходится всего  0,03% биомассы Земли, но уже более 1% от всей зоомассы земной суши.

А ещё  получается, что все люди на Земле  весят примерно столько же, сколько  вся рыба в океане.

Если  говорить о домашних животных, то наиболее «весомую» часть образует крупный  рогатый скот, свиньи, козы, овцы, лошади – существа, сопоставимые с человеком  по массе или даже существенно  превосходящие его. Их примерное  количество:

• крупный рогатый скот – 2 млрд голов;
• свиньи, овцы и козы – по 1 млрд голов;
• лошади, ослы, мулы, верблюды – около 150 млн голов;
• всего – более 5 млрд голов.

Вместе  с этими и другими крупными и средними домашними животными  мы весим, вероятно, уже не менее 1 млрд тонн, составляя примерно 3%  зоомассы земной суши.

Это много?

Вероятно, немало.  С.П. Капица в работе «Парадоксы роста» отмечает интересный факт  –  и людей, и разводимого человеком крупного скота сейчас в 100 000 раз больше, чем диких животных, сравнимых по массе, – волков, медведей или крупных обезьян.

Кстати

В России численность  типичных для нас  крупных диких  животных – волков, лосей, медведей измеряется величинами порядка  десятков тысяч для  каждого вида. Вместе это «всего» в  тысячи (но не в сто  тысяч) раз меньше населения страны (142 млн), но наша плотность  населения в пять раз ниже среднемировой  и дикая природа  у нас сохранилась  лучше.

Для сравнения – в  Западной Европе с  населением более 400 млн этих животных остались сотни, максимум тысячи, в отдельных  анклавах, несмотря на более благоприятные, чем в России, естественные условия.

И мы, и  крупные животные стоим в верхних  частях пищевой пирамиды. Её пропорции  внутри животного мира («мелкие животные – крупные животные», «хищник  – жертва») повторяют соотношение  фито- и зоомассы.

Говоря несколько упрощённо, если волков – десятки тысяч, то численность  зайцев измеряется миллионами, биомасса потенциальных жертв в естественных условиях превосходит биомассу хищников в десятки раз, точно так же, как фитомасса в десятки раз  больше зоомассы.

Таким образом, вершина пирамиды, в связи  с давлением человека, серьёзно «перегружена»  и, вероятно, давно «обвалилась» бы, если бы люди не создали, по сути, «вторую  природу» со своей пищевой цепочкой, способами и источниками жизнеобеспечения.

Разделить первичную и антропогенную природу  уже вряд ли возможно. Они отличаются очень высокой степенью взаимопроникновения,  сложными и неоднозначными отношениями, не вписывающимися в «чёрно-белый» стереотип «истребление природы человеком», хотя нагрузка человека на природную среду – бесспорный факт.

Например, кормовая база, прямо или косвенно создаваемая человеком, используется и дикими животными (что далеко не всегда устраивает человека), а выбросы  парниковых газов, в общем, способствуют увеличению фитомассы и, таким образом, росту кормовой базы – для людей  и природы.

Одновременно  рост объёма фотосинтеза способствует восстановлению прежнего состава атмосферы, изменённого деятельностью человека и, как следствие, сглаживанию антропогенных  колебаний климата.

Природа, таким образом, восстанавливает  нарушенное человеком равновесие, у  неё есть для этого ресурсы  и механизмы, хотя они тоже не бесконечны.

Продуктивность  биосферы

Наиболее  важный показатель для биоресурсов  – их продуктивность, без которой  говорить о биомассе бессмысленно. Общий ежегодный прирост биомассы (в пересчёте на сухое вещество) составляет:

• на Земле в целом –  220 млрд тонн;
• на суше – 130 млрд тонн;
• в Мировом океане – 90 млрд тонн.

Таким образом, прирост биомассы на суше почти  в пять раз превосходит всю  её зоомассу.

Средняя же для поверхности Земли (510 млн. кв. км) продуктивность составляет примерно 43 ц/га ежегодно. Для суши она равна 100 ц/га, для океана – 25 ц/га.

В то же время необходимо рассчитать скорость восстановления ресурса, сопоставив биомассу и биопродуктивность.

Биомасса  и продуктивность биосферы

Следует отметить также, что восстановление лесной растительности идёт существенно  медленнее, чем любой другой –  не только в относительном, но и абсолютном исчислении.

Прирост запасов древесины

Лес восстанавливается  в пять раз медленнее, чем вся  фитомасса суши в среднем, и в  десятки раз медленнее, чем луговая  или степная растительность, обновляющаяся  каждый год.

Более того, исходя из плотности древесины (600-700 кг/куб. м), мы можем рассчитать, что её ежегодный прирост составляет примерно 6 млрд тонн, а в пересчёте на единицу площади – около 13 ц/га. Это менее 5% всего прироста биомассы земной суши и всего 13% от её средней продуктивности.

Основной  вклад в прирост живого вещества вносят луговые и степные травы, а также посевы сельскохозяйственных культур.

Это интересно

Фитомасса Земли ежегодно в  процессе фотосинтеза, перерабатывая соединения углерода, выделяет 400 млрд тонн свободного кислорода – это вдвое больше, чем весь годовой прирост растительности, т.е. большей частью растения Земли – прежде всего, лес, «работают» не «на себя», а на всю природу, в том числе и на нас.

Обеспеченность  человека биоресурсами

Расчёты показывают, что ежегодное воспроизводство  биоресурсов в целом многократно  перекрывает потребности человека в продовольствии.

И даже общий прирост древесины и  торфа, несмотря на медленное восстановление, был бы достаточен для обеспечения  теплом и приготовления пищи в  случае полного перехода на данные виды топлива (конечно, не принимая в  расчёт региональных различий, а также  использования для других целей).

Расчёт  биоресурсов на душу населения

Вопрос, вероятно, в грамотном управлении биоресурсами. По данным ФАО, на данный момент на Земле постоянно голодает около 1 млрд человек, что, по меньшей  мере, странно, если увидеть реальные объёмы живого вещества на Земле и  его прироста.

Подготовил  Кирилл Дегтярёв

Источники:

• Г.Н. Голубев. «Глобальные изменения в экосфере»/ М., изд-во «Желдориздат», 2002;
• С. П. Капица «Парадоксы роста: Законы развития человечества»/М.: изд-во «Альпина нон-фикшн, 2010;
• В.П. Максаковский. «Географическая картина мира»/ Ярославль, изд-во «Верхняя Волга», 1998;
• Международное торфяное общество
• «Биология» (электронный учебник)
• Сайт «Словари и энциклопедии на Академике»
• Образовательный портал «География»;
• Эффективность деятельности рыбной отрасли, распределение и использование водных биологических ресурсов/ Бюллетень Счётной палаты, №10(46), 2001;
• Экологический словарь;
• ФАО;
• «Россия в окружающем мире»;
• Портал «Беловежская пуща, XXI век»;
• Охотничий информационный портал «Охота и природа».

Нашли ошибку?Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter

Разместить  в своем блоге:

Поделиться…

Понравилась статья?

19

Новости

• Обратите внимание на торф!
• Конференция по биотопливу 1 декабря 2011 года
• Ломоносов и энергетика
• Ключ к будущему - на дне океана
• Новости биоэнергетики в ноябре 2011 года
• Биотопливо и ЖКХ
• «Энергия» Дании в регионах России
• Геология океанов и морей
• Есть еще энергия
• Нас 7 миллиардов

Рекомендуем почитать