§ 56. Взаимоотношение человека и природы. Повторение

Определения и обозначения

Биосфера — оболочка Земли, населённая живыми организмами. Она охватывает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть литосферы, где возможна жизнь. Живое вещество — совокупность организмов — участвует в круговороте веществ и изменении среды. Понятие биосферы помогает увидеть, что жизнь и неживая природа связаны.

Антропогенный фактор — воздействие деятельности человека на организмы и окружающую среду. Прямое влияние затрагивает организм непосредственно: например, при охоте или вырубке дерева. Косвенное возникает через изменение условий — так, строительство дороги разделяет местообитание животных. Различать эти виды нужно, чтобы находить не только очевидную причину ущерба, но и его скрытые пути.

Природные ресурсы — компоненты природы, которые человек использует для жизни и хозяйственной деятельности: вода, почва, лес, полезные ископаемые. Возобновимые ресурсы способны восстанавливаться, а невозобновимые образуются настолько медленно, что практически не пополняются за время жизни многих поколений. Однако возобновимый ресурс тоже можно истощить, если расходовать его быстрее, чем он восстанавливается. Это различие помогает выбирать разумный темп использования.

Устойчивое развитие — развитие общества, при котором удовлетворение потребностей людей сочетается с сохранением природных условий для будущих поколений. Это не отказ от хозяйственной деятельности, а учёт её последствий и ограниченности ресурсов. Например, город может развиваться, одновременно очищая сточные воды и сохраняя зелёные территории. Такой подход нужен, чтобы сегодняшние решения не лишали людей возможностей завтра.

Как это устроено

Человек зависит от природы, потому что получает из неё воду, пищу, сырьё и энергию, а также условия для жизни — воздух и подходящий климат. При этом люди сами входят в состав биосферы: их организм связан с другими живыми существами и окружающей средой. Поэтому использование ресурсов не может быть полностью отделено от воздействия на природу. Чем полнее учитываются эти связи, тем меньше риск нарушить условия, необходимые самому человеку.

Когда растут население и хозяйственная деятельность, увеличивается потребность в жилье, дорогах, пище и энергии. Для этого люди добывают сырьё, занимают новые территории и меняют водный режим или почвы. В результате прежние местообитания могут исчезать или дробиться на небольшие участки, а экосистемы — менять состав. Масштаб преобразований важен: локальное воздействие способно стать серьёзным, если оно длится долго или повторяется во многих местах.

Загрязнение меняет свойства воды, воздуха и почвы, а разрушение местообитаний лишает организмы пищи и укрытий. Если из природы изымают слишком много особей, популяция может не успеть восстановиться. Сокращение одного вида отражается на тех, кто им питается, и на организмах, численность которых он регулировал. Так нарушаются природные связи, а биоразнообразие — разнообразие живых организмов — может уменьшаться.

Последствия не всегда остаются там, где возникло воздействие. Загрязнители перемещаются с водой и воздухом, попадают в другие участки экосистемы и могут накапливаться в организмах. Нарушение пищевой связи тоже затрагивает несколько популяций: если стало меньше добычи, сокращается численность хищника, а организмы, которых прежде поедала добыча, могут размножиться сильнее. Поэтому оценивать результат нужно не только сразу, но и на разных территориях и уровнях экосистемы.

Уменьшать ущерб можно, если сначала предотвращать загрязнение и чрезмерное использование ресурсов, а затем восстанавливать уже нарушенные территории. Охрана природы включает создание защищённых участков, контроль воздействия и сохранение местообитаний. Восстановление леса, например, помогает вернуть укрытия животным и укрепить почву, но требует времени и не всегда полностью заменяет исходную экосистему. Экологически обоснованные решения учитывают возможные последствия заранее, а не только после появления проблемы.

Виды воздействия человека на природу и способы уменьшения их последствий

Используйте таблицу, чтобы связать действие человека с возможным изменением экосистемы и подобрать меру, которая воздействует на причину проблемы. Один вид деятельности может приводить сразу к нескольким последствиям, поэтому перечисленные примеры не исчерпывают всех вариантов. При выборе решения учитывайте масштаб воздействия и то, успевает ли природа восстановиться.

Разбор задач

Задача 1. Укажите природные ресурсы, используемые при строительстве и эксплуатации крупного города, и распределите их на возобновимые и невозобновимые. Нужно учитывать не только материалы зданий, но и ресурсы, необходимые жителям и городскому хозяйству. Классифицируйте их по способности восстанавливаться, а не по тому, насколько часто человек ими пользуется.

1. Для строительства нужны песок, глина, камень и металлы; также используют древесину и воду. Песок, глина, камень и металлические руды относятся к невозобновимым ресурсам, а древесина и вода могут быть возобновимыми при условии восстановления лесов и бережного водопользования.
2. Для эксплуатации города нужны вода, воздух, пища, топливо и энергия. Солнечная энергия и ветер возобновимы, тогда как уголь, нефть и природный газ — невозобновимые; сельскохозяйственная продукция возобновляется при сохранении почв и устойчивом земледелии.
3. Проверьте каждый ресурс: может ли он восстановиться за сравнительно небольшое время при разумном использовании? Если да, отнесите его к возобновимым, но помните, что чрезмерный расход способен истощить даже такой ресурс.

Ответ: городу нужны вода, воздух, пища, древесина, строительные материалы, металлы и источники энергии. К возобновимым относят воду, древесину, сельскохозяйственную продукцию, солнечную и ветровую энергию; к невозобновимым — руды, песок, глину, камень, уголь, нефть и природный газ.

Задача 2. На берегу реки построили предприятие, после чего в воде стало меньше водных организмов. Назовите возможные причины и проследите цепочку последствий для экосистемы. Само совпадение по времени ещё не доказывает, что виновато предприятие, поэтому сначала нужно рассмотреть возможные воздействия и проверить состояние воды. Затем проследите, как изменение условий отразится на пищевых связях.

1. Возможные причины — сброс неочищенных стоков, попадание токсичных веществ, нагрев воды или уменьшение количества кислорода. Проверить гипотезы помогут анализ воды и наблюдения за участком выше и ниже предприятия.
2. Если загрязнение ухудшает условия, первыми могут пострадать чувствительные водоросли и беспозвоночные. Когда их становится меньше, рыбам не хватает пищи; токсичные вещества также способны напрямую вредить рыбам и другим организмам.
3. Сокращение численности рыб отражается на хищниках, которые ими питаются. Изменения затрагивают разные популяции, поэтому необходимо одновременно устранять источник воздействия и наблюдать за восстановлением экосистемы.

Ответ: возможны загрязнение стоками, токсическое воздействие, нагрев воды или снижение содержания кислорода. Ухудшение условий сокращает численность водных организмов, затем может уменьшиться количество рыб и их хищников; конкретную причину устанавливают проверкой воды и наблюдениями.

Задача 3. В районе вырубка леса сократила местообитания животных и усилила эрозию почвы — её смыв или выдувание. Составьте план действий и объясните, как каждое действие поможет. Нужно одновременно уменьшить причины дальнейшего ущерба и восстановить функции лесной экосистемы. Одной посадки деревьев может быть недостаточно, если вырубка продолжится или почву не защитить.

1. Ограничить рубки и провести обследование территории, чтобы определить наиболее повреждённые участки и места обитания животных. Это остановит дальнейшую потерю леса и поможет направить меры туда, где они нужнее.
2. Восстанавливать лес местными видами деревьев и сохранять участки естественной растительности. Корни укрепляют почву, а деревья и кустарники со временем создают укрытия и источники пищи.
3. Оставить связанные полосы леса между участками, чтобы животные могли перемещаться, и защитить берега и склоны растительностью. Это уменьшит разобщение местообитаний и замедлит смыв почвы.
4. Наладить наблюдение за растительностью, почвой и животными, а использование лесных ресурсов планировать с учётом результатов. Проверка покажет, работают ли меры и нужно ли их менять.

Ответ: следует ограничить вырубку, обследовать территорию, восстановить лес местными видами, сохранить связанные местообитания и защищать почву растительностью. Эти меры уменьшают дальнейший ущерб, помогают восстановлению условий для животных и замедляют эрозию; результат нужно проверять наблюдениями.

Типичные ошибки

Ошибка: считать человека внешним по отношению к природе. Такое представление возникает потому, что люди умеют строить города и преобразовывать территории, однако это не отменяет их биологической зависимости от среды. Проверьте себя вопросом: нужны ли человеку вода, воздух, пища и другие организмы? Если да, человек входит в биосферу и зависит от неё.

Ошибка: объявлять любое воздействие только вредным или только полезным. Последствия зависят от характера, масштаба и длительности деятельности: строительство жилья удовлетворяет потребность людей, но может уничтожить местообитание. Чтобы оценить воздействие, назовите, кому и чему оно помогает или вредит, и проверьте, не возникли ли отложенные последствия.

Ошибка: думать, что возобновимый ресурс невозможно исчерпать. Его относят к возобновимым из-за способности восстанавливаться, но восстановление требует времени и подходящих условий. Спросите себя, успевает ли ресурс пополняться при нынешнем темпе использования; если нет, он истощается.

Ошибка: оценивать последствия только рядом с местом деятельности. Загрязнитель может переноситься водой или воздухом, а изменение пищевой связи — влиять на удалённые популяции и проявляться не сразу. Проверяйте себя так: проследите возможные пути переноса вещества и связи между организмами, а также учтите изменения во времени.

Связь с другими темами

Чтобы понять влияние человека на природу, нужны знания об уровнях организации живой природы, экосистемах, круговороте веществ и потоке энергии. Представление о биоразнообразии, пищевых цепях и приспособленности организмов помогает объяснить, почему изменение среды отражается на разных видах. Позже эти знания пригодятся при изучении экологии, охраны природы и устойчивого использования ресурсов. Так отдельные факты об организмах складываются в понимание связей между обществом и биосферой.

Что запомнить

• Человек — часть биосферы и зависит от природных ресурсов и условий среды.
• Деятельность человека может изменять экосистемы и нарушать связи между организмами.
• Воздействие на природу бывает прямым и косвенным.
• Ресурсы важно использовать с учётом скорости их восстановления.
• Сохранение биоразнообразия поддерживает устойчивость экосистем.
• Охрана природы включает предотвращение вреда и восстановление нарушенных экосистем.