🗊Презентация Предмет и задачи дисциплины. Региональные антропогенные изменения экосферы

Предмет и задачи дисциплины Региональные антропогенные изменения экосферы

План лекции: 1. Постановка проблемы. Предмет и основные объекты дисциплины. 2. Антропогенные изменения. Понятие и виды антропогенных изменений.

1.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.

Задачи: 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).

5. 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.

Исследуется антропогенное воздействие на природные системы и обратное влияние измененной природы на человека и хозяйство (т.е. изучается взаимодействие со средой обитания).

Экологическая 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.

Предметом 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!»

Экологические свойства – наиболее важные свойства геосистем (их экологические параметры), влияющие на условия жизни человека и биоты (оказывающие влияние на здоровье населения и его хозяйственную деятельность).

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

Экологическая 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.

Объекты: - региональные и локальные геоэкосистемы (природно- хозяйственные системы, геотехнические системы, геоэкосоциосистемы), - природные компоненты

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).

Г.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).

Человек 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».

Физик 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».

Продолжение 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.

2. 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.

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.

В 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.

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:

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.

ВИДЫ: 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.

ФАКТОРЫ: 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

В 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).

Глубокие 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).

В 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.).

Функционирование - 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.

Инвариант – 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.

При 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.) .

Спасибо за внимание!

Экологический кризис - напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в обществе ресурсо-экологическим возможностям биосферы. Экологический 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).

Причины загрязнения ОС: Причины загрязнения ОС: экономические; научно-технические причины; низкий уровень знаний; низкий уровень культуры и нравственности. Формы проявления экологического кризиса: загрязнение; нарушение равновесия; Деструкция.

Типология глобальных проблем современности

Мировые центры стабилизации и дестабилизации

В течение 20 века количество населения увеличилось в 6 раз (начало века – 1 млрд., конец века – 6 млрд.). В 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.

Динамика численности населения мира, в миллиардах чел.

Глобальные 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.

Глобальное 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.

РИМСКИЙ 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.

Д. Медоуз «Пределы роста»: стандартная модель

Д. Медоуз «Пределы роста». Модель с удвоенными ресурсами

Д. Медоуз «Пределы роста». Модель глобального равновесия

МОДЕЛЬ РАЗВИТИЯ МИРОВОЙ ЭКОНОМИКИ ПРИ ЕЖЕГОДНОМ ПРИРОСТЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ РЕСУРСОВ НА 4%.