Эксплуатация биологических ресурсов

Содержание

Введение………………………………………………………………………….3

Понятие биоресурсов, их значение и разновидности…………………………4

Как оценить биоресурсы? ……………………………………………………….6

Масса и структура биоресурсов………………………………………………….8

Человек и хозяйство в биомассе Земли……………………………………….11

Продуктивность биосферы…………………………………………………….13

Обеспеченность человека биоресурсами…………………………………….15

Состояние биологических ресурсов в России………………………………..16

Это интересно…………………………………………………………………..17

Список литературы…………………………………………………………….19

Введение

Биоресурсы – понятие не то чтобы незнакомое, но не вполне привычное. Чаще всего словосочетание “природные ресурсы” ассоциируется с минеральным сырьем, хотя что такое леса, луга или рыба знают все и часто говорят, например, о лесных или рыбных ресурсах. Между тем, всю живую природу можно рассматривать и как сложную целостную систему взаимосвязанных биологических ресурсов. Человек в своей физической ипостаси – тоже ее часть.

Значение биоресурсов для жизни человека очевидно и вряд ли нуждается в отдельных пояснениях, а оценка их количества, способности к воспроизводству и места человека в системе – жизненно важная и, наконец, просто очень увлекательная задача.

Понятие биоресурсов, их значение и разновидности.

Биологические ресурсы – разновидность природных ресурсов и составная часть национального богатства любой страны.

Под биологическими ресурсами понимают все живые компоненты биосферы, образующие окружающую природную среду.

То есть биологические ресурсы это источники и предпосылки получения необходимых людям материальных и духовных благ, содержащихся в объектах живой природы.

Биологические ресурсы возобновимы количественно (через размножение, рост и т. п.) но практически не восстановимы качественно, так как потеря какого-либо живого вида, а тем более крупной систематической группы – безвозвратна.

Биологические ресурсы подразделяются на две большие группы:

1. Растительные ресурсы;

2. Ресурсы животного мира.

Иногда выделяют промежуточную группу – почвы, хотя чаще почвы рассматривают как самостоятельный ресурс

В настоящее время на планете существует:

– более 500 тыс. видов растений,

– около 1,5 млн. видов животных, 2/3 из них – насекомые.

Разнообразие растительного и животного мира – одна из важнейших особенностей планеты. Роль и значение растений и животных в жизни и деятельности человека трудно переоценить, но одну их особенность необходимо выделить отдельной строкой: они важнейший генетический ресурс, используемый человеком для совершенствования различных сфер его жизни и деятельности.

Растения – основа жизни на Земле, необходимая и важнейшая составляющая среды обитания человека и животных. Составляют основную биомассу планеты и обеспечивают круговорот веществ в биосфере. Осуществляют фотосинтез, без которого невозможно существование биосферы: 6СО2 + 6Н2О ‘ С6Н12О6 + 6О2 . Способствуют формированию почвенного покрова, влияют на химический состав почв и плодородие. Имеют почвозащитное, климаторегулирующее, санитарно-гигиеническое и культурно-эстетическое значение. Являются основным стабилизатором углеродно-кислородного баланса атмосферы. (Растения ежегодно извлекают из атмосферы 160 млрд. т. углекислого газа и выделяют около 100 млрд. т. кислорода). Являются источником пищевых продуктов для людей и животных. Являются источником технического и лекарственного сырья, предметом эстетического наслаждения и отдыха. Являются источником стройматериалов и других разнообразных и необходимых человеку вещей.

Среди огромного количества растений выделяют 2 основных типа:

– древесную и травяную растительность (иногда еще кустарниковую).

Как оценить биоресурсы?

Биоресурсы – это живое вещество Земли, главным образом – растительный и животный мир.

Для оценки биоресурсов на самом общем уровне чаще всего используют понятия:

– Биомасса – масса всех живых организмов;

– Фитомасса – общая масса растений;

– Зоомасса – общая масса животных;

– Биопродуктивность – прирост биомассы в единицу времени.

Биоресурсы – вероятно, наиболее сложный объект оценки.

Во-первых, биоресурсы принципиально различны по возможностям использования, и оценка общей биомассы сама по себе дает немного информации (в отличие, например, от оценки запасов нефти или даже углеводородов в целом). Например, лес – это строительный материал, топливо и в то же время источник кислорода и основной естественный очиститель атмосферы. Наконец, это место отдыха, т. е. рекреационный ресурс.

Кроме того, в некоторых регионах – и России, и других стран, по-прежнему сохраняется хозяйственное значение охоты, рыболовства, сбора ягод, грибов, лекарственных трав и других промыслов. Естественная среда продолжает кормить человека. Биоресурсы Мирового океана, прежде всего рыба – тоже, главным образом, источник пищи. Получается, что на 70% поверхности Земли, занятой океаном, господствует “первобытный”, “присваивающий” тип хозяйства, хотя и с использованием современных технических средств.

Во-вторых, сложно разграничить био – и агроресурсы. Расширение сельскохозяйственных площадей может идти только за счет живой природы – лесов, степей, торфяников. В этом случае мы рассматриваем ее как биоресурс в том виде, в каком он есть сейчас, или как агроресурс – потенциальный или уже существующий (например, естественное пастбище)? Сейчас более трети поверхности земной суши занято сельскохозяйственными угодьями. Сельскохозяйственные культуры можно считать частью общей фитомассы Земли, а домашних животных – частью ее зоомассы.

В-третьих, биоресурсы возобновляемы и в то же время уязвимы. Их объем изменчив и зависит от множества факторов. Кроме того, соотношение объема и продуктивности для разных видов биоресурсов резко различается.

Поэтому для хозяйственной деятельности “интересна” биомасса только в привязке к ее качеству, возможному использованию и скорости прироста.

Масса и структура биоресурсов

Общая величина биомассы на Земле в пересчете на сухое вещество (т. е. без учета воды, составляющей большую часть массы живых организмов) оценивается в 1,3 трлн. тонн. При этом с точки зрения статистики (но не экономики, не биологии, не экологии) можно было бы считать, что вся она находится на суше.

Вся биомасса Мирового океана составляет около 35 млрд. тонн (менее 3% биомассы Земли), из них рыба, на которую приходится 85% нашего потребления морепродуктов, – всего 0,5 млрд. тонн. Вероятно, интересно сопоставить, хотя бы по массе, ресурсы воды, воздуха и живого вещества на Земле.

РесурсМасса, тонн
Вода1,4×1021
В т. ч. пресная вода без подземных вод, ледников и воды в живых организмах1,1×1014
Воздух5,0×1015
Живое вещество1,3×1012

Таб. 1[1]

Таким образом, на 1 кг живого вещества приходится почти 4000 куб. м воздуха и более 100 литров только поверхностной воды в жидкой фазе, составляющей, в свою очередь, ничтожную долю от всех водных ресурсов.

И в первом приближении мы можем сказать, что живое вещество на Земле обеспечено необходимым для него воздухом и водой с существенным запасом – естественно, при условии бережного отношения к природным ресурсам.

В структуре биомассы на суше основная часть принадлежит фитомассе, иными словами – растениям. В пересчете на сухое вещество это почти 1,24 трлн. тонн. Точно так же, с точки зрения “глобальной” статистики (но не реальной жизни, требующей учета множества деталей), можно сказать, что практически вся биомасса Земли – это фитомасса суши и, главным образом, лесов. На лес приходится 87% фитомассы (65% – собственно лесные зоны, 22% – лесные массивы и насаждения в пределах других природных зон) – более 1 трлн. тонн. На зоомассусушиприходится “всего” 30 млрд. тонн, или 3×1013 кг.

Таблица ниже показывает, насколько неравномерно распределена земная биомасса.

Вид ресурса

Масса, тонн% к биомассе ЗемлиПлощадь поверхности, гаБиомасса на единицу площади, т/га
Биомасса Земли в целом1 300 млрд.100,0%51 млрд.25 ,5
Биомасса земной суши1 265 млрд.97,7%15 млрд.84 ,4
Фитомасса суши1 237 млрд.95,5%15 млрд.82,5
В т. ч. леса1 077 млрд.83,1%4,5 млрд.239,3
В т. ч. остальная суша160 млрд.12,4%10,5 млрд.15, 2
Зоомасса суши28 млрд.2,2%15 млрд.1,9
Биомасса мирового океана35 млрд.2,7%36 млрд.1,0
В т. ч. рыба0,5 млрд.0,04%0,014 (14 кг)

Таб.2 . Структура биомассы Земли и ее распределение по земной поверхности[2]

Проще говоря, на 1 кг мяса на Земле приходится 50 кг деревьев, травы и листьев. Частный пример с бычком на лугу довольно точно иллюстрирует глобальное соотношение.

Самый “весомый” из биоресурсов – это лес, рассматриваемый чаще всего как источник древесины. Мы отчасти осветили этот вопрос в статье, посвященной земельным ресурсам.

Общая площадь лесов на Земле оценивается в 4,5 млрд. га (45 млн. кв. км, или 30% площади земной суши), а запасы древесины – в 350 млрд. куб. м, иными словами, в среднем – 75-80 куб. м на 1 га лесной площади.

Зная плотность дерева, можно заметить несоответствие между фитомассой лесов – более 1 трлн. тонн и примерно вчетверо меньшей массой древесины. В данном случае следует делать поправку на то, что не вся фитомасса леса, не все части дерева и даже не все деревья могут классифицироваться как “древесина”, а также на приблизительность всех подобных подсчетов в целом.

Кроме того, площадь леса сложно подсчитать, особенно в условиях активного сведения – прежде всего, в странах Третьего мира. Оценки варьируются в широком диапазоне – от менее 3-4 млрд. до более 5 млрд. га; также говорится о сокращении площади влажных тропических лесов с 1,6 млрд. до 0,9 млрд. за последние 50 лет. Положение дел с исчезновением и сохранением лесов и других ресурсов мы освещаем отдельно в разделе “Проблемы” .

Кроме того, необходимо обратить внимание на такую важную цифру, как масса неживого органического вещества. Она в биосфере Земли почти втрое выше ее биомассы и оценивается в 3,2 трлн. тонн.

Большей частью это органический материал почв. Заметную долю занимают также торфяные массивы, общие запасы которых на Земле оцениваются в 500-600 млрд. тонн, из них160-200 млрд. тонн находится на территории России.

Запасы неживой органической материи – необходимое условие для существования, роста и размножения живых организмов, которые, в свою очередь, являются источником его пополнения.

Человек и хозяйство в биомассе Земли

При подобных расчетах и цифрах неизбежно возникает вопрос, который мы задали в самом начале – какова доля человека и его хозяйства в биомассе. Мы можем ее выделить, опираясь на общие цифры, а также рассчитав некоторые показатели самостоятельно.

Вся фитомасса суши, кроме леса – это 160 млрд. тонн, или 12% общей величины земной фитомассы. В то же время, “все, что не лес” покрывает площадь 70% земной суши, причем на сельскохозяйственные угодья приходится чуть более 30% Земли. Остальные же 40% площади – ледники, болота, водоемы и реки, другие труднодоступные и малопригодные к использованию земли (тундра, пустыни, высокогорья).

Фитомасса там невелика, и мы можем достаточно уверенно утверждать, что большая часть из 160 млрд. тонн “не лесной” фитомассы приходится на антропогенную растительность – созданную человеком или существенно измененную его деятельностью.

Для расчета доли человека и живой части его хозяйства в зоомассе нам придется их “взвесить”.

Можно ли “взвесить” человечество? Почему бы и нет, хотя бы приблизительно. При численности населения 7 млрд. человек и средней массе человека, допустим, 50 кг (учитывая людей всех возрастов и рас), общая масса всех людей составит 350 млн. (3,5×108 ) тонн. Иными словами, на человечество приходится всего 0,03% биомассы Земли, но уже более 1% от всей зоомассы земной суши.

А еще получается, что все люди на Земле весят примерно столько же, сколько вся рыба в океане.

Если говорить о домашних животных, то наиболее “весомую” часть образует крупный рогатый скот, свиньи, козы, овцы, лошади – существа, сопоставимые с человеком по массе или даже существенно превосходящие его. Их примерное количество:

– крупный рогатый скот – 2 млрд. голов;

– свиньи, овцы и козы – по 1 млрд. голов;

– лошади, ослы, мулы, верблюды – около 150 млн. голов;

– всего – более 5 млрд. голов.

Вместе с этими и другими крупными и средними домашними животными мы весим, вероятно, уже не менее 1 млрд. тонн, составляя примерно 3% зоомассы земной суши.

И мы, и крупные животные стоим в верхних частях пищевой пирамиды. Ее пропорции внутри животного мира (“мелкие животные – крупные животные”, “хищник – жертва”) повторяют соотношение фито – и зоомассы.

Говоря несколько упрощенно, если волков – десятки тысяч, то численность зайцев измеряется миллионами, биомасса потенциальных жертв в естественных условиях превосходит биомассу хищников в десятки раз, точно так же, как фитомасса в десятки раз больше зоомассы.

Таким образом, вершина пирамиды, в связи с давлением человека, серьезно “перегружена” и, вероятно, давно “обвалилась” бы, если бы люди не создали, по сути, “вторую природу” со своей пищевой цепочкой, способами и источниками жизнеобеспечения.

Разделить первичную и антропогенную природу уже вряд ли возможно. Они отличаются очень высокой степенью взаимопроникновения, сложными и неоднозначными отношениями, не вписывающимися в “черно-белый” стереотип “истребление природы человеком”, хотя нагрузка человека на природную среду – бесспорный факт.

Например, кормовая база, прямо или косвенно создаваемая человеком, используется и дикими животными (что далеко не всегда устраивает человека), а выбросы парниковых газов, в общем, способствуют увеличению фитомассы и, таким образом, росту кормовой базы – для людей и природы.

Одновременно рост объема фотосинтеза способствует восстановлению прежнего состава атмосферы, измененного деятельностью человека и, как следствие, сглаживанию антропогенных колебаний климата.

Природа, таким образом, восстанавливает нарушенное человеком равновесие, у нее есть для этого ресурсы и механизмы, хотя они тоже не бесконечны.

Продуктивность биосферы

Наиболее важный показатель для биоресурсов – их продуктивность, без которой говорить о биомассе бессмысленно. Общий ежегодный прирост биомассы (в пересчете на сухое вещество) составляет:

– на Земле в целом – 220 млрд. тонн;

– на суше – 130 млрд. тонн;

– в Мировом океане – 90 млрд. тонн.

Таким образом, прирост биомассы на суше почти в пять раз превосходит всю ее зоомассу.

Средняя же для поверхности Земли (510 млн. кв. км) продуктивность составляет примерно 43 ц/га ежегодно. Для суши она равна 100 ц/га, для океана – 25 ц/га.

В то же время необходимо рассчитать скорость восстановления ресурса, сопоставив биомассу и биопродуктивность.

ОбъектБиомасса на единицу площади, ц/га (см. таблицу выше)Ежегодный прирост биомассы, ц/гаЕжегодный прирост биомассы, % к общей биомассеСредний период возобновления ресурса, лет
Вся поверхность Земли2554317%6
Океан1025250%0,4 (5 месяцев)
Суша84410012%8

Таб. 3. Биомасса и продуктивность биосферы[3]

Следует отметить также, что восстановление лесной растительности идет существенно медленнее, чем любой другой – не только в относительном, но и абсолютном исчислении.

Площадь лесов, млн. гаЗапасы древесины, млн. куб. мТо же, куб. м/гаСреднемировой прирост, куб. м/гаТо же, млн. куб. м, для всей ЗемлиПериод восстановления запасов древесины, лет
4 500350 0008029 00040

Таб. 4. Прирост запасов древесины[4]

Лес восстанавливается в пять раз медленнее, чем вся фитомасса суши в среднем, и в десятки раз медленнее, чем луговая или степная растительность, обновляющаяся каждый год.

Более того, исходя из плотности древесины (600-700 кг/куб. м), мы можем рассчитать, что ее ежегодный прирост составляет примерно 6 млрд. тонн, а в пересчете на единицу площади – около 13 ц/га. Это менее 5% всего прироста биомассы земной суши и всего 13% от ее средней продуктивности.

Основной вклад в прирост живого вещества вносят луговые и степные травы, а также посевы сельскохозяйственных культур.

Обеспеченность человека биоресурсами

Расчеты показывают, что ежегодное воспроизводство биоресурсов в целом многократно перекрывает потребности человека в продовольствии.

И даже общий прирост древесины и торфа, несмотря на медленное восстановление, был бы достаточен для обеспечения теплом и приготовления пищи в случае полного перехода на данные виды топлива (конечно, не принимая в расчет региональных различий, а также использования для других целей).

БиоресурсОбщая масса/объемМасса на душу населенияЕжегодный прирост массы/объемаПрирост на душу населения
Лес (древесина)350 млрд. куб. м50 куб. м9 млрд. куб. м1,3 куб. м/год
Торф600 млрд. тонн85 тонн3 млрд. тонн0,4 тонн/год
Биомасса остальной части суши160 млрд. тонн23 тонны>120 млрд. тонн17 тонн/год
Биомасса Мирового океана35 млрд. тонн5 тонн90 млрд. тонн13 тонн/год

Таб. 5. Расчет биоресурсов на душу населения[5]

Вопрос, вероятно, в грамотном управлении биоресурсами. По данным ФАО, на данный момент на Земле постоянно голодает около 1 млрд. человек, что, по меньшей мере, странно, если увидеть реальные объемы живого вещества на Земле и его прироста.

Состояние биологических ресурсов в России

Несколько цифр: на территории России насчитывается 11 400 видов сосудистых растений; 1370 – мохообразных; более 9000 водорослей, около 3000 видов лишайников, более 30 000 – грибов. 1363 вида обладают различными полезными свойствами, из них 1103 вида используются в медицине

Следует отметить, что по некоторым оценкам, объем промысловых запасов дикорастущих растений составляет около 50% от биологических запасов.

Территория России огромна – свыше 17 миллионов квадратных километров. Природные условия – самые разнообразные. Поэтому и значительная часть мирового биологического разнообразия находится в нашей стране. Давайте вдумаемся в цифру – 1513. Именно столько видов позвоночных насчитывается в России, а именно:

– 320 видов млекопитающих,

– 732 вида птиц,

– 80 видов рептилий,

– 29 видов амфибий,

– 343 вида пресноводных рыб,

– 9 видов круглоротых.

Кроме того, в омывающих нашу страну морях обитает около 1500 видов морских рыб.

Что касается фауны беспозвоночных, то она насчитывает до 150 000 видов, из которых 97 процентов – насекомые.

И многие из этих видов существуют только у нас, нигде в мире больше их нет. Ученые называют такие виды эндемиками.

Это интересно

Сложность вопроса оценки биоресурсного потенциала и выбора способа его использования можно пояснить на простом примере.

Бычку на откорме на естественном пастбище нужно в среднем 50 кг зеленой травы в сутки, и для полноценного питания ему в условиях средней полосы России потребуется 0,5-1 га пастбища (при ежегодной биопродуктивности в наших условиях 20-30 ц/га в пересчете на сухое вещество).

При этом он “нагуливает” за день около 600 г, а за год наберет 200-250 кг живого веса.

А если эту же площадь засеять пшеницей, то при урожайности всего 20 ц/га она даст в пять-десять раз больше – 1000-2000 кг.

Правда, это будет уже зерно, а не мясо. И у животноводства есть еще преимущества. Эксплуатация земли в режиме пастбища носит более щадящий характер. Луг каждый год восстанавливается, а скот, поедая траву, поставляет ему удобрения. Земледелие же истощает землю, само требует удобрений, техники, дополнительных трудовых и других ресурсов.

Величина среднегодового вылова рыбы в мире колеблется и в среднем составляет чуть больше 100 млн. тонн, т. е. человек ежегодно забирает примерно четверть всей рыбы Мирового океана.

Основная же масса океанического живого вещества – это фито – и зоопланктон. Рыба, которую мы ловим, примерно так же “пасется” на планктонных “пастбищах”, как бычок на лугу. И соотношение поглощенной массы “на входе” и прироста веса “на выходе” примерно то же.

В России численность типичных для нас крупных диких животных – волков, лосей, медведей измеряется величинами порядка десятков тысяч для каждого вида. Вместе это “всего” в тысячи (но не в сто тысяч) раз меньше населения страны (142 млн.), но наша плотность населения в пять раз ниже среднемировой и дикая природа у нас сохранилась лучше.

Для сравнения – в Западной Европе с населением более 400 млн. этих животных остались сотни, максимум тысячи, в отдельных анклавах, несмотря на более благоприятные, чем в России, естественные условия.

Фитомасса Земли ежегодно в процессе фотосинтеза, перерабатывая соединения углерода, выделяет 400 млрд. тонн свободного кислорода – это вдвое больше, чем весь годовой прирост растительности, т. е. большей частью растения Земли – прежде всего, лес, “работают” не “на себя”, а на всю природу, в том числе и на нас.

Список литературы

1. Г. Н. Голубев. “Глобальные изменения в экосфере”/ М., изд-во “Желдориздат”, 2002;

2. В. П. Максаковский. “Географическая картина мира”/ Ярославль, изд-во “Верхняя Волга”, 1998

3. Эффективность деятельности рыбной отрасли, распределение и использование водных биологических ресурсов/ Бюллетень Счетной палаты, №10(46), 2001

4. ФАО

5. Панкеев И. А., Рыбальский Н. Г., Думнов А. Д., Снакин В. В., Федоров А. В., Горбатовский В. В. Окружающая среда России на рубеже тысячелетий. Популярный доклад о состоянии окружающей среды в России / Под ред. И. А. Панкеева и Н. Г. Рыбальского – М.: РЭФИА, НИА-Природа, 2003.

6. Охотничий информационный портал “Охота и природа”

7. Образовательный портал “География”

8. Портал “Беловежская пуща, XXI век”

9. “Россия в окружающем мире”

10. http://www. rgo. ru/2010/09/biologicheskie-resursy/

11. http://sumdu. telesweet. net/doc/lections/Osnovyi-ekologii-i-ekonomiki-prirodopolzovaniya/8347/index. html#t1

12. http://articles. excelion. ru/

[1] www. rgo. ru/2010/09/biologicheskie-resursy/

[2] www. rgo. ru/2010/09/biologicheskie-resursy/

[3] www. rgo. ru/2010/09/biologicheskie-resursy/

[4] www. rgo. ru/2010/09/biologicheskie-resursy/

[5] www. rgo. ru/2010/09/biologicheskie-resursy/


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Loading...
Эксплуатация биологических ресурсов