курсовая Готовцева. Экологогеографические основы природопользования
 Скачать 32.19 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РС(Я) ФГАОУ «СЕВЕРО-ВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М.К АММОСОВА» Институт естественных наук Курсовая работа По дисциплине «Экология природопользования» На тему: «Эколого-географические основы природопользования». Выполнила: Студент 4 курса ИЕН группы БА-БО-19 Готовцева Т.Д Проверила: Доцент, кбн Дуро-Даини А.В Якутск, 2022 СОДЕРЖАНИЕ 1. Введение………………………………………………………………………...3 2. Общие представления о природных системах……………………………….5 3. Структура и свойства природных систем…………………………………….8 4. Социально-экономические функции и потенциал природных систем….....14 5. Заключение…………………………………………………………………….20 5. Использованная литература…………………………………………………..21 ВВЕДЕНИЕ Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. Биосфера начала формироваться не позднее, чем 3,8 млрд. лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она проникает во всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экосферу. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. В ней обитает более 3 000 000 видов растений, животных, грибов и бактерий. Человек тоже является частью биосферы, его деятельность превосходит многие природные процессы и, как сказал В. И. Вернадский: «Человек становится могучей геологической силой». Биосфера включает в себя верхние слои атмосферы, в которых ещё живут организмы, гидросферу и нижние слои литосферы. Экосистемы и геосистемы. Под экосистемой подразумевается сообщество живых существ и среда их обитания, объединенные в единое функциональное целое, возникающее на основе взаимозависимостей и причинно-следственных связей между отдельными природными компонентами. Геосистема — совокупность взаимосвязанных природных компонентов, относительно ограниченных в пространстве и функционирующих как единое целое. Таким образом, оба термина обозначают объективно существующие природные комплексы, состоящие из взаимосвязанных и взаимодействующих компонентов. Сходство гео- и экосистем выражается в общем наборе природных компонентов, общности их свойств и механизмов функционирования. Различия связаны, прежде всего, с направленностью изучаемых связей и характером пространственных границ. Иными словами,сходство понятий экосистемы и геосистемы объективно, поскольку речь идет об одном и том же объекте, различие же субъективно, поскольку речь идет о разных взглядах на этот общий объект. В экосистемах абиотические компоненты по отношению к биотическим рассматриваются как факторы, их связи между собой считаются второстепенными, особое внимание уделяется трофическим цепям и другим связям внутри биоты. Понятие экосистемы не ограничено пространственными рамками: оно может быть отнесено и к болотной кочке, и к участку леса, и к биосфере в целом. В геосистемах все компоненты природы, и биотические, и абиотические, рассматриваются как равнозначные, обязательным свойством геосистем является наличие внешних границ, благодаря которым они обособляются в пространстве. Синоним экосистемы — биогеоценоз, синоним геосистемы — природно-территориальный комплекс. Термин экосистема употребляется, главным образом, в биологических науках, термин геосистема — в географических. В рамках последних предлагается именовать экосистемами те геосистемы, в которых биота играет большую роль, т.е. считать экосистемы разновидностью геосистем. При всей неоднозначности применяемых терминов эко- и геосистемы являются природными комплексами. Общие представления о природных системах Природная среда как объект природопользования в настоящее время занимает большую часть географической оболочки Земли (в понимании В. И. Вернадского - биосферы). Географическая оболочка — самая крупная природная система в пределах нашей планеты. Она представляет собой область взаимопроникновения и взаимодействия геосфер: литосферы, атмосферы, гидросферы, педосферы, фитосферы и зоосферы, которые тесно связаны между собой в процессе обмена веществом и энергией. Только в ней существует жизнь, возникло и развивается человеческое общество. Географическая оболочка (биосфера) — очень сложная пространственная структура, состоящая из множества иерархически соподчиненных природных комплексов более низких рангов — геосистем (согласно представлениям, принятым в географии) и экосистем (согласно представлениям, сложившимся в экологии). Геосистемы (природные территориальные комплексы, ландшафты) - закономерные сочетания взаимосвязанных биотических и абиотических компонентов, а также соподчиненных комплексов, относительно ограниченные в пространстве и функционирующие как единое целое. Экосистемами называют совокупности живых организмов и среды их обитания, которые, взаимодействуя, образуют единое целое. Эти понятия имеют как черты сходства, так и черты различия. Сходство между геосистемами и экосистемами выражается в общем наборе компонентов природы, близких по своим свойствам и механизмам функционирования. Они представляют собой открытые природные системы, изменяющиеся в пространстве и во времени. В их состав входят биотические и абиотические компоненты, которые тесно взаимосвязаны между собой потоками вещества и энергии. Среди этих компонентов особое место занимают воздух, вода и биота. Они определяют многие процессы, происходящие в природе (в частности, воспроизводство биологических ресурсов), наиболее мобильны и одновременно самые уязвимые (в отношении антропогенного воздействия) составные части природных систем. Различие между геосистемами и экосистемами состоит в направленности изучаемых связей и характере выделения пространственных границ. Экосистемы - это биоцентрические системы, поэтому в них выделяют связи, направленные от факторов среды к главному компоненту — биоте, особое внимание уделяя трофическим (пищевым) цепям. Геосистемы полицентричны, в связи с чем при их изучении все компоненты природы рассматриваются как равнозначные, при этом одинаковое внимание уделяется прямым и обратным связям, т.е. охватывается более широкий круг связей и отношений. Понятие «экосистема» не ограничено четкими пространственными рамками: оно в равной мере распространяется на каплю воды, болото или биосферу в целом. Понятие «геосистема» (ландшафт, природно-территориальный комплекс) всегда подразумевает пространственные границы, которые выделяют на основе признаков, достаточно хорошо разработанных в географии. Для выделения границ экосистем разных иерархических уровней такие признаки в экологии пока не разработаны. В процессе пространственной дифференциации географической оболочки (биосферы) формируются природные системы, различающиеся по размерам и сложности. Обычно выделяют три уровня размерности этих систем: а) планетарный (глобальный) — географическая оболочка (биосфера) в целом и ее самые крупные части (материки, океаны, климатические пояса); б) региональный — крупные регионы, обособление которых связано с действием геодинамических и макроклиматических факторов (физико-географические страны, природные зоны, или зоноэкосистемы, ландшафтные области, или мегаэкосистемы, и др.); в) локальный — небольшие территории, обособленные влиянием мезорельефа и гидроклиматическими различиями (местности, урочища, фации, или биогеоценозы). В сфере хозяйственной деятельности человека прежде всего оказываются системы регионального и локального уровней, испытывающие наиболее сильные антропогенные нагрузки и связанные с ними изменения природной среды. С позиций природопользования, природные системы выполняют две главные функции: а) жизненную — как среда для жизни и деятельности человека; б) хозяйственную — как источник природных ресурсов и пространственная основа для экономической активности людей. В связи с этим понятие «экосистема» целесообразнее употреблять в тех случаях, когда основное внимание обращается на охрану и использование биоты и на экологические факторы среды. Понятие «природная геосистема» предпочтительнее применять в тех случаях, когда на первое место ставятся вопросы использования и охраны вод, воздуха, литосферы, а также ландшафтов в целом. Таким образом, отражая наиболее существенные, хотя и различные стороны природных систем, оба понятия диалектически дополняют друг друга. Структура и свойства природных систем Природные системы - это сложные пространственно-временные образования. Они включают природные компоненты и соподчиненные комплексы более низкого ранга, характеризующиеся тесными взаимосвязями между компонентами и комплексами системы. Совокупность наиболее устойчивых связей между компонентами и соподчиненными комплексами системы получила название структуры. Различают пространственную и временную структуры. Первая рассматривается как порядок расположения составных частей природной системы, их соотношение и характер взаимосвязей между ними по горизонтали и вертикали. Временная структура проявляется в виде сезонных ритмов и многолетней перестройки связей. Изучение структуры позволяет определить инвариантные (т. е. самые устойчивые) свойства природных систем и оценить их нарушенность в результате антропогенного воздействия. С понятием «структура» связаны современные представления о целостности, устойчивости и изменчивости природных систем. Целостность — это внутреннее единство системы, обусловленное тесными взаимосвязями между ее составными частями. Благодаря взаимосвязям изменение одних компонентов природы неизбежно ведет к изменению других, что в конечном итоге может привести к перестройке всей структуры. У геосистем целостность проявляется в свойствах, не присущих их отдельным компонентами (например, способность продуцировать биомассу), в относительной автономности, наличии объективных естественных границ, более тесных внутренних связях по сравнению с внешними. Устойчивость чаще всего рассматривается как свойство природных систем сохранять или восстанавливать свою структуру и функции при воздействии внешних (в том числе антропогенных) факторов. Она характеризует способность систем нормально функционировать в определенном диапазоне физико-географических условий и техногенных нагрузок. В общем плане устойчивость зависит от инвариантных свойств гео- и экокомплексов, их ранга, а также от интенсивности и продолжительности действия внешнего фактора. Известно, что разные ландшафты в зависимости от своих свойств по-разному реагируют на одно и то же воздействие: одни изменяются в большей степени, другие — в меньшей. В то же самое время один и тот же комплекс неодинаково реагирует на разные воздействия: он может мало измениться под влиянием одних факторов и очень сильно — под влиянием других. Поэтому устойчивость систем приходится рассматривать по отношению к каждому фактору отдельно, так что число возможных ситуаций оказывается весьма значительным. В каждой конкретной ситуации механизмы устойчивости и ее порог имеют свои особенности и в каждом случае следует искать как «слабое звено», так и рычаги ее стабилизации. Представление об устойчивости тесно связано с понятием «состояние природных систем». Состояние системы можно определить как характеристику ее важнейших свойств за определенный более или менее длительный промежуток времени (сезон, год, многолетний период). Используя это понятие, М. Д. Гродзинский (1987) выделил три формы проявления устойчивости геосистем: а) инертность — способность геосистемы сохранять свое исходное (или близкое к нему) состояние в течение заданного временного интервала; б) восстанавливаемость — способность геосистем за определенный промежуток времени возвращаться в исходное (или близкое к нему) состояние после выхода из него в результате действия внешнего фактора; в) пластичность — наличие у геосистем нескольких устойчивых состояний и их способность при внешнем воздействии переходить из одного состояния в другое, сохраняя свои инвариантные свойства. На основе представления об устойчивости сформулировано понятие «устойчивое состояние природных систем». Устойчивым считается состояние системы, к которому она самопроизвольно возвращается, будучи выведена из него внешними силами. В естественных условиях оно поддерживается за счет механизма саморегулирования. Однако в настоящее время, когда антропогенные нагрузки на природу часто превышают порог устойчивости, этот механизм уже не срабатывает и природные системы переходят в неустойчивое, а нередко и в критическое состояние. В последнем случае происходит качественная перестройка систем, которая ведет к смене структуры и изменению реакции на внешнее воздействие. В отличие от устойчивости изменчивость природных систем рассматривается как способность под действием внешних и внутренних сил переходить из одного состояния в другое. Среди компонентов природы наиболее подвержены изменению атмосферный воздух и воды, а наиболее устойчивы горные породы и рельеф, промежуточное положение занимают биота и почвы. Изменения могут быть обратимыми и необратимыми. Если природный комплекс после какого-либо внешнего воздействия изменился, но затем за некоторый промежуток времени (приблизительно равный одному-двум поколениям жизни людей) возвратился в исходное (или близкое к нему) состояние, говорят об обратимых изменениях. Последние обычно связаны с нарушением так называемых «вторичных» компонентов ландшафта — биоты, почв, водного режима. Если после вмешательства извне прежнее состояние не восстанавливается, говорят о необратимых изменениях. Необратимые изменения чаще всего проявляются при нарушении «первичных» компонентов ландшафта, особенно литогенной основы (например, при образовании карьеров или оврагов). По глубине трансформации природных систем различают функционирование, динамику и развитие (эволюцию). Функционирование — это совокупность процессов передачи и превращения вещества и энергии в системе, поддерживающих ее в определенном состоянии. В результате этих процессов происходят небольшие количественные изменения компонентов природы, которые обычно имеют ритмический (суточный, сезонный, межгодовой) характер. Под динамикой понимают направленные изменения природной системы, которые совершаются в рамках ее структуры и носят обратимый характер. К ним можно отнести сукцессии экосистем (последовательные смены их биоценозов), восстановительные смены их состояний (например, восстановление сообществ после вырубок, пожаров, выпаса скота). В процессе динамики наблюдаются более глубокие изменения, чем при функционировании, но они не ведут к качественной перестройке структуры, а лишь подготавливают ее. От динамики отличают развитие (эволюцию) - необратимые направленные изменения природной системы, приводящие к коренной перестройке ее структуры. Развитие выражается в качественном преобразовании компонентов природы и формировании новых геосистем (ландшафтов), что связано как с внешними воздействиями (природные или антропогенные), так и с внутренними причинами (саморазвитие). В естественных условиях смена структуры идет постепенно (например, зарастание озер, заболачивание лесных биогеоценозов и др.), однако при интенсивном антропогенном воздействии она может ускоряться и нередко приводит к полной деградации исходных ландшафтов. Изменения природных систем обычно начинаются с изменения одного-двух компонентов, остальные трансформируются благодаря вертикальным и горизонтальным связям, т. е. однажды возникшие нарушения служат началом «цепной» реакции в природе. Вертикальные связи выражаются в обмене веществом и энергией между компонентами-геосистемы (воздух, вода, почвы, растительность и др.). Их анализ необходим для прогноза изменений слабоизученных компонентов на основе хорошо изученных, а также для управления воздействием на один компонент в целях получения положительного эффекта от других. Горизонтальные связи проявляются в обмене веществом и энергией между соседними геосистемами (более низкого и равного рангов). Их изучение позволяет: а) определить ареал влияния инженерных сооружений на природу, что очень важно для выявления зоны возможного загрязнения окружающей среды; б) проанализировать возможность антропогенного воздействия на один ландшафт для благоприятного изменения другого. Саморегулирование рассматривается как способность систем без вмешательства извне поддерживать свое состояние, несмотря на изменение внешних факторов (например, сохранение сообществом одного уровня продуктивности в разные по погодным условиям годы). Саморегулирование осуществляется до тех пор, пока процессы, протекающие в природной системе, способны нейтрализовать нежелательные воздействия. Если защитные механизмы истощаются, она либо разрушается, либо должна изменить структуру. Способность системы к изменению структуры путем перестройки ее внутренних связей получила название самоорганизации. Благодаря саморегулированию и самоорганизации природные системы могут поддерживать экологическое равновесие — сбалансированное соотношение между приходом и расходом вещества и энергии. В этом случае нарушения, связанные с внешним воздействием, как бы компенсируются процессами саморегулирования и самоорганизации. В результате формируются относительно устойчивые системы, способные поддерживать состояние динамического равновесия с окружающей природной средой. Нарушение равновесия нередко ведет к подрыву природно-ресурсного потенциала (например, падению биологической продуктивности), поэтому поддержание или восстановление равновесного состояния систем — одна из предпосылок рационального использования и охраны природных ресурсов. Социально-экономические функции и потенциал природных систем Рассмотренные свойства природных систем определяют условия использования этих систем в хозяйственной деятельности человека, что позволяет удовлетворить различные потребности человеческого общества. В связи с этим возникло представление о социально-экономических функциях ландшафтов и экосистем. Социально-экономическими функциями ландшафтов называют удовлетворение ими материальных, экологических и других потребностей людей в процессе взаимодействия общества и природы (т. е. хозяйственное назначение и различное использование ландшафтов). На основании этого природные комплексы можно рассматривать как: а) Ресурсосодержащие и ресурсовоспроизводящие системы, располагающие возобновимыми и невозобновимыми ресурсами и способные воспроизводить биоту, почвенное плодородие и частично воду; б) Средосодержащие и средовоспроизводящие системы, поддерживающие необходимые для человека условия жизни и выступающие как среда для отдыха и восстановления его здоровья; в) Пространственный базис, место размещения хозяйственной деятельности и расселения людей; г) Природоохранные системы, сохраняющие экологическое разнообразие в природе и хозяйственно редкие виды растений и животных; д) Системы, способные трансформировать и разлагать загрязнения в виде отходов производства и тем самым предотвращать или ослаблять негативные последствия для жизни и деятельности человека; е) природную лабораторию для изучения механизмов взаимосвязей между биотическими и абиотическими компонентами геосистем в целях разработки путей рационального использования богатств природы. Природные системы (ландшафты, экосистемы) в большинстве случаев полифункциональны, т.е. могут выполнять несколько функций одновременно. Вместе с тем существуют и взаимоисключающие потребности, приводящие к ограничению числа выполняемых функций (например, застройка территории исключает развитие земледелия или лесного хозяйства). В ряде случаев возможность выполнения функций данным ландшафтом зависит от характера использования смежных, а иногда и весьма удаленных комплексов. Поскольку потребности общества и средства их удовлетворения меняются, функции ландшафтов не остаются постоянными. При смене функций ландшафтов различают два варианта. Первый связан с «первичным» хозяйственным освоением еще не вовлеченных в использование территорий. При этом ландшафты, ранее представлявшие собой чисто природные комплексы, впервые приобретают социально-экономическую функцию. Второй вариант зависит от изменения функций используемых территорий. Это управление характерно для уже освоенных районов, в которых проявившиеся новые потребности не могут быть удовлетворены в счет «первичного» освоения. Данная ситуация отражает тенденцию, связанную с переходом старообжитых территорий к более интенсивному развитию. Выполнение природными системами социально-экономических функций зависит от потенциала систем (ландшафтов, экосистем) и деятельности человека по использованию этого потенциала. Потенциал ландшафтов определяется как предельный запас производственных и экологических ресурсов ландшафтов, который можно использовать без существенного нарушения их свойств и функций. Производственные ресурсы — это компоненты и элементы природы, используемые в сфере материального производства (биота, земли, воды и др.); экологические ресурсы включают средообразующие компоненты и элементы природных систем (рекреационные, лечебные, эстетические и др.). Для практических целей выделяют частные потенциалы ландшафтов, к которым относят биотический, водный, минерально-ресурсный, строительный, рекреационный, природоохранный потенциалы, потенциал самоочищения. Биотический потенциал — это способность гео- и экосистем производить биомассу, создавать условия для постоянного повторения этого процесса, поддерживать и восстанавливать плодородие почв. Интегральной мерой биотического потенциала служит величина ежегодной первичной биологической продукции. В каждой гео- и экосистеме существует свой предел возобновления, который определяет допустимую возможность эксплуатации. Водный потенциал — это способность ландшафтов и экосистем трансформировать получаемую из атмосферы влагу таким образом, чтобы она не только использовалась растительностью, но и образовывала относительно замкнутый круговорот воды, который может быть употреблен человеком. Свойства ландшафтов и их антропогенные изменения влияют прежде всего на почвенные и биологические звенья круговорота, а также на структуру водного баланса в целом. Границы между различными природными системами (лесными, болотными и др.) и угодьями (обработанными полями, вырубками и др.) одновременно служат границами резкого изменения поверхностного стока, транспирации и валового увлажнения территории (разность между осадками и поверхностным стоком). Минерально-ресурсный потенциал понимается как способность ландшафтов аккумулировать или изменять (в течение геологических периодов) отдельные вещества или носители энергии, которые могут быть использованы для нужд общества (в качестве минералов, энергоносителей, строительных материалов и т. д.). Минеральные ресурсы считаются невозобновимыми, но эта невозобновимость не всегда абсолютна. Часть из них может возобновляться в ходе геологических циклов, хотя продолжительность циклов несоизмерима с этапами развития человеческого общества и скоростью расходования земных недр. Строительный потенциал рассматривается как наличие в ландшафте подходящих природных условий для застройки территории (в качестве жилья, коммуникаций и т. д.). Учет структуры, свойств и эстетики ландшафтов особенно необходим в ландшафтном проектировании (А. П. Вергунов и др., 1991). Конкретные свойства геосистем определяют размещение строительного объекта, его функции, внешний вид и содержание. Проектирование крупных парков и лесопарков предусматривает сохранение исходного ландшафта, где необходимые искусственные компоненты лишь дополняют природные. Рекреационный потенциал — это совокупность природных и культурно-исторических условий, положительно влияющих на человеческий организм и обеспечивающих восстановление его здоровья и работоспособности. Рекреационные ресурсы включают ту часть природных ресурсов, которые могут быть использованы для отдыха, туризма, санаторно-курортного лечения. Введено понятие «рекреационные ландшафты». К ним относятся природные комплексы, предназначенные или преобразованные для выполнения ими рекреационных функций (ландшафты зеленой зоны городов, лесопарковые комплексы, курортные зоны, живописные местности с удобными пляжами и чистыми водоемами, комплексы национальных парков и др.). Потенциалом самоочищения - называют способность природных систем разлагать и выносить загрязняющие вещества различного происхождения, устраняя тем самым их вредное воздействие на население и хозяйство. В самом общем виде потенциал самоочищения (РС) может быть охарактеризован отношением количества вынесенных загрязнителей (МВ) к их накоплению (М Н) в ландшафте за тот же период: PC= МВ / М Н Исходя из этого соотношения можно выделить: а) ландшафты с высоким потенциалом самоочищения, когда выносится большая часть загрязнителей, — PC > 1,0 (хорошо дренируемые геосистемы с промывным режимом почв); б) ландшафты со средним потенциалом, когда выносится значительная часть загрязнителей, — PC = 0,5—1,0 (недостаточно дренируемые территории с участками заболоченных почв); в) ландшафты с низким потенциалом самоочищения и высокой способностью к аккумуляции — PC < 0,5 (заболоченные низины и поймы медленно текущих рек, болота, слабопроточные озера). Природоохранный потенциал понимается как свойство ландшафтов (прежде всего охраняемых территорий) сберегать или восстанавливать генофонд, биологическое разнообразие и устойчивость природных систем. Наибольшим природоохранным потенциалом обладают комплексы, полностью исключенные из хозяйственной деятельности человека (заповедники, строгие резерваты). При рациональном использовании потенциала природных систем требуется учет их целостности и структуры, определение функционального назначения систем и их устойчивости к выбранному виду антропогенного воздействия, анализ возможных изменений в природе, разработка мер по предупреждению негативных последствий вмешательства человека. Необходимо соблюдать главный принцип разумного природопользования: изъятие производственных и экологических ресурсов не должно выходить за рамки рассмотренных потенциалов, ибо их превышение ведет к разрушению естественного механизма регулирования природных систем. Только выполнение этого условия гарантирует сохранение нормального состояния окружающей среды и возможность существования человеческого общества. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Использование человеком природных ресурсов для своих нужд в значительной мере регламентируется правом. Система норм, регулирующих отношения по использованию природных богатств, называется правом природопользования. Такие нормы содержатся главным образом в природоресурсном законодательстве - земельном, водном, горном, лесном, фаунистическом. Содержание права природопользования - совокупность прав и обязанностей субъектов права природопользования, обусловленных нормами действующего законодательства или соответствующим соглашением на пользование природными ресурсами (договором аренды временного, краткосрочного или долгосрочного пользования). Можно оценивать право природопользования и как правоотношения, то есть урегулирован правом комплекс прав и обязанностей, которые принадлежат субъектам природопользования в конкретных общественных отношениях относительно использования земельного участка, водного объекта, лесного массива, участка недр, охотничьего угодья, объекта, естественно заповедного фонду и тому подобное. ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА Воробьев А.Е. и др. Основы природопользования: экологические, экономические и правовые аспекты. – Ростов н/Д: Феникс, 2006 г. Исаченко А.Г.Экологическая география России.. СПб, 2001 год, 328с. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. – Ростов н/Д: Феникс, 2005 г. Липунов И.Н. и др. Охрана окружающей природной среды. – Урал. гос. лесотехн. акад. Екатеринбург, 2001 г. Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология. – М.: Высш.шк., 1988 г. Цветкова Л.И. и др. Экология. – М.: изд-во АСВ, 1999 г. |