Вопрос 2. Сохранение генетического разнообразия как важнейший фактор устойчивости современных ландшафтов.

Биологическое разнообразие – это совокупность всех форм жизни, населяющей нашу планету. БР делится на три иерархические категории: разнообразие среди представителей тех же самых видов (то есть на уровне генов), между различными видами и между экосистемами.

Генетическое разнообразие чрезвычайно велико. Под ним понимаются вариации генов внутри видов. До недавних пор изменения генетического разнообразия исследовались преимущественно на породах домашних растений и животных, а также на по-

пуляциях отдельных видов, находящихся в ботанических садах и зоопарках. Повидимому, исследования глобальных проблем БР на уровне генов – дело будущего.

Что касается видового разнообразия, то наиболее вероятное количество видов – 13–14 млн., из которых описаны менее 13%.

Наивысший иерархический уровень биологического разнообразия – экосистемный, или ландшафтный.

Наибольшим видовым разнообразием отличаются нижеследующие ландшафты (в убывающем порядке): влажные экваториальные леса, коралловые рифы, сухие тропические леса, влажные леса умеренного пояса, океанические острова, ландшафты средиземноморского климата, безлесные (саванновые, степные) ландшафты.

1) Четкую зависимость степени биоразнообразия от зональных ландшафтных условий таким образом, что во влажных экваториальных и тропических лесах степень фиторазнообразия наивысшая –3000–5000 видов на 10000 км2, в зоне тайги и смешанных лесов умеренного пояса она составляет примерно 500 видов, а в тундре и пустынях она не превышает 200 видов на ту же площадь.

2) На эту картину в ряде районов тропиков и субтропиков накладываются специфические природные условия, такие как высокое разнообразие рельефа, почв, климата, а также и история развития этих территорий, служивших убежищами видов при резких изменениях природной обстановки. 6 центров максимального глобального биоразнообразия. (более 5000 видов сосудистых растений на 10000 км2):

1. Чоко (Коста-Рика);

2. Тропические Восточные Анды;

3. Приатлантическая Бразилия;

4. Восточные Гималаи (провинция Юннань в Китае);

5. Северный Борнео;

6. Новая Гвинея.

Помимо глобальных центров, выделяются еще 16 центров высокого биоразнообразия (3000 видов и более на 10000 кв. км): Средиземноморье (включая Кавказ), Тянь-Шань – Памиро-Алай, Восточно-Африканская рифтовая долина, Капский центр, Мадагаскар, Гвианское нагорье и др.

Характерна антропогенная деградации биоразнообразия, намного превышающей нормальную, естественную деградацию. За последние 500 млн. лет на Земле было пять периодов массового исчезновения видов. Из них последний был примерно 65

млн. лет тому назад. Для восстановления биологического богатства каждый раз необходимо было примерно 10 млн лет. В настоящее время, вследствие деятельности человека, имеется реальная опасность еще одного периода массового сокращения

биологического разнообразия, но со скоростью, значительно превышающей как скорость в предшествующие периоды массового уничтожения, так и современную естественную скорость уничтожения и замещения видов.

Перед угрозой уничтожения стоят более чем 30000 видов животных и растений. Ско-

рость исчезновения видов млекопитающих в этом столетии в 40 раз превышала максимальные скорости, зафиксированные в геологическом прошлом. За последние 400 лет исчезли 484 вида животных и 654 вида растений.

Причины современного ускоренного снижения биологического разнообразия следующие:

* Быстрый рост населения и экономического развития, вносящие огромные изменения в условия жизни всех организмов и экологических систем Земли.

* Не принимаются во внимание долговременные последствия действий, разрушающих условия существования живых организмов, эксплуатирующих природные ресурсы и интродуцирующих неместные виды.

* Рыночная экономика не в состоянии оценить истинную стоимость биологического разнообразия и его потерь.

* Увеличение миграции людей, рост международной торговли и туризма.

* Усиливающееся и распространяющееся загрязнение природных вод, почвы и воздуха.

За последние 400 лет основными непосредственными причинами исчезновения видов животных были:

1) Интродукция новых видов, сопровождавшаяся вытеснением или истреблением местных видов (39 % всех потерянных видов животных);

2) Разрушение условий существования, таких как потеря территорий, заселенных животными, и их деградация, фрагментация, усиление краевого эффекта (36% от всех потерянных видов);

3) Неконтролируемая охота (23%);

4) Прочие причины (2%).

Существует несколько основных причин сохранения биоразнообразия.

* Первая из них – этическая: все виды (какими бы вредными или неприятными они ни были) имеют право на существование.Это положение записано во “Всемирной хартии природы”, принятой Генеральной Ассамблеей ООН.

* Наслаждение природой, ее красотой и разнообразием также имеет высочайшую ценность, не выражающуюся в количественных показателях.

* Разнообразие – это основа эволюции жизненных форм.

Снижение видового и генетического разнообразия подрывает дальнейшее совершенствование форм жизни на Земле.

Экономическая целесообразность сохранения биоразнообразия: а) дикая живая природа – источник селекции домашних растений и животных, а также и генетический резерву-

ар, необходимый для обновления и поддержания устойчивоcти сортов; б) дикая природа – источник лекарств: от 25 до 40% лекарств содержат естественные биологические компоненты.

Имеется много способов защиты биологического разнообразия. На уровне видов выделяются два основных стратегических пути: in situ (то есть в месте обитания) и ex situ (вне места обитания).

Стратегия in situ – основная. При ней отдельные виды или популяции охраняются законом, регулируется охота на них и торговля ими (в том числе международная), разрабатываются и осуществляются стратегии по охране отдельных, наиболее ценных и

редких видов (например, носорог, уссурийский тигр), или стратегии по реинтродукции видов в дикую природу (лошадь Пржевальского, бизон, зубр). На уровне стран принимаются законы,регулирующие вопросы охраны диких животных и растений.

При стратегии ex situ для сохранения ограниченного количества особей диких животных используются зоопарки, ботанические сады, аквариумы, коллекции семян и микроорганизмов. Выпускаются также Красные книги, содержащие список видов, находя-

щихся под угрозой исчезновения.

Наиболее эффективный и относительно экономичный способ охраны БР на экосистемном уровне – охраняемые территории. В соответствии с классификацией Всемирного союза охраны природы (IUCN), выделяются 8 видов охраняемых территорий:

1. Заповедник. Цель – сохранение природы и природных процессов в ненарушенном состоянии.

2. Национальный парк. Цель – сохранение природных областей национального и международного значения для научных исследований, образования и отдыха. Обычно это значительные территории, в которых использование природных ресурсов и другие

материальные воздействия человека не допускаются.

3. Памятник (достопримечательность) природы. Это обычно небольшие территории.

4. Управляемые природные резерваты. Сбор некоторых природных ресурсов разрешается под контролем администрации.

5. Охраняемые ландшафты и приморские виды. Это живописные смешанные природные и окультуренные территории с сохранением традиционного использования земель.

В статистику по охраняемым территориям обычно включают земли категорий 1–5.

6. Ресурсный резерват, создаваемый чтобы предотвратить преждевременное использование территории.

7. Антропологический резерват (резервация), создаваемые для сохранения традиционного образа жизни коренного населения.

8. Территория многоцелевого использования природных ресурсов, ориентированная на устойчивое использование вод, леса, животного и растительного мира, пастбищ и для туризма.

Имеются еще две дополнительные категории, накладывающиеся на вышеперечисленные восемь:

9. Биосферные заповедники. Создаются с целью сохранения БР. Включают несколько концентрических зон различной степени использования: от зоны полной недоступности (обычно в центральной части заповедника) до зоны разумной, но достаточно

интенсивной эксплуатации.

10. Места всемирного наследия. Создаются для охраны уникальных природных особенностей мирового значения. Управление осуществляется в соответствии с Конвенцией по всемирному наследию.

В России различаются следующие категории охраняемых территорий:

а) государственные природные заповедники, в том числе биосферные;

б) национальные парки;

в) природные парки;

г) государственные природные заказники;

д) памятники природы;

е) дендрологические парки и ботанические сады;

ж) лечебно-оздоровительные местности и курорты.

Билет 7 Вопрос 3. Геоэкологические проблемы Северной Европы.

Основной лесной район Европы – Фенноскандия. Здесь сосредоточена 1/3 ее лесоресурсного потенциала. Швеция –24 млн. га, Финляндия – 20 млн. га, Норвегия –8,7 млн. га. На з доминирует темнохвойная еловая тайга, на в светлохвойная сосновая – это объясняется различиями дренируемости территории. На юге и на западе к хвойным примешиваются лиственные породы. Естественные запасы таежного древостоя – ценные в промышленном отношении породы, однако из-за господства горного рельефа и суровых клим. Условий они медленно растут – меньше 1м³/га в год. В более теплых южных областях прирост увеличивается до 1,3-1,7 м³/га. Преобладают перестойные леса. Большая часть лесов осушается – прорубаются лесные просеки и проводятся по ним каналы, затем вносится удобрение – азот, фосфор и калий и проводится санитарный уход. Благодаря этому продуктивность лесов возрастает до 8-10м³/га. Шведы и фины покупают леса для целлюлозы. Избыточное атмос. увлажнение и развитие непроницаемых кристал. пород способств. заболоченности лесных земель. В Финляндии площадь лесных болот – 9,7 млн. га. Заболоченные леса успешно осушаются.

Одна из основных проблем – это перенос различных атмосферных загрязнителей и кислотных осадков из Центральной европы и России. В результате трансграничного переноса загрязняющих веществ происходят значительные изменения в экосистемах стран Фенноскандии, в основном проявляющиеся в виде асидификации среды. Так из-за выпадения кислотных осадков, пришедших с территории России, бывали случаи заморов рыбы в озерах и смерти лесных массивов из-за перенасыщения почв кислотами. С целью избежания подобных ситуаций, ГОК в городе Никель Мурманской области, принадлежащему НОРНИКЕЛЮ, странами был предоставлен кредит на сумму около 3 млн. евро. Средства были потрачены на неизвестные цели и обратно возвращены так и не были. Больше инвестиций в природоохранные мероприятия данного региона России от скандинавов не поступало.

Комплекс экологических проблем Северной Европы тесным образом связан с проблемами городов и городского населения. Правда, благодаря наличию резервных территорий и относительно небольшому населению, а также особенностям его расселения они стоят менее остро, чем в других частях зарубежной Европы. Особенно сложной стала проблема загрязнения внутренних вод промышленными стоками, главным образом от деятельности целлюлозно-бумажных комбинатов, а также закисления многочисленных озер севера Европы.

Норвегия – в водоемах общей площадью 13 тыс. км2 уничтожена рыба и еще на 20 тыс. км2 – поражена. Финляндия - На территории страны повсеместно расположены озера с низкой способностью к нейтрализации кислоты; 8 % этих озер вообще не обладают такой способностью. Наиболее закисленные озера находятся в южной части Финляндии. Швеция - В 14 тыс. озер уничтожены наиболее чувствительные к уровню кислотности органические виды; 2200 озер – безжизненны. Кроме того, источником загрязнения шельфовой зоны Северного и Норвежского морей стала добыча нефти. Сильно загрязнен также пролив Каттегат, в который попадает большое количество азота, смываемого с полей Южной Швеции. Это приводит к массовому цветению планктона в проливе, дефициту кислорода в его водах.

Наиболее грязными районами Северной Европы считаются побережье Балтийского моря, юг Швеции, юго-восток Норвегии и Финляндии. Как и везде в мире, сильным загрязнителем стали города и их агломерации, которые и сами загрязняются в первую очередь. Главный загрязнитель воздуха в городах - SO от тепловых электростанций, работающих на угле и мазуте. Однако в странах Северной Европы они не очень велики по размерам.

Большой урон экологии приносят значительные объемы твердых городских отходов.

Другим экологическим бедствием Северной Европы, обнаруженным относительно недавно, стало истончение слоя озона над ее территорией. Оно, как предполагают ученые, может привести к образованию озоновой дыры со всеми вытекающими отсюда последствиями. До сих пор аналогичных ему процессов над Европой не наблюдалось.

Сильное негативное воздействие на природу оказывают предприятия по выпуску целлюлозы, бумаги и картона. Их стоки закисляют водоемы; это производство - одна из причин выпадения частых кислотных дождей, которые губят хвойные леса на значительной территории и пагубно воздействуют на химический состав почв. В странах Северной Европы доля поврежденных лесов от их общей площади уже 40-50 % и она продолжает увеличиваться.

В странах Северной Европы сравнительно недавно приступили к добыче нефти на континентальном шельфе. Проблема его загрязнения усугубляется еще тем, что все моря, омывающие Северную Европу, и без того экологически неблагополучны. Особенно это касается Балтийского моря. Дальнейший рост загрязнения акваторий этих морей сильно ухудшит условия для развития и самого существования рыбной промышленности, одной из главных и традиционных отраслей хозяйства северных стран. Уже сегодня промысел рыбы ведется почти исключительно на большом удалении от их берегов, в Атлантике, Тихом и Северном Ледовитом океанах. Только Исландия, у берегов которой воды пока изобилуют планктоном и рыбой, ведется ближний промысел.

Существенно, что экологическая обстановка северных стран зависит от деятельности предприятий северо-запада России. Североевропейцы одними из первых в зарубежной Европе ощутили и зарегистрировали последствия катастрофы на Чернобыльской АЭС в 1986 г., а также менее крупной - на Ленинградской АЭС в 1992 г. Это говорит о том, что проблемы экологии северных стран требуют регионального и международного сотрудничества. На современном этапе усилиями только отдельных стран они стали практически не решаемы.

В Северной Европе активно действуют как национальные, так и международные организации и партии «зеленых», причем наиболее влиятельные среди таковых в мире. Правительства северных стран принимают активное участие в международных и двусторонних программах по окружающей среде. Большое значение для региона имеет деятельность премьер-министра Норвегии г-жи Гру-Харлем Брунтланд, которая возглавляет мировую Комиссию по охране окружающей среды, выживанию и развитию. Суть ее концепции состоит в том, что должно быть создано равновесие между традиционными местными северными отраслями хозяйства и горнодобывающей промышленностью. Однако в Норвегии и Исландии до сих пор ведется китобойный промысел, осужденный мировым сообществом.

Современные технологии, используемые в Северной Европе, позволяют несколько ослабить или свести к минимуму выбросы ядовитых веществ в реки, озера и моря. Но для решения экологических проблем этой части Европы необходимо взаимодействие стран региона с Россией и другими государствами. Активизировавшаяся северная политика России дает новые перспективы решения экологических проблем этой части Европы.

Важную роль призвана сыграть в регионе новая международная организация - Совет Баренцева / Евроарктического региона, созданная в январе 1993 г., куда, кроме России, входят все пять северных стран.

В целом, Северная Европа не испытывает пока столь значительного техногенного давления, как некоторые другие страны Европы. Однако ее природа более ранима. При этом деградация лесов и озер происходит на фоне особой значимости их для стран Северной Европы. Кроме того, существует географическая особенность региона, связанная с плохой и медленной «промываемостью» многочисленных узких фьордов. А именно там, как и вообще в приморских районах, располагается большая часть городов и рабочих поселков, живет основная часть населения. Именно там - ключ к решению всех проблем урбанизации стран Северной Европы

Билет № 8. Вопрос 1. Антропогенные изменения состояния атмосферы и их последствия (изменения альбедо, влагооборота, климата городов).

К основным процессам изменяющим состояние атмосферы относятся появление и развитие городов (снижение альбедо, повышение средней температуры, снижение времени солнечного сияния, снижение относительной влажности, но повышенная облачность и осадки), распашка и орошение земель (увеличение испарения, повешенние осадков), образование пастбищ и водохранилищ (снижение альбедо, рост испарения, повышение осадков) – локальные изменения состояния л-ов ведут к локальным изменениям климата. Кроме того можно выделить крупномасштабные антропогенные изменения, связанные с обезлесением (рост альбедо, снижение испарения и осадков), опустыниванием, иссушением крупных водоемов (рост альбедо, снижение испарения и осадков).

Крупномасштабные антропогенные изменения поверхности Земли (например, обезлесение, опустынивание, деградация внутренних морей и озер и др.) также обуславливают изменения теплового и водного режима на больших территориях и акваториях, хотя и пока еще менее заметные.

Наряду с изменениями физических особенностей атмосферы с вытекающими отсюда последствиями, происходят антропогенные изменения ее газового состава. По-видимому, в настоящее время роль человека проявляется сильнее в этой области, и химические трансформации в атмосфере создают ряд серьезных г/э проблем – антропогенное изменение климата, нарушение естественного состояния озонового слоя, асидификация, включая кислотные осадки.

Атмосферный воздух у земной поверхности содержит существенное количество влаги, в среднем от 0,2% в полярных районах до 2,5% на экваторе. Под термином влагооборот понимается сумма процессов накопления, отдачи и переноса влаги, определяющих особенности увлажнения данного места.

Состав атмосферы: азот 78%, кислород 21%, аргон 1%, углекислый газ 0,03%.

Влагооборот. Потоки влаги в ландшафте отличаются высокой чувствительностью к антропогенным факторам. С этим связана возможность их антропогенного регулирования, что и осуществляется при водных мелиорациях. При недостаточном учете сложных закономерностей структуры водных потоков в геосистеме мелиорация часто приводит к неблагоприятным или катастрофическим экологическим последствия. Так, существенно изменяются водные потоки при осушении земель. Здесь основная опасность – переосушение. Поскольку  понижение уровня грунтовых вод ниже некоторой критической глубины может способствовать дефляции, обмелению рек и т.д.

При орошении геосистем происходит усиление нисходящих потоков влаги в почве, которые могут достигнуть засоленных горизонтов пород или минерализованных грунтовых вод, где насыщаясь солями и поднимаясь к поверхности, засоляют почвенную толщу. При орошении водообеспечение растений улучшается, но так как почвенно-ирригационные воды насыщены солями, то использование почвенной влаги уменьшается и может быть даже меньшим, чем в богарных условиях. Так появляется антропогенная физиологическая сухость растений, т.е. невозможность использовать воду при ее достаточном количестве. Кроме изменения водного режима, орошение приводит и к изменению других процессов в геосистеме. Например, почвенных (развиваются процессы оглеения, заболачивания, вторичного засоления почв), геоморфологических (эрозия) и т.д.