Природні ресурси

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Класифікація природних ресурсів. Мінеральні, водні, земельні, кліматичні ресурси

Природні ресурси - компоненти природи, які використовуються (актуальні) або можуть бути використані (потенційні) як засоби виробництва і предмети споживання. До природних ресурсів належать: сприятливі кліматичні умови (енергія Сонця, вітру, води), грунти, рослини, тварини, мінеральна сировина, води. Природні ресурси поділяються на мінеральні, енергетичні, водні, земельні, біологічні (рослинні, тваринні), кліматичні, рекреаційні.

Планета Земля має великі водні, рослинні, мінеральні та інші ресурси. Але вони не безмежні. Потреби людини в сировині, паливі безперервно зростають. Промислові підприємства використовують воду, сировину, паливо, кисень повітря в зростаючих обсягах. Ступінь використання природних ресурсів визначається не стільки їх природними властивостями, скільки соціально-економічними потребами.

Розрізняють вичерпні і невичерпні природні ресурси. Вичерпні ресурси в свою чергу поділяються на відновлювані та невідновлювані.

До відновлюваних природних ресурсів належать родючі грунти, рослинність і тваринний світ. Під час використання вони безперервно відновлюються самою природою, однак, їх природне відтворення (відновлення родючості грунтів, деревної й трав'яної маси, кількості тварин тощо) часто не збігається з темпами використання. Уявлення про невичерпність ресурсів цієї групи все частіше приходить у суперечність з дійсністю. Витрата відновлюваних ресурсів (вирубування лісу, вилов риби тощо) починає перевищувати розміри їх природного відтворення. Для того, щоб цього не було, треба: а) раціональніше видобувати і обробляти природні ресурси; б) завчасно залучати в експлуатацію нові невиснажені ресурси і за рахунок цього послабити використання виснажених; в) штучно відновлювати ресурси, що можна робити набагато інтенсивніше, ніж це робить природа; г) відшукувати штучні замінники.

До невідновлюваних ресурсів належить більша частина корисних копалин, їх використання призводить до поступового вичерпання запасів. Тому, щоб їх не втратити, треба розшукувати нові родовища та технічно правильно експлуатувати вже знайдені, тобто максимально вилучати цінні речовини з родовищ.

До невичерпних природних ресурсів належать водні та кліматичні. Водні ресурси - води, що використовуються як джерело водопостачання населення, промисловості та сільського господарства, а також як джерело енергії. Кліматичні ресурси - сонячна радіація - як джерело світла, тепла та енергії, енергії вітру. Атмосферні опади можна відносити до водних та кліматичних ресурсів. Використання невичерпних природних ресурсів не призводить до загального зменшення їх запасів на Землі. Тільки забруднення вод та атмосфери може стати серйозною перешкодою подальшого розвитку виробництва, призвести до погіршення умов життєдіяльності населення.

Мінеральні ресурси після завершення їх розвідки і видобутку, а також біологічні ресурси і навіть вода та повітря стають сировиною для різноманітних галузей господарства. Сировинні матеріали, які використовуються у виробництві, перетворюються вже на економічні ресурси суспільства (інші економічні ресурси -капітал, трудові, інтелектуальні ресурси та можливості менеджменту). Зрештою, використані природні ресурси після певної технологічної обробки постають перед нами у вигляді знарядь та засобів праці і різноманітних матеріальних благ.

Розміщені природні ресурси (а відтак і сировинна база формування економічних ресурсів) на Землі вкрай нерівномірно. Не тільки окремі країни, а й великі регіони різняться за рівнем забезпеченості певними ресурсами.

Але і в тому випадку, коли природних ресурсів у тій чи іншій країні мало, це не означає, що країна приречена на бідність, адже економічні ресурси кожної країни вимірюються не тільки кількістю наявної нафти, газу чи навіть родючих фунтів. Велике значення мають людські ресурси, працездатність населення, рівень його підготовки та майстерності, наявність науково-технічних ідей, досвід менеджменту і, нарешті, наявність у країні капіталу. Як приклад можна назвати насамперед Японію, яка досягла блискучих економічних результатів, маючи вкрай обмежену природно-ресурсну базу.

Мінеральні ресурси - природні речовини мінерального походження, що використовуються в господарстві як сировина або джерело енергії.

Мінеральні ресурси поділяються на: енергохімічні (вугілля, нафта, природний газ, уран, торій, горючі сланці, торф тощо); рудні (руди чорних, кольорових, рідкісних, розсіяних, благородних металів) ; нерудні металургійні (флюси, вогнетриви); гірничо-хімічні (апатити, нефеліни, кам'яна, калійна солі, сірка, сірчаний колчедан, барій, фосфорити); технічні (алмаз, корунд, азбест, тальк, каолін, графіт, слюда); будівельні (глина, гіпс, природний камінь); гідротермальні (прісні та мінеральні природні підземні та поверхневі води). Мінеральних ресурсів налічується понад 200 видів.

Мінеральні ресурси - головне джерело матеріального виробництва суспільства. Так, основою енергетики нині є енергетичні, або паливні, ресурси: вугілля, нафта, природний газ, сланці тощо Особливо активно людство почало використовувати ці ресурси у другій половині XX ст. .

Запаси мінерально-сировинних ресурсів, особливо тих, що знаходяться в надрах землі, як уже зазначалося, не безмежні і практично невідновлювані. Прогнози на перспективу про можливі запаси мінеральної сировини оцінюються фахівцями досить неоднозначне. Наприклад, для розвинутих країн і країн, що розвиваються, починаючи з 2000 року, запасів вугілля, залізної, марганцевої та хромової руд, фосфатної сировини та калійних солей при споживанні на сучасному рівні має вистачити ще на 100-300 років. Запасів поліметалічних руд, що містять нікель, кобальт, вольфрам, молібден, мідь, свинець, цинк, олово, а також азбесту, самородної сірки залишається тільки на 30-60 років. Якщо врахувати прогнозові запаси, то час повного вичерпання мінеральних ресурсів відсувається на більш тривалий термін.

Родовища корисних копалин, як і природні ресурси взагалі, розміщені досить нерівномірно. Так, США, Канада, Австралія. Китай, Росія володіють найбільшими запасами металевих корисних копалин. У країнах Близького та Середнього Сходу зосереджено понад 1/2 запасів нафти світу. В надрах країн, що розвиваються, знаходиться 90% кобальту, близько 90 % олова, 75 % бокситів. 60 % міді. Багато країн має запаси світового значення одного або кількох видів корисних копалин.

Використання та переробка мінеральних ресурсів призводить до утворення відходів. Вони забруднюють навколишнє середовище, знижують цінність ще не використаних ресурсів.

Раціональне використання мінеральних ресурсів передбачає їх комплексне освоєння, застосування у виробництві енерго- та ресурсозберігаючих технологій, активне впровадження оборотного (або повторного) використання ресурсів. У багатьох економічно розвинутих країнах послідовно реалізується саме така політика. Найглибшій утилізації (вторинному використанню) підлягають промислові та побутові відходи в Японії, країнах Західної Європи та США. Виробництво з використанням повторних ресурсів чорних та кольорових металів, паперово-картонних виробів, будівельних матеріалів, скла та інших дає значну економію мінеральних, біологічних ресурсів та енергії.

Водні ресурси складова частина невичерпних природних ресурсів. Це - води суходолу (річок, озер, льодовиків, штучних водойм, боліт, підземних вод, ґрунтової вологи, снігового покрову), морів, океанів.

Вода - одна з найпоширеніших речовин у природі. На Світовий океан припадає 361 млн км2, або 71 %, загальної площі поверхні Землі. Площа всіх внутрішніх водойм суходолу становить близько 3 % площі земної кулі. Майже 10 % суходолу вкрито льодовиками.

Із загальних запасів води на Землі (1386 км3) 96,5 % припадає на води Світового океану. Об'єм підземних вод становить понад 23 400 тис. км3, в льодовиках міститься 24 064 тис. км3, в озерах - 176 тис. км9, в болотах - 11,5 тис. км3, в річках - 2,12 тис. км3. Але прісної води тільки 2,5 % усієї води на Землі, до того ж понад 2/3 її законсервовано в льодовиках та сніжниках. Використовується ж тільки 0,0002 % загальних запасів прісних вод. У багатьох районах великі річки та озера знаходяться на порівняно мало освоєних територіях. Наприклад, Амазонка, річки Росії та Канади, що впадають в Північний Льодовитий океан.

Проблема нестачі води в густозаселених регіонах Землі пов'язана також із значним забрудненням вод річок та озер в результаті господарської діяльності. Брудна вода стає непридатною для пиття, використання в побуті, зрошення сільськогосподарських земель та використання в промисловості. Процес забруднення вод особливо інтенсивно розвивається в останні 20-30 років. До цього проблеми, пов'язані з забрудненням вод, мали локальний характер. Можна сказати, що на очах одного покоління виникла одна з найбільших проблем людства - проблема води, яка охоплює і ц комплексне використання та охорону.

Один з найбільших споживачів води - сільське господарство. Так, на вирощування 1 т цукрових буряків витрачається 130-160 м3 води, 1 т пшениці - 800-1200, 1 т бавовни-сирцю - 4000-5000, рису - 5000-7000 м3. Багато води споживає промисловість. На виробництво 1 т бавовняної тканини витрачається близько 250 м3 води, 1 т аміаку - близько 1000 м3. До найбільших споживачів води належать також теплові електростанції.

Земельні ресурси - землі, що використовуються або можуть бути використані в різних галузях національної економіки; вид відновлюваних природних ресурсів, що характеризуються територією, якістю ґрунтів, кліматом, рельєфом, гідрологічним режимом, рослинністю тощо. Земельні ресурси - основа розміщення господарських об'єктів, головний засіб виробництва в сільському, лісовому та інших господарствах, де використовується і відіграє роль родючість ґрунтів. Земельний фонд становить 133,9 млн км2, або 26,3 % загальної площі планети Земля. Сільськогоспо­дарськими землями (включаючи ріллю, луки, пасовища, сади, плантації) зайнято близько 35 %, лісами та чагарниками - понад 30 %, населеними пунктами, промисловістю та транспортом - 3 % земельного фонду світу. У світі нині розорано і обробляється 10,8 % загальної площі земельних ресурсів, зайнято луками та пасовищами 23,2 %, загальна площа сільськогосподарських угідь становить 34 %. Тенденція зростання кількості населення і зниження землезабезпеченості загострюють необхідність розширення загальної площі сільськогосподарських земель. За останнє десятиліття їх площа зросла в світі на 360 млн гектарів.

Відтворення ґрунтового покриву відбувається дуже повільно, зі швидкістю 0,2-2 см за 100 років, тобто на утворення мінімально необхідного для землеробства шару грунту потужністю 18 см потрібно 1000 років. Головна і найбільш серйозна проблема - опустелення земель через вирубування лісів, знищення природного покриву, розорювання, неправильну експлуатацію, надмірне випасання худоби, а також внаслідок промислового забруднення грунтів і водойм, що негативно позначається на рослинному покриві. За даними 00Н, понад 40 % земної поверхні стали пустелями або перебувають під загрозою опустелення.

Сучасний розподіл земельних ресурсів по найбільших регіонах світу має та кий вигляд. Площа земельного фонду країн Західної і Центральної Європи (без країн колишнього СРСР) становить 473 млн гектарів, з яких 147 млн гектарів (близько 30 %) зайняті ріллею і плантаціями. В цілому, незважаючи на високу густоту населення, земельні ресурси цієї території використовуються досить ефективно, чому сприяє найнижча серед усіх частин світу частка неродючих та незручних земель, в основному сприятливий для сільського господарства клімат та рельєф. Частка сільськогосподарських земель становить 48 % загального земельного фонду.

Структура земельного фонду Азії (без країн колишнього СРСР) значною мірою визначається наявністю посушливих або перезволожених територій, як займають майже 60 % території Азії, до того ж на гірський рельєф припадає близько 50 % її площі. Площа земельного фонду Азії - 2 679 млн гектарів, яких 456 млн гектарів припадає на ріллю та плантації. Гострий дефіцит земель них ресурсів відчувається в країнах з найбільшою густотою населення (Сінгапур Японія, Індія, Китай, Бангладеш, Республіка Корея).

Оскільки в Африці величезні території належать до аридних, земельні ресурси материка мають низький потенціал. Площа земельного фонду тут становить 2 965 млн гектарів і тільки 183 млн гектарів зайнято ріллею та плантаціями.

Площа земельного фонду Північної Америки становить 2 139 млн гектарів, з яких 273 млн гектарів займають рілля та плантації. Більша частина земельного фонду материка припадає на СІ11А та південь Канади: близько 70 площі оброблюваних земель і 65 % пасовищ в Північній Америці знаходиться н території 48 компактно розташованих штатів СП1А. Значні території у високих широтах (Канадський Арктичний архіпелаг, Гренландія) не входять до складу продуктивних земель.

На Південну Америку припадає 13,5 % світового земельного фонду. Площа земельного фонду Південної Америки становить 1 754 млн гектарів, з яких 139 млн гектарів припадає на ріллю та пасовища.

Площа земельного фонду Австралії та Океанії становить 843 млн гектарів. З них обробляються 48 млн гектарів (близько б % площі земельного фонду). Пасовища займають досить значну територію - 460 млн гектарів (понад 54 % площі земельного фонду). Незважаючи на переважно рівнинний рельєф Австралії і значну теплозабезпеченість, земельні ресурси цього материка мають у Цілому незначний потенціал продуктивності через нестачу вологи.

Кліматичні ресурси - невичерпні природні ресурси, що включають сонячну енергію, вологу та енергію вітру. Кліматичні ресурси не споживаються безпосередньо в матеріальній та нематеріальній діяльності людей, не знищуються в процесі використання, але можуть погіршуватись (забруднюватись) або покращуватись (за умов цілеспрямованої діяльності).

природний ресурс рельєф екологія

Зміни рельєфу під впливом діяльності людини в бік підвищення позначок

Природне середовище України зазнало істотних змін протягом історичного часу під впливом господарювання, воєнних подій. На території всієї України трансформувалися біотичні компоненти (рослинність, тваринний світ), гірські породи в місцях видобутку корисних копалин; зазнали змін рельєф, поверхневі й підземні води, газовий склад атмосфери в районах міського, промислового, гідротехнічного будівництва; інтенсивнішими стали фізико-географічні процеси (поверхневий стік, водна і вітрова ерозія, підтоплення і заболочування, вторинне засолення); трансформувалася ландшафтна структура сільськогосподарських, промислових і урбанізованих територій. Ці зміни відбуваються на фоні природного розвитку середовища, іноді підсилюються стихійними процесами: паводками і повенями, сильними дощами, снігопадами, буреломами, селями, пиловими бурями, тривалими посухами і суховіями.

Вплив людини на природні умови України розпочався з часів палеоліту, коли було заселено Придніпров'я, Північне Причорномор'я та Приазов'я. За середнього палеоліту люди розселилися на більшій частині території України, а в період пізнього палеоліту вони жили на всій її території. Люди займалися збиральництвом, полюванням на диких коней, бізонів, турів, споруджували житла.

Пізніше, в неоліті (V-III тис. до н. е.), приручили таких тварин як бики, вівці, кози, свині, коні, стали розвиватися скотарство і землеробство. На території України в цей період сіяли просо, ячмінь, пшеницю, овес, коноплі, а також виготовляли глиняний посуд, знали прядіння, ткацтво та ін.

Отже, людина почала впливати на природні умови нинішньої України з пізнього палеоліту, коли випалювалися ділянки в лісовій зоні для полів, на яких вирощувалися хлібні злаки, а ліс використовувався для будівництва тодішніх жител, випалювання глиняного посуду, приготування їжі та опалювання житла. У палеоліті та неоліті людина господарською діяльністю впливала на рослинний покрив, знищуючи ділянки лісу та цілинного степу і висіваючи на них зернові та прядильні культури. Одомашнення великої кількості тварин збільшило вплив на природну степову рослинність. Інтенсивне випасання тварин на луках і в степах збіднювало видовий склад рослинності, впливало на густоту і висоту рослин.

Зміни природних умов посилюються в середні віки, у цей час в Україні розвивається землеробство, виникають міські поселення, люди займаються ремісництвом, вирубують ліси, розорюють цілинні степи, видобувають залізні й мідні руди, будують оборонні споруди, шляхи, впливаючи на рослинність, ґрунти, рельєф. Тому з XII-XIII ст. вплив людини стає помітним через зменшення лісистості, площ цілинних степів і збільшення територій під поселеннями.

Пізніше, з XVI-XVII ст., і особливо в XIX і XX ст., впливу господарської діяльності зазнають всі компоненти природного середовища і ландшафти України.

Верхня частина літосфери змінюється під впливом землеробства, гірничодобувної промисловості, гідротехнічного, міського, шляхового будівництва та ін. Повсюдно спостерігається її хімічне забруднення важкими металами, нафтопродуктами та ін. Буріння свердловин для водопостачання сягає глибини 50-350 м, ґрунтові й підземні води, гірські породи забруднюються пестицидами, стають токсичними. Видобуток корисних копалин супроводжується утворенням кар'єрів у Кривбасі, Кременчуці, Керчі (залізорудні родовища), Нікополі (марганцеворудні родовища), Придніпров'ї, Поліссі (родовища гранітів, будівельних матеріалів, бурого вугілля, рідкісних металів), Передкарпатті (родовища сірки, калійних солей), Поділлі й Придністров'ї, Побужжі (родовища калійних солей, каоліну, графіту, будівельної сировини та ін.). Поряд з ними накопичуються відвали, терикони (Донбас, Кривбас, Волинь, Передкарпаття, Придніпров'я, Побужжя), багато териконів горить, у повітря, поверхневі та підземні води потрапляють метан, хлор, азот, ртуть, миш'як, сірка та ін. Індустріальна діяльність, яка базується на видобутку корисних копалин, супроводжується утворенням металургійних шлаків -- продуктів сталеплавильних, чавуноливарних, феросплавних, титаномагнієвих, глиноземних, нікелевих, трубопрокатних шлаків, які містять токсичні миш'як, сірку, кадмій, свинець та ін., що потрапляють у повітря, ґрунт, поверхневі й підземні води.

На території України відвалами зайнято більше 50 тис. га землі, в яких містяться близько 25 млрд т мінеральних відходів, що створює значні геоекологічні проблеми. За обсягом накопичених відходів окремі адміністративні області України істотно відрізняються. Найбільше техногенне навантаження мають Дніпропетровська. Донецька, Запорізька, Львівська області. Інтенсивним воно залишається для Тернопільської, Полтавської, Луганської, Івано-Франківської, Кіровоградської областей. Значне технологічне навантаження відчувають Волинська, Рівненська, Житомирська, Київська області. Решта областей має характеристики техногенного навантаження до 1 тис. мУкм2.

Рельєф зазнав перших змін з того часу, коли племена, що населяли територію України 4-5 тис. років тому, насипали могили і сторожові горби висотою до 30 м. З розвитком гірничих промислів з видобування кам'яного вугілля, залізної руди, кам'яної солі, фосфоритів та інших корисних копалин у ряді районів України утворилися штучні горби з відвалів пустої породи. Значних змін зазнає рельєф там, де ведуться відкриті розробки бурого вугілля, марганцевих руд, будівельних матеріалів. Використання методу відкритих розробок корисних копалин весь час розширюється, що веде до зміни рельєфу і порушення структури сучасних ландшафтів. При шахтних розробках корисних копалин залишаються підземні пустоти, поверхня провалюється, утворюються западини, які потім заповнюються водою. Зміни в рельєфі території України відбуваються також у процесі змиву і розмиву ґрунтів і м'яких порід під впливом перерозподілу атмосферних опадів і поверхневого стоку внаслідок вирубування лісів у зоні мішаних лісів, у лісостепу, Українських Карпатах. Рельєф змінюється на значних площах при будівництві й реконструкції міст та інших населених пунктів, шляхів сполучення, промислових підприємств, аеродромів тощо. Засипаються яри і балки, улоговини, створюються греблі й насипи, прокладаються тунелі. При цьому різко змінюються теплові й водно-фізичні властивості прилеглих ділянок території.

Під впливом господарської діяльності людини змінюється мезо- і мікрокліматичні умови, що зумовлено зміною рельєфу, заміною природного ґрунтового покриву асфальтом, каменем та металом; змінюється стан атмосфери через зниження прозорості у великих містах і промислових центрах. Це зумовлює зміну співвідношення між складовими радіаційного і теплового балансу порівняно з прилеглою територією, значні контрасти в розподілі температур і вологості повітря, швидкості й напряму вітру, сум атмосферних опадів.

Значні ці контрасти у випадках, коли міста чи промислові центри оточені лісовими масивами. Як приклад, зазначимо, що влітку в центральній частині Києва температура повітря на 2-3° вища, ніж у лісопарках Пущі-Водиці, Голосієва і Святошина. У вечірні години ці різниці зростають до 6-8°.

Над великими містами і промисловими центрами внаслідок забруднення атмосфери пилом і газами зменшуються суми прямої сонячної радіації, особливо її найбільш біологічно активної ультрафіолетової складової.

Взимку і в міжсезонні в містах і промислових районах зростають інтенсивність і частота туманів, що є наслідком потрапляння в атмосферу хімічно активних ядер конденсації.

Збільшення вмісту в атмосфері вуглекислого газу, закису азоту, метану підсилює глобальний парниковий ефект. При глобальному потеплінні на території України можливе збільшення тривалості теплих зим, річної мінливості температур, зміщення морозних періодів, проявів флуктуації атмосферної циркуляції, зменшення річкового стоку, зниження вологості ґрунтів, виснаження ресурсів прісних вод, зміна фізико-хімічних параметрів ландшафтів.

Змінюються кліматичні умови приземного шару атмосфери над степовими ділянками, де створені зрошувані поля і насаджені полезахисні лісові смуги. Тут різко зростають витрати тепла на випаровування. При цьому температура повітря над зрошуваними полями знижується, а його вологість зростає. Вертикальний профіль температури повітря над зрошуваними полями переважно інверсійний або ізотермічний.

Завдяки полезахисним лісовим насадженням знижується інтенсивність турбулентного обміну між ними, інтенсивність випаровування. Оптимальними для захисту сільськогосподарських культур є полезахисні смуги ажурної конструкції.

Помітний вплив справляє господарська діяльність на стік і водні ресурси, якість води. Змінюється водний режим річок у зв'язку з осушенням земель, боліт. Стік регулюється за допомогою системи водосховищ і ставів. На Поліссі створюються водосховища об'ємом менше 10 млн м3 для боротьби з повенями і паводками. Зарегульовано стік у басейнах Дністра і Південного Бугу. На лівобережних притоках Дніпра (Ворсклі, Сулі, Пслі) водосховища створено для забезпечення водою промисловості й сільського господарства лівобережних лісостепових областей. До 350 водосховищ створено в степовій зоні. Важлива роль відводиться їм в Українських Карпатах і Кримських горах.

Зарегулювання стоку великих річок шляхом створення на них водосховищ і використання їх води для зрошення та для промислових цілей призводить до зменшення стоку в Азовське і Чорне моря, що негативно впливає на їх режим. До 1952 р. Азовське море одержувало щороку від Дону, Кубані та інших річок і з атмосферних опадів 56 км3 прісної води, а через Керченську протоку з Чорного моря вливалось 30 км3 солоної води. Протягом цього часу вода витрачалась на випаровування з поверхні моря та на переганяння вітром з Азовського моря в Чорне через ту ж Керченську протоку. При цьому об'єм прісної води, яка надходила в Азовське море, завжди був значно більший від об'єму солоної. Це співвідношення змінилося після створення Цимлянського водосховища на р. Дон.

У басейні Кубані постійно зростають витрати води на зрошування полів, для забезпечення промисловості та міст. Зменшення річкового стоку призвело до збільшення солоності Азовського моря до 13,8 %о проти 10,5 %о у 1936-1951 рр., а також до надходження органічної маси на морське дно, що у свою чергу сприяло розмноженню бактерій і збільшенню споживання ними кисню, забрудненню цього унікального моря.

Господарська діяльність помітно впливає на режим і запаси підземних вод. Щорічно в Україні забирається близько 2,8 млрд м3 цих вод. У процесі експлуатації вони збіднюються і забруднюються. Забруднення і засолення підземних вод спостерігаються в промислових і приморських районах, при зрошенні стічними водами, міському водоспоживанні. Забір води для цих цілей змінює природний режим підземних вод. Умови їх циркуляції змінюються після створення водосховищ, каналів, зрошувальних систем. Під великими містами (Київ, Харків, Львів) утворились глибокі депресійні лійки діаметром у декілька десятків кілометрів.

Господарська діяльність людини позначається на фізичних та хімічних властивостях ґрунтів внаслідок оранки, внесення хімічних і органічних добрив, застосування різних агротехнічних заходів тощо.

Хімічні речовини потрапляють у ґрунт внаслідок осідання і вимивання опадами з атмосфери, причому ці речовини можуть мати не тільки місцеве походження, а й бути занесеними повітряними потоками з інших районів земної кулі.

На морфологічні, фізико-хімічні та агровиробничі властивості ґрунтів впливають ерозійні процеси, які стимулюються різними антропогенними чинниками. У зв'язку з цим розрізняють ерозію ґрунтів землеробську, пасовищну, агротехнічну, іригаційну. Ґрунтовий покрив руйнується ерозійними процесами, спричиненими прокладанням доріг, терасуванням схилів, гірничими розробками, будівництвом населених пунктів, гідротехнічним будівництвом, воєнними діями, суцільним вирубуванням лісів. Значне поширення процесів площинного змиву ґрунтів пов'язане з розташуванням сільськогосподарських угідь на схилах різної крутизни, і хоча переважають схилові землі з кутами від 0 до 1° 30', близько 1,2 млн га знаходяться на особливо ерозійно небезпечних схилах від 5° до 15°.

Еродованість ґрунтів зростає, починаючи зі схилів крутизною 2°. Рівнинні землі піддаються вітровій ерозії. Структурні властивості ґрунтів порушуються під впливом механічної дії сільськогосподарських агрегатів через ущільнення верхніх горизонтів, переміщення ґрунтового матеріалу вниз по схилах з кутами нахилу 4-6 ° і більше.

За даними ґрунтових досліджень, еродовані ґрунти займають 23 % загальної площі земель. Серед орних земель їх частка зростає до 33 %. На території республіки вони поширені відповідно до її фізико-географічних умов. За підрахунками, слабоеродовані ґрунти займають 15,2 %, середньоеродовані -- 5,6, сильноеродовані -- 2,1 % всіх орних земель, тобто переважають слабоеродовані відміни ґрунтів.

Сильноеродовані ґрунти займають найбільші площі серед чорноземів. Ці ж ґрунти зазнають змін і під впливом зрошення. Змінюється тип водного режиму, ґрунти інтенсивно промиваються, зрошення сприяє підйому ґрунтових вод ближче до поверхні. Це призводить до погіршення фізико-хімічних властивостей чорноземних ґрунтів: ущільнення ґрунтового профілю, збільшення рухомих форм заліза й алюмінію; внаслідок розтікання гумусу профіль ґрунту збільшується, зростає лужність ґрунтового розчину, у вбирному комплексі зростає роль обмінного натрію, що сприяє підвищенню солонцюватості чорноземних і темно-каштанових ґрунтів.

Вплив зрошення простежується через оцінку його впливу на водно-сольовий баланс в аерованій товщі. Спостерігається, що збільшення вмісту солей у зрошуваних ґрунтах корелює з мінералізацією зрошуваних вод. Вміст у них натрію зумовлює його вміст у складі ґрунтових солей, а інтенсивність солонцюватого процесу залежить від співвідношення Са/Nа у ґрунтовому розчині, яке зумовлюється ним же в ґрунтових водах, і вторинним гідроморфізмом, що супроводжується збільшенням вмісту натрію. Осолонцювання наростає в перші 3-5 років, а потім стабілізується; його інтенсивність за градаціями (пасивна, слабка, середня, сильна, агресивна) залежить від якості зрошувальних вод і фаціальних властивостей ґрунтів.

Істотних змін зазнав рослинний і тваринний світ. Про це свідчать такі факти. Українське Полісся за часів Київської Русі було майже суцільно вкрите лісом. У процесі господарювання протягом останнього тисячоліття відбулася трансформація середовища: переважають сільськогосподарські угіддя, а площа лісів зменшилась до 25-35 %. Природних лісів більше було також у лісостеповій зоні. Адже в XVI-XVII ст. лісові масиви поширювалися від Дністра до середньої течії Південного Бугу і Росі. На лівобережній частині лісостепу ліси були від Києва до Переяслава, займали великі ділянки у верхів'ях річок Супой, Сула, Псел, Хорол, Ворскла, басейні Сіверського Дінця. Їх зникнення було зумовлено тим, що від XVI ст. з України в Західну Європу вивозили будівельний ліс, клепку, деревний попіл для виготовлення поташу, тому ліси вирубувалися і спалювалися аж до припинення виробництва поташу наприкінці XIX ст. Водночас деревне паливо використовувалося для виробництва скла, селітри, виплавляння заліза в зоні мішаних лісів і в лісостепу. Значні обсяги дров споживали винокурні, миловарні, гончарні та інші промисли, а пізніше -- цукрова промисловість. До XIX ст. мала поширення вогнева система землеробства, а це зменшувало площі лісів. Такий вплив на лісову рослинність був особливо відчутним у XVIII і XIX ст. Небачених розмірів винищення лісів набуло у зв'язку з будівництвом залізниць, у тому числі знищувались приватні ліси, продані на зруб. За період з 1861 по 1914 р. площа лісів в Україні зменшилась майже на третину.

Площі лісів у Київській і Чернігівській губерніях скоротилися вдвічі, ще більше -- у Харківській і Полтавській. Експлуатація лісів не компенсувалася їх природним і штучним відновленням. Лісовідновлювальні роботи набули великих розмірів з 1945 по 1965 р., завдяки чому загальна площа лісів зросла на 20 %. Тепер площа лісового фонду України становить близько 10 млн га. За цим показником вона належить до малолісних територій. Найбільш залісненими є території Закарпатської, Івано-Франківської, Волинської, Рівненської областей, на яких лісистість змінюється від 30 до 50 %. У південних степових областях лісистість мала -- 2,5-5,0 %.

Степова зона України до другої половини XVIII ст. залишалась цілиною, з річковими долинами, які в багатьох місцях заросли заплавними лісами. На схилах балок росли байрачні ліси та чагарникові зарості. Нині 75-85 % площі степової зони становлять орні землі та інші сільськогосподарські угіддя. Рослинність цілинних степів змінювалась у результаті розорювання, пожеж, діяльності землериїв, надмірного випасу, сінокосіння.

Основні закони екології

Закон подібності частини і цілого, або біоголографічний закон. Його було відкрито ще в давні часи. Так, ще китайські мудреці сповіщали про те, що частина є міниатюрною копією цілого. Тому, всі частини одного рівня ієрархії схожі одна на одну.

Наприклад, схожі модель атому і сонячної системи. Людська істота є мініатюрною копією всесвіту. Подібними є багатоклітинний організм і одноклітинний. При цьому кожна клітина генетично є моделлю цілого багатоклітинного організму (ріст, розвиток, розмноження, репарація тощо).

Утім, зрозуміло, закон подібності не є абсолютним. Так, електрон не може бути моделлю організму. І, навпаки, гени видів, що систематично знаходяться далеко однин від одного, є аналогічними і навіть - ідентичними.

Однак такі суперечності виявляються для структур, які ієрархічно є дуже далекими. Наприклад, для структур елементарних і структур дуже складних. Як правило, частини фенотипічно (тобто, у зовнішньому вигляді) відображають властивості цілого і аналогічні між собою. Аналогічні, але не абсолютно ідентичні.

Ще філософам античності було відомо, що ціле "більше" суми частин. Така закономірність дістала назву аксіоми емерджентності ( від латин. - emergo - з"являюсь, виникаю): ціле завжди має особливі властивості, які відсутні у його частин. Тому ціле не дорівнює сумі елементів, що не поєднані системоутворюючими зв"язками.

Отже, системне ціле, що сформоване з елементів, має інші закони функціонування і розвитку. Образно кажучи, одне дерево чи декілька дерев - це ще не ліс. Ліс - це складне поєднання всіх екологічних елементів, що входять в його екосистему. Крім того, екосистема лісу - це й певний кругообіг речовин, регуляція потоку енергії, в тому числі і створення власного біоклімату.

З аксіомою емерджентності пов"язані наступні екологічні принипи.

Принцип (закон) необхідної різноманітності, який твердить що жодна система не може сформуватися з абсолютно ідентичних елементів. Для утворення стійкої, саморегульованої системи потрібна певна відмінність елементів один від одного. Тобто, їх різноманітність. Але якою мірою, наскільки елементи мають бути різноманітними?

На це питання відповідає правило повноти складових. Воно визначає міру різноманітності елементів, необхідну для утворення стійкої екосистеми таким чином: елементи мають бути настільки різноманітними, наскільки це необхідно для утворення системи.

Крім того, екологічні системи підкоряються закону надмірності системних елементів при мінімумі варіантів організації. Більш того, надмірність системних елементів часто є умовою існування системи. Наприклад, прагнуть надмірності демографічні і економічні процеси і їх наслідки, скажімо, урбанізація.

Закон надмірності, як і будь який закон, діє в певних границях. Вони існуть і для екологічних систем: окрім надмірності проявляється і стратегія "самообмеження". Теоретичним чином вона зафіксована в принципі переходу надмірності системних елементів в самообмеження. Це означає, в певний момент часу кількісний ріст замінюється якісним удосконаленням. Наприклад, піклуванням про нащадків в біологічному і соціальному світі або інтенсифікацією виробництва в економічній сфері. Отже, зміст принципа переходу надмірності системних елементів в самообмеження означає, що надмірнсть системних елементів може бути замінена підвищенням якості цих складових. Тобто, самообмеження проявляється в існуванні фіксованої кільності різноякісних елементів.

При цьому, кожен елемент може бути нездатним до самостійного існування. Втім, система, що сформувалась з таких елементів, може існувати і бути цілісною. Така закономірність функціонування екологічних систем зафіксована в правилі конструктивної емерджентності - надійна система може бути сформована з ненадійних елементів (підсистем), що нездатні до самостійного існування. Прикладами таких систем можуть бути корали, суспільні комахи тощо.

В цілому біосфера - глобальна екосистема, тобто складна і багаторівнева. В ній кожен попередній рівень включений в послідуючий, більш складний за організацією. Тобто, саморозвиток будь-якої взаємопов"язаної сукупності, її формування в систему призводить до включення її як підсистеми в надсистему, що існує або утворюється.

Таким чином, в екологічних системах реалізується ієрархічність їх будови та принцип кооперативності. Результатом "кооперативного ефекту" дослідники (див.М.Реймерс) вважають значні переваги системи - порівняно з елементами, підсистемами в речовому і енергетичному відношенні.

Виживання, збереження системи забеспечується правилом системно-динамічної комплементарності і мінливості. Його зміст розкривається в тому, що будь-яка система, що саморозвивається, складається з двох видів структур (підсистем). Один з них зберігає і закріплює будову і функціонування системи, а інший сприяє змінам, які відповідають новим факторам середовища. Це може бути не тільки вдосконалення системи, а навіть її саморуйнування.

Прикладом співіснування двох видів структур - зберігаючих і змінюючих може бути спадковість і мінливість. Навпаки, жорсткі системи, наприклад, тоталітарно-автократичні суспільства та держави не мають таких механізмів самопідтримки.Замість них діють жорсткі зв"язки і механізми примушування. Тому, такі системи приречені на руйнування.

Важливим законом розвитку екологічних систем є системогенетичний закон або закон подібності еволюційно-історичного і індивідуального розвитку екосистем. Він твердить, що індивідуальний розвиток (онтогенез) системи є повторенням суттєвих моментів історичного розвитку (філогенезу). Специфічними проявами цього закону є біогенетичний закон, відкритий Е.Геккелем і геогенетичний закон , сформульований Д.Рундквістом.

Біогенетичний закон твердить, що онтогенез будь-якого організму в короткому вигляді повторює філогенез.Тобто, індивід в своєму розвитку повторює в суттєвих моментах еволюцію свого виду.

За геогенетичним законом мінералогічні процеси в короткі інтервали часу мов би повторюють загальну історію геологічного розвитку.

Подібним чином розвиваються екологічні системи в ряду сукцесій, йде розвиток техніки, пізнання світу дитиною тощо. Отже, існує загальний - системогенетичний закон , який стверджує, що системи в індивідуальному розвитку повторюють в скороченному вигляді і узагальненій формі еволюційний шлях розвитку своєї власної структури.

Існування, функціонування і можливості розвитку екологічних систем визначаються також законами відношення "система - середовище". Зрозуміло, що речовина та енергія для функціонування системи можуть братися лише з оточуючого середовища. Тобто, в цьому сенсі, розвиток системи є залежним від середовища. Цей суттєвий факт відображає закон розвитку системи за рахунок оточуючого середовища. Він показує, що будь-яка система може розвиватися лише за рахунок використання матеріально-енергетичних і інформаційних можливостей оточуючого середовища. Абсолютно ізольований саморозвиток є неможливим.

Міра відповідності середовища існуючим в ньому живим чи соціальним організмам визначає позитивну чи негатичну перспективу їх існування. Радянський геофізик Г. Хільмі сформулював закон розчинення системи в чужому середовищі. Він є справедливим для будь-яких систем, в тому числі для екологічних і соціальних. Особливістю соціальних феноменів є те, невеликі системні утворення, що розчинюються, "тягнуть" за собою оточуюче їх середовище, що породжує ефект пасіонарності, який досліджено Л. Гумільовим (наприклад, в книзі "Этногенез и биосфера Земли". Л., 1989).

Окрім загальноекологічних законів вчені-екологи виділяють низку законів внутрішкього розвитку екологічних систем (М. Реймерс).

Закон вектору розвитку. Цей закон відтворює таку сутнісну особливість розвитку систем, яка проявляється в спрямованості його в одному напрямку. Тобто, і індивідуальний, і історичний розвиток екологічної системи є спрямованим певним чином, в певному напрямку. Так, неможливо повернути еволюцію в зворотньому напрямку, неможливо повернути життя від старості до юності.

Закон ускладнення системної організації. Закон сформульований видатним біологом К. Рул'є, який зазначав, що історичний розвиток живих організмів приводить до ускладнення їх організації шляхом диференціації функцій і органів, що їх виконують. Подібним чином історичний розвиток екологічних систем призводить до більш тонких механізмів пристосування біогенної і абіогенної частин однієї до іншої. Весь хід еволюції і розвитку екологічних систем підтверджує цей закон. Рушійними механізмами і причинами такого ускладнення є необхідність пристосування до умов середовища, що постійно змінюються. Так, в розвитку живого на Землі і в історії людства все більш складно видобуваються ресурси. В той же час, і живе, і людство прагне відносної незалежності від умов середовища шляхом ускладнення організації.

Закон необмеженості прогресу. Закон пояснює таку важливу особливість розвитку екологічних систем, яка проявляється в принциповій необмеженості еволюційного розвитку екологічних систем. Закон необмеженості прогресу твердить, що розвиток від простого до складного в існуванні екологічних систем в принципі є необмеженим. Втім, як і будь-який закон він має свої межі. Тобто, його не можна абсолютизувати. Ці межі визначаються, перш за все, часом і простором існування об"єкта - живого, людини, планети.

Размещено на Allbest.ru