§ 11. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ БИОСФЕРЫ

Роль биосферы в географической оболочке и её значение для жизни людей. Биосфера — одна из геосфер Земли, область распространения живого вещества. Она является незаменимой средой жизнедеятельности человека. Биосфера не может функционировать без тесного взаимодействия с атмосферой, гидросферой и литосферой (рис. 57).

Земля от других планет Солнечной системы отличается наличием биосферы. Газовый состав атмосферы, глобальный круговорот воды, ключевая роль углерода и его соединений связаны с деятельностью биоты и характерны только для Земли. Биота играет важную роль во всех глобальных природных круговоротах. Процесс фотосинтеза обеспечивает устойчивое образование важнейшего возобновляемого природного ресурса — первичной биологической продукции. Без неё невозможно развитие сельского и рыбного хозяйства, лесоводства и других видов хозяйственной деятельности.

В мире всё взаимосвязано. Из курса биологии вспомните, как образование первичной биологической продукции влияет на хозяйственную деятельность человека.

Благодаря уникальным свойствам биоты биосфера выполняет ряд важных функций в географической оболочке (рис. 58).

В результате реализации этих функций биосфера поддерживает стабильное функционирование географической оболочки, обеспечивает сохранение среды жизнедеятельности человека несмотря на постоянно возрастающее антропогенное воздействие.

Влияние деятельности человека на биосферу. Среди геоэкологических проблем биосферы есть две наиболее серьёзные. Первая проблема обусловлена снижением роли биосферы в поддержании стабильного состояния географической оболочки. Вторая связана со значительным изъятием и разрушением человеком возобновляемых биологических ресурсов.

Человек как биологический вид находится на вершине экологической пирамиды. По законам биологической экологии ему «полагается» на питание лишь несколько процентов производимой на суше первичной биологической продукции, а это около 10 млрд т в год.

Первичная биологическая продукция — это биомасса, производимая продуцентами (в основном растениями) за единицу времени (обычно год) на единицу площади. Её величина зависит от соотношения тепла и влаги, поступающих на земную поверхность. Чем больше солнечной энергии проходит на поверхность Земли, тем лучше условия для синтеза первичной биологической продукции. Но это верно только при наличии оптимального количества воды.

П1

Клуб знатоков-географов. Наибольшая биологическая продуктивность характерна для влажных лесов экваториального пояса (около 4000 т/км² в год). Субтропические леса производят около 2000 т/км² в год. Саванны тропического пояса имеют биопродуктивность около 1500 т/км² в год, степи — около 900 т/км² в год, тайга — 700 т/км² в год, а пустыни — не более 200 т/км² в год.

За счёт использования пашни, пастбищ и лесов человек потребляет сельскохозяйственные и лесные продукты общей массой 31 млрд т в год. Изменения природных ландшафтов, превращение естественных экосистем в антропогенные и другая деятельность человека уменьшили первичную биологическую продукцию на 27 млрд т. Таким образом, общее количество потребляемой и разрушаемой человеком биомассы суши равно 58 млрд т в год, или почти 40 % первичной биологической продукции суши.

Потребление человеком первичной биологической продукции превосходит все допустимые пределы. В конечном итоге это может привести к катастрофическим изменениям биосферы и всей географической оболочки.

Поразмышляем. Почему человечество, несмотря на возможные катастрофические последствия, не снижает потребление первичной биологической продукции?

Клуб знатоков-географов. Биологическая продуктивность — общее количество органического вещества (биомассы), производимое популяцией или сообществом за единицу времени на единицу площади. При этом различают первичную биомассу, производимую в процессе фотосинтеза автотрофами (зелёными растениями) и вторичную биомассу, полученную гетеротрофами. Первичную продукцию наземных экосистем обычно оценивают по годовому приросту растительной биомассы (чистая продукция). Ежегодная первичная продукция биосферы составляет 170 109 т, причём 2/3 её производится экосистемами суши.

Современные ландшафты Земли значительно преобразованы в результате деятельности человека. Из 96 зональных типов ландшафтов, выделяемых на равнинах, 40 типов исчезли или были коренным образом преобразованы. Всего около 60 % территории мира преобразовано человеком. На 20–30 % площади суши человек изменил ландшафты практически полностью. На территориях с высокой плотностью населения естественные экосистемы почти не сохранились. Они на 40–80 % заняты сельскохозяйственными землями, населёнными пунктами, дорогами, промышленными сооружениями. На остальной части встречаются вторичные леса, деградировавшие земли и водохозяйственные системы.

П2

В настоящее время на земной поверхности можно выделить две главные группы ландшафтов. Природные первичные ландшафты, соответствующие их географическим зональным типам. Они не испытали на себе прямого влияния хозяйственной деятельности или подвергаются небольшим эпизодическим воздействиям, не вызывающим качественных изменений естественных процессов. Это ландшафты ледниковых пустынь, некоторых тропических пустынь, бо́льшая часть тундры и высокогорных районов, а также лесов умеренного пояса Северного полушария (рис. 59–61). К природным ландшафтам относятся заповедники и другие особо охраняемые природные территории (рис. 62).

Поработаем с атласом. Используя материал учебного пособия, найдите на карте регионы, где в наибольшей степени сохранились природные первичные ландшафты.

Ко второй группе относятся природно-антропогенные ландшафты, в разной степени трансформированные хозяйственной деятельностью. В зависимости от глубины изменения природы они подразделяются на вторично-природные, антропогенно-изменённые и техногенные.

Мир и Беларусь. В Беларуси около 90 % территории занимают природно-антропогенные ландшафты. Приведите примеры сильно, средне и слабо изменённых ландшафтов.

Вторично-природные ландшафты сформировались на месте первичных природных ландшафтов в результате хозяйственной деятельности средней интенсивности.

Клуб знатоков-географов. Примерами вторично-природных ландшафтов являются мелколиственные (берёзовые и осиновые) леса Восточно-Европейской равнины (рис. 63), ксерофитные кустарники и леса средиземноморского типа, деградированные степи и саванны и многие другие. Общим для этих ландшафтов является значительное изменение человеком растительности, почв, микроклимата и других природных компонентов.

К антропогенно-изменённым относятся ландшафты с высокой степенью воздействия хозяйственной деятельности человека. В них антропогенная трансформация отличалась большей скоростью, чем изменение природных условий. Эти ландшафты развиваются как природные системы, но очень сильно зависят от деятельности человека.

Клуб знатоков-географов. Примерами антропогенно-изменённых ландшафтов являются сельскохозяйственные поля, плантации, пастбища, огороды, сады, лесохозяйственные территории, парки и т. д. (рис. 64, 65).

Техногенные ландшафты — это природные территории, наиболее глубоко преобразованные человеком (рис. 66). В техногенных ландшафтах трансформированы практически все природные компоненты — рельеф, растительность, почвы, сток, местный климат. К этой группе ландшафтов относятся города (жилые кварталы, улицы и площади, места отдыха, промышленные зоны, пути сообщения и системы жизнеобеспечения); места добычи и переработки минеральных ресурсов (карьеры, шахты, нефтяные промыслы и пр.); ландшафты гидротехнических сооружений (плотины, водохранилища, каналы, насосные станции и т. д.).

Общей геоэкологической особенностью ландшафтов мира является ухудшение их состояния.

Клуб знатоков-географов. Основные особенности антропогенной трансформации современных ландшафтов и экосистем (рис. 58-1).

Подведём итоги. Биосфера — одна из … Земли, область распространения … вещества. Биота играет важную роль во всех глобальных … круговоротах на Земле. Человек как биологический вид находится на вершине … пирамиды. Величина биологической продукции зависит от соотношения … и … , поступающих на земную поверхность. В настоящее время на земной поверхности можно выделить две главные группы ландшафтов: … … и … .

Проверим свои знания. 1. Какие основные функции выполняет биосфера в географической оболочке? 2. В чём проявляется воздействие человека на биосферу? 3. Какие две главные группы ландшафтов в настоящее время выделяют на земной поверхности?

От простого к сложному. 1. Какое значение имеет биосфера для человека как биологического вида? 2. В чём сущность информационной функции биосферы?

От теории к практике. 1. Подготовьте презентацию о первичных природных ландшафтах. 2. Приведите примеры изменения ландшафтов своей местности в результате хозяйственной деятельности человека.

Web-ресурсы.
Универсальная научно-популярная онлайн-энциклопедия «Кругосвет». Биосфера.

Информационно-аналитический портал «GeoCenter.Info». Биосфера.

Программа ООН по окружающей среде.

Интерактивная карта лесов России.