Слайд 1Региональные антропогенные изменения экосферы
Предмет и задачи дисциплины
Слайд 2План лекции:
1. Постановка проблемы. Предмет и основные объекты дисциплины.
2. Антропогенные
изменения. Понятие и виды антропогенных изменений.
Слайд 31.Постановка проблемы
Крупномасштабные глобальные изменения природной среды в настоящее время становятся
все более очевидными. Они прослеживаются на различных уровнях во всех
геосферах Земли и оказывают все возрастающее влияние на развитие человеческого общества.
В результате все больше научных исследований посвящены изучению взаимодействия между геосферами Земли на различных иерархических уровнях, от планетарного до локального в условиях возрастающего антропогенного давления.
Слайд 4Задачи:
1. Анализ антропогенных воздействий и изменений природных систем
на уровне региональных геоэкосистем.
2. Изучение
катастрофических экологических ситуаций. Изучение связи глобальных и региональных экологических проблем.
3. Количественный прогноз изменений при различных вариантах хозяйственного развития Мирового сообщества (социосистемы).
Слайд 55. Оценка экологических последствий создания и функционирования хозяйственных геоэкосистем (оптимизация
взаимодействия природы и человека).
6. Поиск путей выхода из
экологического кризиса.
7. Рекомендации по предотвращению возможных неблагоприятных экологических последствий.
Слайд 6Исследуется антропогенное воздействие на природные системы и обратное влияние измененной
природы на человека и хозяйство
(т.е. изучается взаимодействие со средой обитания).
Слайд 7Экологическая география
Основной задачей «ЭГ» является исследование антропогенных изменений в геосистемах,
ведущих к формированию экологических ситуаций разной степени напряженности и приводящих
к экологическим, экономическим и социальным последствиям.
Экологическая точка зрения (подход) предполагает изучение географических объектов (геосистем, ландшафтов и др.) с позиции условий жизни человека и существования биоты.
Слайд 8Предметом нашей дисциплины являются глубокие антропогенные негативные изменения Экосферы на
уровне геосфер Земли и региональных геоэкосистем.
Философской основой является научно-практический экологический
императив – лозунг:
«Мыслить - глобально, действовать- локально!»
Слайд 9Экологические свойства – наиболее важные свойства геосистем (их экологические параметры),
влияющие на условия жизни человека и биоты (оказывающие влияние на
здоровье населения и его хозяйственную деятельность).
Слайд 10 Выделяются 2 группы вопросов относящихся;
1) к общей (глобальной геоэкологии) экологической географии: - исследование
антропогенных изменений высоких
иерархических систем (геосфер экосферы);
2) к региональной геоэкологии (ландшафтной) экологии:
- антропогенных изменений экологических свойств
ландшафтов на региональном и локальном уровнях
Слайд 11Экологическая география - наука об экологических свойствах пространства в пределах
геосистем различного иерархического уровня (от глобального до регионального и локального).
На
глобальном уровне объектом изучения является экосфера –область Всемирной интеграции геосфер и общества.
Экосфера включает: глобальную экосистему Земли (биосферу), абиотические геосферы, техносферу и социосферу.
Сочетание геосистем, экосистем и социосистем образует геоэкосистемы.
Слайд 12Объекты:
- региональные и локальные геоэкосистемы
(природно- хозяйственные
системы,
геотехнические системы,
геоэкосоциосистемы),
- природные компоненты
Слайд 13 Региональные геоэкосистемы
– ландшафты (геосистемы, находящиеся под влиянием антропогенного
воздействия) и обладающие социально- экономической функцией.
Как правило, это природно-антропогенные ландшафты
(с измененной абиотической и биотической средой - экосистемой).
Геоэкосистема – генетически единый ландшафтно-экологический природно-антропогенный комплекс, находящийся в тесном взаимодействии с социально-хозяйственной системой (т.е., с населением и хозяйством).
Слайд 14Г.Э.С» - это обособленная территориальная система (с индивидуальными физико- и
экономико-географическими характеристиками);
-
с особыми экологическими свойствами (параметрами);
- природно-ресурсным потенциалом (природными ресурсами);
- социально-экономической функцией (хозяйственным назначением и использованием);
- населением;
- рассматривается с антропоцентрических
(биоцентрических позиций).
Слайд 15Человек оказывает влияние на экосферу как биологический вид и как
социальный.
Наиболее сильное влияние человечество оказывает через
различные технические и инженерные устройства, роль которых неуклонно возрастает. Первым выделил технику как особый вид антропогенного воздействия в начале 30-хгодов 20-го столетия А.Е.Ферсман, предложивший термин «техногенез».
Слайд 16Физик Г.Ф.Хильми (Г.Леви «Охота за мыслью») отметил все возрастающую роль
технических средств в преобразовании неблагоприятных свойств природной среды и пришел
к выводу, что «от изменения природы человек перейдет к ее организации и будет вынужден создавать новую биосферу, состоящую из физической среды, организмов и включенных в природу технических устройств, контролирующих природную среду и в значительной мере ее создающих».
Слайд 17Продолжение этих идей наметилось в 60 гг. в появлении концепции
геотехнических систем И.П.Герасимов, В.С.Преображенский и др), а в 90 гг.
– в концепции геоэкосистем
- Б.И. Кочуров и др.
Слайд 192. Понятие и виды антропогенных изменений. История формирования понятий
Антропогенные изменения
– это отклонения параметров от основного (исходного) состояния, основной причиной
которых является антропогенное воздействие.
Антропогенные изменения - изменение состава, структуры, состояния, режима природных компонентов, комплексов, процессов и функций.
Слайд 20 Воздействие ведет к изменению свойств компонентов природных систем и
привнесению в ландшафты новых элементов техногенно-антропогенного происхождения:
Искусственные (ранее не существовавшие
в природе) образования – города, дороги, трубопроводы.
Естественные объекты, перенесенные из одного ландшафта в другой (растения).
Смешанные (водохранилища, каналы), созданные с помощью технических средств из природных компонентов.
Слайд 21В результате ландшафты приобретают новые подсистемы-антропогенные составляющие и переходят в
категорию природно-антропогенных. Разновидность природно-антропогенных систем – природно-технические геосистемы. Их отличие
состоит в том, что они имеют:
-техническое средство (подсистему),
-блок управления и контроля.
Обычно это сложные инженерно-технические объекты. Насыщенность биосферы подобными объектами и технологиями ведет к образованию техносферы.
Слайд 22 Техносфера – совокупность измененной природной среды (природно-антропогенных комплексов), технических
и техногенных объектов (природно-технических геосистем).
Техногенез – процессы изменения природных
гео- и экосистем, их компонентов и свойств в результате прямого или опосредованного негативного влияния производственной и др. видов деятельности человека.
«Техногенез» Выражается в следующих антропогенных изменениях:
Слайд 23 1. Нарушение экологического равновесия и биологического круговорота веществ.
2. Изменение глобальных геохимических циклов.
3.
Привнесение в природную среду и перераспределение химических соединений в природной среде (часто новых искусственных).
4. Преобразование поверхностного и подземного стока (круговорота воды).
5. Нарушение теплового баланса.
6. Нарушение гравитационного равновесия.
Слайд 24ВИДЫ:
Антропогенные изменения определяются, прежде всего, социальными антропогенными нагрузками (весовым показателем
воздействия). В соответствии с которыми можно выделить виды антропогенных изменений.
1.
По виду воздействия (нагрузки) – отрасли хозяйства.
2. Интенсивности (в ед. времени).
3. Продолжительности.
4. Состоянию объекта, его устойчивости (потеря устойчивости).
5. Охвату пространства (по масштабу).
6. Глубине воздействия (сильно-, средне-, слабо-).
7. Обратимости.
8. По отдаче или привнесению вещества и энергии.
9. По цели.
Слайд 25ФАКТОРЫ:
Антропогенные изменения связаны с воздействием:
1 - технических средств (т.е.
технических объектов длительный срок сохраняющихся на местности – стационарных и
передвижных)
2 - технологий - способов производства, направленных на использование территории.
Поэтому изменения характеризуются по отраслям производства
(связаны с промышленным, добывающим, с\х производством)
По отдаче и привнесению: - изьятие в-ва и энергии,
- привнесение (удобрение),
- перераспределение в-ва и энергии,
- привнесение чуждых технических
объектов
Слайд 26В результате в природной среде происходит трансформация компонентов и комплексов
и появляются новые элементы антропогенно-техногенного происхождения.
Возможны обратимые, глубокие и необратимые
изменения.
Обратимые, т.е. не превышающие критических величин. При них биота, почвы, воды сохраняют свою структуру и функции и после прекращения антропогенного воздействия возвращаются в исходное состояние. (Сенокос, умеренная рекреация и рубка леса).
Слайд 27Глубокие изменения – возникают при превышении критических нагрузок. Происходит резкое
изменение почвенно-растительных условий с образованием модификаций ландшафта (леса – в
пахотные угодья, пастбища). Однако, возможно возвращение в исходное состояние через длительный срок
(50-100 лет).
Необратимые изменения – при изменении первичных компонентов (горных пород и рельефа). В результате уничтожаются и первичные компонеты, т.е. трансформируются и структура и функции ландшафта.
Например: - при глубоком необратимом загрязнении компонентов (радиоактивными в-вами).
Слайд 28В результате происходит замена одного ландшафта (экосистемы) на другой. Формируются
новые геоэкосистемы (антропогенные геосистемы, геотехнические системы). Карьеры, пруды, овраги, отвалы,
полигоны захоронений.
По глубине изменений (степени измененности)
Выделяются: природные геоэкосистемы (условно неизмененные).
Природно-антропогенные (лесохозяйственные, с.х., рекреационные) и антропогенные (техногенные) ГЭС – с нарушенными 1 – ми компонентами и привнесенными техническими элементами (города, дороги, каналы, водохранилища, АЭС, полигоны и др.).
Слайд 29Функционирование - устойчивая последовательность постоянно действующих процессов передачи вещества, энергии
и информации, обеспечивающая характерное состояние ландшафта. В ходе функционирования наблюдаются
колебания параметров в пределах стандартных отклонений от среднего.
Функционирование имеет ритмичный характер (суточный, сезонный, годовой). Поэтому динамика предполагает смену, т.е. серию состояний. Динамика обусловливает изменение отдельных свойств компонентов в рамках инвариантной (одинаковой) структуры. Качественных изменений в ходе функционирования не происходит.
Инвариантность - свойство неизменности.
Слайд 30Инвариант – совокупность присущей геосистеме свойств, которые сохраняются неизменными при
преобразовании.
Изменение в широком смысле – это приобретение геосистемой новых или
утрата прежних свойств под влиянием внешних факторов или факторов саморазвития.
Развитие – переход одного качественного состояния в другое.
Это закономерное, направленное, часто необратимое изменение. Оно сопровождается поступательными изменениями структуры ландшафта, заменой одного инварианта другим (в результате техногенных воздействий или природных процессов).
При разрушении инварианта говорят о деградации.
Слайд 31При разрушении инварианта говорят о деградации.
Деградация – движение назад, ухудшение.
Снижение качества.
Деградация результат необратимых изменений полностью разрушающих систему. Она характеризуется
полной потерей ресурсо – и средовоспроизводящей функции.
Прогрессивное изменение – положительное с точки зрения человека.
Примеры: (Изменение биомассы, продуктивности, плодородия, качества воды)
Регессивное – регресс – негативное, отрицательное изменение с точки зрения человека.
(Например: ослабление средо- и ресурсовоспроизводящей функции и др.) .
Слайд 34Экологический кризис - напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой,
характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в обществе
ресурсо-экологическим возможностям биосферы.
Он характеризуется усилением воздействия человека на природу, глубокой трансформацией биосферы за короткий промежуток времени и резким влиянием измененной природы на жизнеобеспечение населения (в результате истощения естественных ресурсов, интенсивного загрязнения многих районов биосферы, ухудшения состояния среды).
Слайд 35Причины загрязнения ОС:
экономические;
научно-технические причины;
низкий уровень знаний;
низкий уровень культуры и нравственности.
Формы
проявления экологического кризиса:
загрязнение;
нарушение равновесия;
Деструкция.
Слайд 36Типология глобальных проблем современности
Слайд 37Мировые центры стабилизации и дестабилизации
Слайд 38В течение 20 века количество населения увеличилось в 6 раз
(начало века – 1 млрд., конец века – 6 млрд.).
В связи с этим вырос рост потребления природных ресурсов, который в свою очередь затрагивает ресурсы экосферы:
увеличение потребления пресной воды в 10-11 раз;
увеличение потребления энергии в 12 раз;
увеличение потребления продукции биоты в 40 раз;
нарушение территорий хозяйственной деятельности с 20-60%.
Все это непосредственно связано с развитием экономики. Глобальный валовый продукт за период с 1900 года до конца 20 столетия увеличился с 60 млрд. до 20 000 млрд. долларов.
Слайд 39Динамика численности населения мира, в миллиардах чел.
Слайд 40Динамика численности населения мира, в миллиардах чел., 10000 г. до
н. э. — 2000 г. н. э.
Слайд 41Глобальные геоэкологические проблемы
Демографическая;
Проблема деградации систем жизнеобеспечения экосферы;
Загрязнение атмосферы;
Изменение естественного климата;
Истощение
озонового слоя;
Опустынивание;
Деградация земель;
Дефицит водных ресурсов и ухудшение их качества;
Продовольственная;
Энергетическая;
Минерально-ресурсная.
Слайд 42Глобальное моделирование как способ изучения глобальных проблем
Модель - упрощенное
представление о реальности, в которое включены наиболее важные факты и
отброшены не существенные для данной задачи факторы и действия.
Модель – логическое представление специалиста о данном вопросе, которое отражается в его головном мозге в виде мысленных представлений, которые затем переводятся на язык математических уравнений.
Слайд 43РИМСКИЙ КЛУБ
Римский клуб — международная общественная организация, созданная итальянским промышленником
Аурелио Печчеи (который стал его первым президентом) 6-7 апреля 1968
года, объединяющая представителей мировой политической, финансовой, культурной и научной элиты. Организация внесла значительный вклад в изучение перспектив развития биосферы и пропаганду идеи гармонизации отношений человека и природы.
Слайд 44Д. Медоуз «Пределы роста»: стандартная модель
Слайд 45Д. Медоуз «Пределы роста».
Модель с удвоенными ресурсами
Слайд 46Д. Медоуз «Пределы роста».
Модель глобального равновесия
Слайд 47МОДЕЛЬ РАЗВИТИЯ МИРОВОЙ ЭКОНОМИКИ ПРИ ЕЖЕГОДНОМ ПРИРОСТЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ РЕСУРСОВ НА
4%.