Экосистемный метод охраны природы

8 Экосистемный метод неистощительного природопользования

Решение экологических проблем, а следовательно, и перспекти­вы устойчивого развития цивилизации во многом связаны с грамот­ным использованием возобновляемых ресурсов и разнообразных фун­кций экосистем, управлением ими. Это направление — важнейший путь достаточно длительного и относительно неистощительного при­родопользования в сочетании с сохранением и поддержанием ста­бильности биосферы, а следовательно, и среды обитания человека.

Ограниченное на данный момент времени использование экосистемных методов неистощительного природопользования связано как с недостаточным вниманием к данной проблеме, так и с нежеланием нести дополнительные расходы в течение длительного времени.

В заключение укажем, что основными причинами истощения, загрязнения и разрушения природной среды, которые обусловлены антропогенной деятельностью на базе экстенсивного природопользо­вания, являются, по мнению многих ученых, следующие:

1. Ограниченность возможностей природной среды по перера­ботке, очистке антропогенных отходов. Емкость ее не позволяет пе­рерабатывать все возрастающие количества таких отходов, их накоп­ление привело к глобальному загрязнению.

2. Вследствие ограниченности территории планеты запасы полез­ных ископаемых, используемых человеком, постепенно расходуются и перестают существовать. Тем самым человечество создало себе про­блему изыскания альтернативных источников энергии и некоторых материалов.

3. В отличие от природного, созданные человеком производства являются отходными. Так, для обеспечения жизнедеятельности лишь одного человека ежегодно расходуется не менее 20 т природных ре­сурсов. Однако из них лишь около 5% идет на выработку чистой про­дукции, а остальное — отходы.

4. Законы развития экосистем и биосферы в целом, на основе которых можно прогнозировать последствия антропогенной деятель­ности, человек, к сожалению, постигает в основном посредством накопления опыта ведения хозяйства, а это фактически метод «проб и ошибок».

Источник

ПромэкологиУчебное пособие / Методическаоснова ПЭ

Реальный процесс формирования и развития конкретной экосистемы характеризуется начальными их показателями, закономерным их изменением, конечным состоянием этих показателей и граничными условиями, которые складываются на весь процесс развития или отдельные его элементы. Методы изучения этих процессов представляют методологическую основу инженерной экологии.

1. Геометрическая интерпретация условий жизни ПТГ выражаются с помощью теории графов, где графы характеризуют взаимосвязь между экосистемами или их элементами. При этом набор точек характеризует одно состояние экосистемы, а отрезки, соединяющие точки, характеризуют уровень взаимодействия или изменения в экосистеме.
2. Установление корреляционных связей, которые образуют реальные связи между элементами или состояниями экосистемы.
3. Моделирование – физическая или математическая имитация состояния или поведения экосистемы при различных взаимодействиях с другими экосистемами.
4. Натурного физического эксперимента – с использованием модельных или полномасштабных (реальных) моделей (разновидность моделирования).
5. Оптимизационные задачи позволяют установить наиболее оптимальное (по тем или иным критериям) состояние экосистемы. Задачи оптимизации решаются путем установления:

• множества показателей, варьирование которых создает многообразие допустимых вариантов моделируемой структуры или процесса;
• множество условий, ограничивающих область изменения текущих значений параметров экосистемы;
• критерии эффективности оптимизируемой экосистемы (процесса).

1. Метод априорного раннирования позволяет формализовать процесс выбора варьируемых показателей на основании данных о значимости параметров экосистемы.
2. Метод отсеивания переменных используется для сокращения числа переменных на этапах предварительного экспериментального исследования. Это позволяет уменьшить размерность задачи и, следовательно, числа опытов.
3. Метод планирования многофакторного эксперимента позволяет установить связь между критерием оптимизации и варьируемыми параметрами. Позволяет получить максимальное количество достоверных данных при наименьшем количестве опытов.

Интегральные критерии ПТГ Критерий – сравнительный показатель, характеризующий состояние системы и используемый для оценки системы. Анализ реальных экосистем, формируемых в рамках конкретной деятельности человека, опирается на объективные критерии, выбор которых зависит от специфики экосистемы и требований, которые к ней предъявляются. Критерии состояния экосистем должны удовлетворять ряду общих требований: а) Достаточная чувствительность по отношению к параметрам экосистемы, отвечающим данному критерию. б) Необходимая конструктивность, позволяющая сравнительно просто определять числовое значение критерия. в) Универсальность с точки зрения возможности сравнения эффективных природоохранных функций, реализуемых в экосистеме. Как правило интегральный критерий включает параметры экосистемы, поддающиеся управлению и параметры экосистемы, не поддающиеся управлению. Управляемыми параметрами являются те, которые характеризуют технические решения, в т.ч. и природоохранные. Большинство управляемых параметров может быть изменено только в строго регламентированных пределах. Неуправляемые параметры условно можно разбить на две группы: 1. Случайные, для которых законы распределения известны на всем множестве состояний экосистемы (метеорологические, геологические, гидрологические и др.). 2. Случайные, для которых известны только области изменения, но не известны законы распределения вероятностей состояния (состояния биогеоценозов и др.). С точки зрения выработки конкретных природоохранных решений в рамках СИЭОП критерии состояния экосистемы целесообразно по хронологически выраженным этапам жизнедеятельности ПТГ:

• изыскание в пределах формируемой ПТГ;
• проектирование;
• промышленное производство;
• строительство;
• эксплуатация;
• завершение эксплуатации и рекультивация.

Различаются критерии:

• Как признак состояния экосистемы – качественные критерии.
• Как признак меры – количественные.

Интегральным критерием, являющимся мерой экологической эффективности трудового процесса, может служить опасность нарушения природного баланса как в узкотерриториальном (региональном), так и в общегосударственном масштабе. Такая опасность является потенциальной характеристикой необратимых потерь, количественно связанных с антропогенными факторами промышленного техногенеза. Общий принцип охраны природы в сфере промышленного производства заключается в минимизации интегральных потерь неживой и живой природы. Интегральные критерии позволяют достаточно объективно оценить эффективность комплексного инженерно-экологического обеспечения. Комплексность предусматривает прежде всего обоснованное введение экологических критериев в практику расчета, проектирования, производства и эксплуатации продукции. В частности, при разработке новых норм проектирования промышленных объектов следует рекомендовать:

1. Повышение категорийности наиболее экологически ответственных объектов.
2. Ужесточение требований к экологической устойчивости объектов.
3. Выбор нормируемых, экологически обоснованных показателей промышленного строительства:

• в процессе проведения инженерных изысканий и подготовительных работ;
• при проведении земляных работ;
• в процессе испытаний земляных конструкций и сооружений.

1. Внедрение автоматизированных систем контроля технического состояния объектов и экологической обстановки в зоне дислокации объектов.
2. Учет экологических критериев в системе планово-предупредительных и аварийно-восстановительных ремонтов.
3. Совершенствование структуры сбора и обработки информации о функционировании промышленных экосистем.

Анализ процессов функционирования промышленных экосистем позволяет провести классификацию методов охраны природы.

Методы охраны природы

По виду производственной деятельности По характеру проявления потерь По характеру причиненного ущерба По времени действия При проектировании При производстве При эксплуатации Безаварийное состояние Аварийное состояние Технологические Организационные Народному хозяйству Природе Кратковременны Долговременные Частичного восстановления Полного восстановления Классификация методов охраны природы при формировании промышленных экосистем.

Источник

Охрана видов и экосистем

Охрана видов и целых екосистем необходима по многим причинам. Во-первых, биоразнообразие живых организмов, которое является следствием их длительной эволюции, составляет одно из главных условий устойчивости биосферы во времени. Обедненность екосистем вследствие сокращения численности особей или уменьшения количества видов нарушает их устойчивость и вызывает снижение биохимической активности. На рис. 1 приведены главные направления оптимизации природоохранных комплексов в Германии.

Во-вторых, естественные биоценозы следует охранять, поскольку из них мы черпаем материалы для улучшения сортов растений и пород сельскохозяйственных животных, производства химических препаратов для борбы с вредителями и, что очень важно, для производства лекарственных веществ. Биотехнология (отрасль прикладной науки, использующая свойства живых организмов (биосинтез, воспроизводство генетического материала) для производства нужных человеку процессов) переживает свой расцвет, а свойства многих живых организмов планеты еще не исследованы.

Природоохранные мероприятия не ограничиваются защитой отдельных видов, под защиту берутся целые экосистемы, которые включают в состав заповедников, национальных парков, заказников, резерватов.

Заповедник — высшая категория природоохранных территорий, где законом охраняется в нетронутом состоянии весь естественный комплекс и ведутся научные исследования.

Национальные парки — достаточно большие территории, где охрана природы объединяется с рекреацией (отдыхом и оздоровлением людей). Первый в мире национальный парк — Йеллоустоунский — был создан в 1872 г. решением конгресса США.

Территория национальных парков состоит из одной или нескольких экологических систем или естественных ландшафтов высокой эстетической ценности, мало или совсем не измененных человеческой деятельностью, где охраняются растения, животные и ландшафты. Главная задача национальных парков — создание и поддержание естественных экологических, геоморфологических и эстетических ценностей данной территории. Рекреационные мероприятия подчинены этой главной цели.

Рис. 1. Природоохранные направления: 1 — оптимизация научно-естественных оценок с учетом специальных природоохранных методик; 2 — контроль следствий природоохранных учреждений, естественных исследований.

Заказники — территории, на которые допускается хозяйственное использование лишь части естественных объектов и в той мере, в которой это не наносит вреда объекту охраны. Статус заказников определяется их целевым назначением: ботанические, охотничьи, гидрологические.

Резерват — природоохранная территория или памятник природы с заповедным или заказным режимом. Как правило, это небольшие урочища (леса, озера, участка долин и побережий) и отдельные объекты (водопады, пещери, уникальные геологические объекты и т.п.).

Систематизированные данные о животных и растениях, будущее которых находится под угрозой, заносят в Красную книгу. Международный союз охраны природы и естественных ресурсов (МСОП), созданный в 1948 г., работает над созданием Красной книги МСОП. Виды, включенные в нее, делятся на пять категорий:

1. Исчезающие виды — находятся под серьезной угрозой исчезновения; их спасение невозможное без специальных мероприятий охран воспроизведения (эти виды записаны на красных страницах).
2. Редкие виды — находятся под прямой угрозой вымирания, сохраняются в небольших количествах или на ограниченной территории; есть опасность их исчезновения (белые страницы).
3. Виды, которые находятся под угрозой исчезновения, — их численность быстро падает (желтые страницы).
4. Неопределенные виды — очевидно, находятся под угрозой исчезновения, но достоверных данных о состоянии их популяции нет (серые страницы).
5. Виды, которые восстанавливаются (зеленые страницы).

Источник