§ 20. Биосферные функции человека

Определения и обозначения

Биосферные функции человека — виды деятельности, через которые люди изменяют биосферу и участвуют в её функционировании. Это понятие помогает видеть в хозяйстве не только производство товаров, но и часть природных процессов. Оно показывает, что действия людей могут менять связи между организмами и средой. Поэтому их последствия важно оценивать на уровне всей системы.

Антропогенное воздействие — влияние деятельности человека на компоненты природной среды и природные процессы. К компонентам относятся, например, воздух, вода, почва и живые организмы. Термин нужен, чтобы отличать изменения, вызванные деятельностью людей, от природных процессов. При оценке воздействия учитывают его источник, силу и последствия.

Средообразующая функция человека — изменение условий существования организмов и свойств среды в результате хозяйственной деятельности. Строительство, распашка земель и создание водохранилищ могут менять рельеф, водный режим и местообитания. Это понятие помогает проследить не только прямое изменение территории, но и то, как после него меняются условия жизни организмов. Один и тот же проект может затронуть сразу несколько компонентов среды.

Ноосфера — этап развития биосферы, на котором разумная деятельность человечества становится значимым фактором её преобразования. Смысл понятия — в необходимости принимать решения, учитывая научные знания и последствия для природы. Ноосфера не означает, что люди уже достигли полного равновесия с окружающей средой. Это ориентир для ответственного управления деятельностью общества.

Как это устроено

Численность людей, их потребление и технические возможности вместе определяют масштаб воздействия на природу. Чем больше ресурсов требуется для питания, жилья, транспорта и производства, тем больше территорий и природных запасов вовлекается в хозяйство. Технологии позволяют менять среду быстрее и на большей площади, чем прежде. Поэтому последствия деятельности могут затрагивать целые регионы и распространяться далеко от первоначального источника.

Добывая ресурсы, люди перемещают вещества из мест их естественного накопления, а при производстве превращают их в материалы и изделия. Для многих производственных процессов нужна энергия, поэтому меняются и потоки энергии в природных системах. После потребления часть веществ становится отходами и попадает в воздух, воду или почву. Если природные процессы не успевают их переработать или рассеять, вещества накапливаются и нарушают круговороты.

Хозяйственная деятельность формирует среду обитания: леса могут сменяться полями и городами, русла рек — регулироваться плотинами, а почвы — изменяться при обработке. Такие преобразования меняют водный режим и свойства ландшафта, а вместе с ними — местный климат и доступность ресурсов для организмов. Причина цепочки в том, что компоненты природы связаны между собой: изменение одного часто влияет на другие. Поэтому последствия могут проявиться не только в месте строительства или освоения территории.

Люди способны как разрушать, так и восстанавливать природные системы. Загрязнение, чрезмерная добыча ресурсов и уничтожение местообитаний сокращают численность видов и ослабляют связи в экосистемах. Охрана территорий, восстановление лесов и возвращение редких видов, напротив, помогают сохранить или восстановить эти связи. Результат зависит от того, насколько меры соответствуют местным условиям и устраняют причины нарушения.

Одних технологий недостаточно, если решения принимаются без учёта экологических последствий. Осознанное регулирование помогает выбирать допустимые масштабы воздействия, предотвращать загрязнение и восстанавливать нарушенные участки. Рациональное природопользование означает использование ресурсов с учётом их ограниченности и способности экосистем к восстановлению. Это необходимо, чтобы хозяйственная деятельность не подрывала условия жизни людей и других организмов в будущем.

Основные направления воздействия человека на биосферу

Используйте таблицу, чтобы различать источник воздействия, его проявление и возможные последствия. Один проект может относиться сразу к нескольким направлениям, поэтому проверяйте, какие компоненты среды он затрагивает. Последствия следует оценивать с учётом масштаба, длительности и места воздействия.

Разбор задач

Затопление долины реки

Условие. Для строительства водохранилища затопили участок долины реки. Нужно определить изменившиеся компоненты биосферы и функцию человека, к которой относится воздействие. Важно отделить непосредственное изменение территории от его последствий для организмов.

1. Сначала определяем прямое действие: создан водоём, а участок долины оказался под водой. Значит, непосредственно изменился природный ландшафт.
2. Затем прослеживаем затронутые компоненты: меняются водный режим и почвы затопленного участка, исчезает или преобразуется растительность. Меняются условия обитания животных и водных организмов.
3. Наконец, называем функцию: создание водохранилища относится к средообразующей функции человека, поскольку меняются свойства среды и условия жизни организмов.

Ответ. Изменились ландшафт, водный режим, почвы, растительность и местообитания организмов. Это средообразующее воздействие и преобразование природного ландшафта; его последствия для видов могут быть как непосредственными, так и возникающими со временем.

Сброс загрязнённой воды

Условие. Предприятие сбрасывает в реку загрязнённую воду, а ниже по течению снизилось разнообразие водных организмов. Нужно объяснить связь между работой предприятия и изменением экосистемы. Для этого прослеживаем путь от источника загрязнения к живым организмам.

1. Источник воздействия — сброс предприятия, поэтому загрязнённая вода поступает в речную среду. Течение переносит вещества вниз по реке.
2. Загрязнители меняют качество воды и условия, необходимые водным организмам. Если они токсичны или нарушают природные процессы, часть организмов может погибнуть или перестать размножаться.
3. При сокращении численности одних видов меняются пищевые связи, а некоторые виды могут исчезнуть с участка. Так загрязнение среды приводит к снижению разнообразия экосистемы.

Ответ. Сброс является антропогенным воздействием на воду и живые организмы. Загрязнители переносятся течением, меняют условия обитания и могут снижать численность видов; поэтому проблема не обязательно ограничивается местом сброса.

Расширение сельскохозяйственных угодий

Условие. В регионе планируют расширить сельскохозяйственные угодья, восстановить лесополосы и сократить применение удобрений. Нужно оценить возможные последствия и предложить критерии рационального решения. Здесь необходимо сопоставить хозяйственную пользу с изменениями почв, вод и экосистем.

1. Расширение полей может увеличить производство продукции, но одновременно изменить ландшафт и сократить местообитания. Поэтому сначала выясняют, какие территории будут освоены и какие виды там обитают.
2. Лесополосы способны уменьшать эрозию почвы и создавать места обитания, а сокращение удобрений — снижать риск их попадания в водоёмы. Эффект зависит от расположения полос и от того, насколько применение удобрений соответствует потребностям культур.
3. Сравнивают ожидаемую пользу и ущерб, учитывая состояние почв и вод, биоразнообразие и устойчивость экосистем. Решение должно предусматривать наблюдение за результатами и возможность изменить меры.

Ответ. План может быть рациональным, если расширение не разрушает ценные местообитания, а лесополосы и сокращение удобрений действительно уменьшают нагрузку. Критерии — сохранение плодородия почв и качества вод, воздействие на виды, устойчивость экосистем и эффективность хозяйства.

Типичные ошибки

• Сводить функции человека только к разрушению. Так думают, когда замечают главным образом загрязнение и утрату природы. Но люди также восстанавливают экосистемы и охраняют виды; проверьте себя, спросив, может ли действие поддержать природные связи.
• Считать любое изменение одинаково вредным. Такая ошибка возникает, если оценивать только факт вмешательства, не разбирая его последствия. Влияние зависит от масштаба, длительности и места; для проверки сравните, какие компоненты затронуты и могут ли они восстановиться.
• Считать загрязнение только местной проблемой. Кажется, что последствия ограничены точкой сброса или выброса. Но вещества переносятся водой и воздухом, а также включаются в круговороты; проследите, куда они могут попасть дальше.
• Понимать ноосферу как уже достигнутое равновесие. Это происходит, если принять желаемое направление развития за готовый результат. Ноосфера предполагает значимую роль разума и ответственности, а не отсутствие экологических проблем; проверьте определение по смыслу «этап развития».

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны представления о строении биосферы, экосистемах и круговоротах веществ. Они помогают проследить, как изменение одного компонента отражается на остальных. Без знания этих связей трудно оценить последствия вмешательства.

Биосферные функции человека связаны с антропогенными факторами, глобальными экологическими проблемами и охраной природы. Эти темы показывают источники воздействий, масштаб их последствий и способы их уменьшения. Вместе они помогают увидеть, почему локальное решение иногда имеет более широкое значение.

Понимание функций человека пригодится при изучении рационального природопользования и устойчивого развития. Оно позволяет обсуждать хозяйственные решения не только с точки зрения пользы сейчас, но и с учётом состояния экосистем в будущем. Так экологические знания становятся основой ответственного выбора.

Что запомнить

• Человек — часть биосферы и одновременно мощный фактор её изменения.
• Воздействие людей меняет ландшафты, условия среды и круговороты веществ.
• Последствия деятельности человека могут быть как разрушительными, так и созидательными.
• Изменения в одном компоненте биосферы способны вызвать последствия в других.
• Масштаб воздействия зависит от численности людей, потребления ресурсов и применяемых технологий.
• Рациональное природопользование помогает уменьшать ущерб и сохранять устойчивость экосистем.