Эксплуатация биологических ресурсов

Содержание

Введение ………………………………………………………….………………3

Понятие биоресурсов, их значение и разновидности .….……..……………..4

Как оценить  биоресурсы? ………………………………………………….……6

Масса и структура биоресурсов…………………………………..……….…….8

Человек и хозяйство в биомассе Земли ……………………………………….11

Продуктивность  биосферы …………………………………………………….13

Обеспеченность  человека биоресурсами  …………………………………….15

Состояние биологических ресурсов в России ………………………………..16

Это интересно …………………………………………………………………..17

Список  литературы …………………………………………………………….19

     Введение

     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.

     Понятие биоресурсов, их значение и разновидности.

     Биологические ресурсы - разновидность природных ресурсов и составная часть национального богатства любой страны.

     Под биологическими ресурсами понимают все живые компоненты биосферы, образующие окружающую природную среду.

     То  есть биологические ресурсы это  источники и предпосылки получения необходимых людям материальных и духовных благ, содержащихся в объектах живой природы.

     Биологические ресурсы возобновимы количественно (через размножение, рост и т.п.) но практически не восстановимы качественно, так как потеря какого-либо живого вида, а тем более крупной систематической группы - безвозвратна.

     Биологические ресурсы подразделяются на две большие  группы:

1. Растительные ресурсы;
2. Ресурсы животного мира.

     Иногда  выделяют промежуточную группу - почвы, хотя чаще почвы рассматривают как  самостоятельный ресурс

     В настоящее время на планете существует:

• более 500 тыс. видов растений,
• около 1,5 млн. видов животных, 2/3 из них - насекомые.

     Разнообразие  растительного и животного мира - одна из важнейших особенностей планеты. Роль и значение растений и животных в жизни и деятельности человека трудно переоценить, но одну их особенность необходимо выделить отдельной строкой: 
они важнейший генетический ресурс, используемый человеком для совершенствования различных сфер его жизни и деятельности.

     Растения - основа жизни на Земле, необходимая и важнейшая составляющая среды обитания человека и животных. Составляют основную биомассу планеты и обеспечивают круговорот веществ в биосфере. Осуществляют фотосинтез, без которого невозможно существование биосферы: 6СО2 + 6Н2О ’ С6Н12О6 + 6О2 . Способствуют формированию почвенного покрова, влияют на химический состав почв и плодородие. Имеют почвозащитное, климаторегулирующее, санитарно-гигиеническое и культурно-эстетическое значение. Являются основным стабилизатором углеродно-кислородного баланса атмосферы. (Растения ежегодно извлекают из атмосферы 160 млрд.т. углекислого газа и выделяют около 100 млрд.т. кислорода). Являются источником пищевых продуктов для людей и животных. Являются источником технического и лекарственного сырья, предметом эстетического наслаждения и отдыха. Являются источником стройматериалов и других разнообразных и необходимых человеку вещей.

     Среди огромного количества растений выделяют 2 основных типа:

• древесную и травяную растительность (иногда еще кустарниковую).

     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.

     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.

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

     Таб. 1¹

     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. 

     Таб.2. Структура биомассы Земли и её распределение по земной поверхности² 

     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 на сельскохозяйственные 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.

     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. 

     Таб. 3. Биомасса и продуктивность биосферы³

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

     Таб. 4. Прирост запасов древесины⁴

     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.

     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). 

     Таб. 5. Расчёт биоресурсов  на душу населения⁵

     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.

     Состояние биологических ресурсов в России

     Несколько цифр: на территории России насчитывается 11 400 видов сосудистых растений; 1370 - мохообразных; более 9000 водорослей, около 3000 видов лишайников, более 30 000 - грибов. 1363 вида обладают различными полезными свойствами, из них 1103 вида используются в медицине

     Следует отметить, что по некоторым оценкам, объем промысловых запасов дикорастущих растений составляет около 50% от биологических запасов.

     Территория России огромна - свыше 17 миллионов квадратных километров. Природные условия - самые разнообразные. Поэтому и значительная часть мирового биологического разнообразия находится в нашей стране. Давайте вдумаемся в цифру - 1513. Именно столько видов позвоночных насчитывается в России, а именно:

• 320 видов млекопитающих,
• 732 вида птиц,
• 80 видов рептилий,
• 29 видов амфибий,
• 343 вида пресноводных рыб,
• 9 видов круглоротых.

     Кроме того, в омывающих нашу страну морях  обитает около 1500 видов морских  рыб.

     Что касается фауны беспозвоночных, то она насчитывает до 150 000 видов, из которых 97 процентов - насекомые.

     И многие из этих видов существуют только у нас, нигде в мире больше их нет. Ученые называют такие виды эндемиками.

     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).