Антропогенные лимитирующие факторы

4. Антропогенные лимитирующие факторы

В качестве примеров антропогенных лимитирующих факторов, позволяющих управлять природными и созданными человеком экосистемами, удобно рассмотреть пожары и антропогенный стресс.

Пожары как антропогенный фактор чаще оцениваются только негативно. Исследования в последние 50 лет показали, что естественные пожары могут являться как бы частью климата во многих наземных местообитаниях. Они влияют на эволюцию флоры и фауны. Биотические сообщества «научились» компенсировать этот фактор и адаптируются к нему, как к температуре или влажности. Пожар можно рассматривать и изучать как экологический фактор, наряду с температурой, осадками и почвой. При правильном использовании огонь может быть ценным экологическим инструментом. Некоторые племена выжигали леса для своих нужд еще задолго до того, как люди стали планомерно и целенаправленно изменять окружающую среду. Пожар - очень важный фактор в том числе и потому, что человек может его контролировать в большей степени, чем другие лимитирующие факторы. Трудно найти участок земли, особенно в районах с засушливыми периодами, где бы не случился пожар хотя бы раз за 50 лет. Чаще всего причиной пожаров в природе является удар молнии. Пожары бывают различных типов и приводят к разным последствиям.

Верховые, или «дикие» пожары обычно очень интенсивны и не поддаются сдерживанию. Они уничтожают крону деревьев и разрушают всю органику почвы. Пожары такого типа оказывают лимитирующее действие почти на все организмы сообщества. Должно пройти много лет, пока участок вновь восстановится.

Низовые пожары совершенно иные. Они обладают избирательным действием: для одних организмов оказываются более лимитирующими, чем для других. Таким образом, низовые пожары способствуют развитию организмов с высокой толерантностью к их последствиям. Они могут быть естественными или специально организованными человеком. Например, плановое выжигание в лесу предпринимается с целью устранить конкуренцию для ценной породы болотной сосны со стороны лиственных деревьев. Болотная сосна, в отличие от лиственных пород, устойчива к огню, так как верхушечная почка ее сеянцев защищена пучком длинных плохо горящих иголок. При отсутствии пожаров поросль лиственных деревьев заглушает сосну, а также злаки и бобовые. Это приводит к угнетению куропаток и мелких травоядных животных. Поэтому девственные сосновые леса с обильной дичью являются экосистемами «пожарного» типа, т. е. нуждающимися в периодических низовых пожарах. В данном случае пожар не ведет к потере питательных элементов почвой, не вредит муравьям, насекомым и мелким млекопитающим.

Азотфиксирующим бобовым небольшой пожар даже полезен. Выжигание проводится вечером, чтобы ночью пожар был потушен росой, а узкий фронт огня можно было легко перешагнуть. Кроме того, небольшие низовые пожары дополняют действие бактерий по превращению отмерших остатков в минеральные питательные вещества, пригодные для нового поколения растений. С этой же целью весной и осенью часто сжигают опавшую листву. Плановое выжигание - пример управления природной экосистемой с помощью лимитирующего экологического фактора.

Решение вопроса о том, следует ли полностью исключить возможность пожаров или огонь надо использовать как фактор управления, должно целиком зависеть от того, какой тип сообщества желателен на этом участке. Американский эколог Г. Стоддард (1936) одним из первых выступил «в защиту» контролируемых плановых выжиганий для увеличения продукции ценной древесины и дичи еще в те времена, когда с точки зрения лесоводов любой пожар считался вредным.

Тесная связь выгорания с составом трав играет ключевую роль в поддержании удивительного разнообразия антилоп и поедающих их хищников в восточно-африканских саваннах. Положительно влияют пожары на многие злаковые, так как точки роста их и запасы энергии находятся под землей. После выгорания сухих надземных частей элементы питания быстро возвращаются в почву, и травы пышно вырастают.

Вопрос «жечь или не жечь», конечно, может смущать. По неосторожности человек нередко бывает причиной увеличения частоты губительных «диких» пожаров. Борьба за пожарную безопасность в лесах и зонах отдыха - вторая сторона проблемы.

Частное лицо ни в коем случае не имеет права намеренно или случайно вызывать пожар в природе – это привилегия специально обученных людей, знакомых с правилами землепользования.

Антропогенный стресс также может рассматриваться как своеобразный лимитирующий фактор. Экосистемы в значительной степени способны компенсировать антропогенный стресс. Возможно, что они от природы адаптированы к острым периодическим стрессам. А многие организмы нуждаются в случайных нарушающих воздействиях, которые способствуют их долговременной устойчивости. Большие водоемы часто обладают хорошей способностью к самоочищению и восстанавливают свои качества после загрязнения, так же как и многие наземные экосистемы. Однако долговременные нарушения могут привести к выраженным и устойчивым негативным последствиям. В таких случаях эволюционная история адаптации не может помочь организмам – компенсационные механизмы не беспредельны. Особенно это касается тех случаев, когда сбрасываются сильнотоксичные отходы, которые постоянно производит индустриализованное общество и которые ранее отсутствовали в окружающей среде. Если мы не сможем изолировать эти ядовитые отходы от глобальных систем жизнеобеспечения, то они будут угрожать непосредственно нашему здоровью и станут для человечества основным лимитирующим фактором.

Антропогенный стресс условно подразделяют на две группы: острый и хронический. Для первого характерны внезапное начало, быстрый подъем интенсивности и небольшая продолжительность. При втором - нарушения невысокой интенсивности продолжаются долго или повторяются. Природные системы часто обладают достаточной способностью справляться с острым стрессом. Например, стратегия покоящихся семян позволяет лесу восстановиться после вырубки. Последствия хронического стресса могут быть более тяжелыми, так как реакции на него не столь очевидны. Могут пройти годы, пока изменения в организмах будут замечены. Так, связь между заболеванием раком и курением была выявлена лишь несколько десятков лет тому назад, хотя существовала давно.

Пороговый эффект частично объясняет, почему некоторые проблемы окружающей среды возникают как бы неожиданно. На самом деле они накапливались долгие годы. Например, в лесах начинается массовая гибель деревьев после длительного воздействия загрязнителей воздуха. Мы же начинаем замечать проблему только после гибели многих лесов в Европе и Америке. К этому времени мы опоздали на 10-20 лет и не смогли предотвратить трагедию.

В период адаптации к хроническим антропогенным воздействиям снижается толерантность организмов и к другим факторам, например к болезням. Хронические стрессы часто связаны с токсичными веществами, которые, хотя и в небольших концентрациях, но постоянно поступают в окружающую среду.

В статье «Отравление Америки» (журнал «Тайме» за 22.09.80) приводятся такие данные: «Из всех вмешательств человека в естественный порядок вещей ни одно не нарастает такими тревожными темпами, как создание новых химических соединений. Только в США хитроумные «алхимики» ежегодно создают около 1000 новых препаратов. На рынке имеется около 50000 разных химикатов. Многие из них, бесспорно, приносят человеку большую пользу, но почти 35000 используемых в США соединений определенно или потенциально вредны для здоровья человека».

Опасность, возможно, катастрофическую, представляет загрязнение грунтовых вод и глубоких водоносных горизонтов, составляющих значительную долю водных ресурсов на планете. В отличие от поверхностных, грунтовые воды не подвержены естественным процессам самоочищения ввиду отсутствия солнечного света, быстрого течения и биотических компонентов.

Опасения вызывают не только вредные вещества, попадающие в воду, почву и пищу. Миллионы тонн опасных соединений выносятся в атмосферу. Только над Америкой в конце 70-х годов выбрасывалось: взвешенных частиц - до 25 млн.т/год, SO₂ - до 30 млн.т/год, NO - до 23 млн.т/год.

Все мы вносим свой вклад в загрязнение воздуха, пользуясь автомашинами, электричеством, промышленными товарами и т. д. Загрязнение воздуха - четкий сигнал отрицательной обратной связи, который может спасти общество от гибели, так как он легко обнаруживается всеми.

Обработка твердых отбросов долгое время считалась второстепенным делом. До 1980 г. были случаи, когда на бывших свалках радиоактивных отходов строили жилые кварталы. Теперь, хотя и с некоторым опозданием, стало ясно: накопление отходов лимитирует развитие промышленности. Без создания технологий и центров по их удалению, обезвреживанию и рециркуляции невозможен дальнейший прогресс индустриального общества. Прежде всего, необходимо безопасно изолировать самые ядовитые вещества. Нелегальную практику «ночных сбросов» надо заменить их надежной изоляцией. Нужно искать заменители ядовитых химикатов. При правильном руководстве обезвреживание и утилизация отходов могут стать особой отраслью промышленности, которая даст новые рабочие места и внесет вклад в экономику.

Решение проблемы антропогенного стресса должно основываться на холистической концепции и требует системного подхода. Попытки заниматься каждым загрязняющим веществом как самостоятельной проблемой неэффективны – они лишь переносят проблему из одного места в другое.

Если в ближайшем десятилетии не удастся сдержать процесс ухудшения качества окружающей среды, то вполне вероятно, что не дефицит природных ресурсов, а воздействие вредных веществ станет фактором, лимитирующим развитие цивилизации.

5. Природные ресурсы

 

Природные ресурсы – это тела и силы природы, которые на данном этапе развития производительных сил общества могут быть использованы в качестве предметов потребления или средств производства, и общественная полезность которых изменяется (прямо или косвенно) под воздействием деятельности человека.

Человек, будучи представителем высшей ступени эволюции живых организмов отличается от них прежде всего своим разумом, речью и способностью к труду. Вследствие этого он оказывает на свое местообитание влияние гораздо большее, чем другие животные, вплоть до его разрушения, причем результат своей деятельности он ощущает и понимает как правило позже. С самого начала своей истории человек столкнулся с законами природного равновесия.

Длительная история развития человечества – это, прежде всего, история природопользования, развития производительных сил, познания человеком законов природы и общества, смена на этой основе, общественно-экономических формаций. Поэтому, вполне естественно, что взаимоотношение человека с природой и ее ресурсами подчиняется, с одной стороны - характеру ресурсов в самом широком понимании этого слова, начиная с размеров самой территории и кончая залегающими в недрах земли полезными ископаемыми и, с другой, состоянием производительных сил. В том числе - уровнем развития науки, техники и теми производственными отношениями, которые складываются в конкретном обществе на протяжении его истории. Hаскальные рисунки первобытного человека, изображающие сценки охоты или собирания плодов, свидетельствуют о том времени, когда человек, производное от природы, приступил к осмысленному использованию наиболее доступных и, одновременно, необходимых биологических ее ресурсов, приступил к “покорению” природы.

Все компоненты природы, которые объективно существуют, вне зависимости от того, использовались ли они человеком, когда-либо, используются они или не используются обществом в настоящем, определяются как природные блага. Это понятие охватывает все, без исключения, природные ландшафты, почвенный и растительный покров, водные объекты и полезные ископаемые, представителей растительного и животного мира. H. Реймерс определяет: природные блага, есть совокупность природных ресурсов и природных условий жизни общества, которые используются в настоящее время или могут быть использованы в обозримом будущем.

Однако надобно отметить, что природные блага - объективно существующие компоненты природы, и они не зависят от того, предполагается ли их использовать и будут ли, они использованы, когда ни будь человеком или не будут.

В отличие от природных благ, природные ресурсы - есть компоненты природы (природные объекты и явления), используемые в прошлом и (или) настоящем, и оцененные в отношении возможности их использования в будущем.

Например, само по себе наличие в тайге зверя (например, соболя) есть природное благо, которое может перейти в состояние ресурса, если будет показано, что соболя есть смысл добывать для обеспечения занятости и материального благосостояния местного населения. Изучив популяцию соболя и оценив возможности их воспроизводства можно определить их количество, которые могут быть, добыты без ущерба для популяции, то есть, определены их запасы или природно-ресурсный потенциал популяции. Соответственно, та часть природных ресурсов Земли и ближнего космоса, которая может быть реально вовлечена в хозяйственную деятельность при данных энергетических, технических и социально-экономических возможностях общества, без ущерба для возможности последующего устойчивого его развития может быть определена как природно-ресурсный потенциал.

В определении природно-ресурсного потенциала есть важнейшая мысль об ограничении использования природных ресурсов необходимостью сохранения возможности устойчивого развития общества. Следовательно, использование природных ресурсов подразумевает либо количественные ограничения этому, либо требует каких то дополнительных мероприятий по восстановлению природной среды. С этих позиций и целесообразно рассмотреть классификацию природных ресурсов.

При обсуждении проблемы природных ресурсов, с учетом определения, которое приведено выше, возникают некоторые соображения, до последнего времени не учитывавшиеся, но которые в современную пору информационной революции не учитываться уже не могут. Речь идет о таких видах ресурсов, как здоровье общества, его генетический фонд, интеллект, знания (информация) и умения. Hасколько правомерно или неправомерно отнести указанные категории к природным ресурсам? Попробуем рассмотреть этот вопрос с нескольких позиций:

1) человек есть производное от социума, но одновременно - часть природы, живого вещества ее биосферы;

2) интеллект человека - его ум, способность к познанию, мышлению есть производное человеческого опыта и образования. Он развивается от поколения к поколению, определяя, в конечном итоге, научно-технический потенциал общества, условия и последствия его взаимодействия с природной средой;

3) взаимодействие с природной средой опирается, помимо энергетических и технологических оснований на знание законов социума (экономики), с одной стороны, и законов природы - с другой. В свою очередь понимание этих законов зиждется на накопленном тысячелетнем опыте многих поколений людей, их знаниях и представлениях, информации об этом мире. Правомерно, ли сравнить интеллект, знания и уменья, как современные духовные ресурсы, накопленные поколениями людей в процессе труда и развития, например, с органическим горизонтом почвы, накопленным за многие тысячелетия “трудом” почвенных организмов. Представляется, что правомерно. И хотя сравнение не есть доказательство, оно все таки говорит в пользу отнесения интеллекта, знаний и умений людей к особой, духовной категории природных ресурсов.

Поэтому все природные ресурсы правомерно подразделить на 2 категории: ресурсы материальные и ресурсы людские. Отталкиваясь от сказанного попробуем рассмотреть те и другие и определиться с некоторыми направлениями рационализации их использования.

В последующем курсе предстоит рассмотреть, в самом общем виде, покомпонентное использование природных ресурсов Земли, его последствия и типичные частные мероприятия, направленные к рационализации использования того или иного вида природных ресурсов, подчеркнув далеко не всеобъемлющий характер рассмотренных далее мероприятий, направленных к снижению ущербов, наносимых природе. А прежде – предлагаемую ниже классификацию природных ресурсов Земли, предлагаемую авторами настоящего курса (табл. 1).

До последнего времени к невозобновимым геологическим ресурсам относили исключительно полезные ископаемые, сосредоточенные в соответствующих месторождениях. Hыне правомерно, наряду с ними, к невозобновимым геологическим ресурсам отнести также подземное пространство, которое используется все шире, поскольку, по мере развития техники, многие инженерные системы уходят в глубь Земли, освобождая ее поверхность исключительно для жилищного строительства и использования земель в целях воспроизводства биоресурсов.

 

Таблица 1. Классификация природных ресурсов Земли

Материальные
Невозобновимые	Геологические
Ограниченно возобновимые	Минеральные воды и грязи Почвенные Рекреационные Комплексные (ландшафтные) Подземное пространство
Возобновимые	Водные Биологические Климатические Генетические (генофонд)
Социальные
Ограниченно возобновимые	Здоровье Интеллект Знания

Отнесение водных и биологических ресурсов к возобновимым в определенной мере условно. Действительно, в количественном отношении, кругооборотом воды в природе водные ресурсы возобновляются, однако при этом может не происходить возобновление их качества и временного режима. То же можно сказать и в отношении биологических компонентов природы. Известно, что многие организмы, существовавшие в прошлом, ныне исчезли с поверхности Земли, а их экологические ниши заняли другие виды. Таким образом, можно говорить о возобновлении (воспроизводстве) органического вещества Земли в целом, однако при этом может происходить снижение биологического разнообразия. Потому не случайно, сохранив биологические ресурсы в категории возобновимых, генетический фонд, относящийся уже к отдельным популяциям организмов, показан, как ресурс ограничено возобновимый.

Взаимодействие человека и природы, общества и природы имеет два диалектически взаимосвязанных начала: материально-практическое и духовное. Каждый из рассмотренных выше этапов в истории этого взаимодействия означал не только освоение человеком новых пространств планеты и вовлечение все новых и новых природных ресурсов в процесс общественного производства, но также изменение мировоззренческой картины природы и общественного сознания. Духовное освоение природы определялось не только постоянным ростом знаний о природных закономерностях, но и изменением существующих культурных координат той или иной эпохи. Именно культура вырабатывает, хранит и транслирует социально принятые ценностные установки, определяющие цели человеческой деятельности. Потому и видение природы происходит через призму этих ценностей и нормативов. Казалось бы, что все воздействия человека на природу связаны с необходимостью обеспечения материальных компонентов жизни людей. Однако они, эти воздействия, оказываются органически связаны с укоренившимися традициями отношения к бесконечности природных ресурсов, следовательно, возможностей их эксплуатации и получения адекватных жизненных благ. Быстрый рост экономических и научно-технических возможностей получения продукции на основе использования природных ресурсов, а иных источников, позволил экономически и технологически развитым странам мира выработать высокий стандарт потребительских благ. При этом, резко сократилась доля продуктов, направленных на удовлетворение биологических потребностей - питания и одежды и многократно возросла доля сервиса, непосредственно не создающего материальные блага, гипертрофировалась доля военно-промышленного комплекса, направленность которого объективно ориентирована исключительно на разрушение природных объектов и социальных структур общества.

Обладание определенным уровнем потребительских ценностей, постепенно формирует «псевдоавторитет», некую систему личных установок, эталон благополучия или неблагополучия самого человека, его семьи, общества в котором он вращается. Эту идеологию завистнического и ничем не сдерживаемого накопительства постоянно возбуждают средства массовой информации и, в случае продолжения подобной ориентации, несовместимой с необходимыми ограничениями использования природных ресурсов, она будет способствовать движению к экологической катастрофе.

Список литературы

 

1.     Бигон М. Экология.- М.: Мир, 2003.

2.     Кормилицын М. С. Основы экологии. - М.: МПУ, 2002.

3.     Воронцов А. И., Щетинский Е. А., Никодимов И. Д. Охрана природы. – М.: Агропромиздат, 2004.

4.     Цветкова Л.И., Алексеев М.И., Карамзинов Ф.В., Неверова-Дзиопак Е.В.,Усанов Б.П., Жукова Л.И. Экология. Учебник для вузов. – СПб.: Химиздат, 2001.

5.     Макевнин С. Г., Вакулин А. А.. Охрана природы. – М.: Агропромиздат, 2002.

6.     Экология и природопользование. Учебник / Под ред. Алескина А.А. – М.: Инфра-М, 2003.

7.     Экология. Е.А.Криксунов. – М.: Инфра-М, 2005.