Экологические ниши человека. Радиационная экология наземных экосистем
Контрольная
работа
Экологические
ниши человека. Радиационная экология наземных экосистем
Содержание
1. Экологические ниши человека
. Радиационная экология наземных
экосистем
Литература
1. Экологические ниши человека
Применение понятия экологической
ниши к человеку более условно, чем по отношению к природным популяциям
животных. Однако в данном случае представление о нише как о «профессиональной»
роли биологического вида в экономике природы выступает наиболее ярко. В отличие
от экологических ниш животных экологические ниши человека постоянно изменялись,
увеличиваясь с нарастающей скоростью вместе с этапами исторического развития
человечества. Главным субъектом этих изменений был сам человек. Для обобщенного
описания экологических ниш возможны разные подходы, но для количественных
сопоставлений больше всего пригодна оценка энергетических потребностей и затрат
человека.
Эволюция экологических
ниш
Каждый способ
энергообеспечения, в частности получения энергии с продуктами питания для
длительного существования популяции, можно рассматривать как энергетический
эквивалент экологической ниши. На рис. 1 в такой интерпретации представлена
история экологических ниш человека.
Базовая реализованная
экологическая ниша первобытного человека в большой мере зависела от его
энергетических потребностей. В соответствии с данными о размерах тела средняя
удельная расходуемая мощность человека была близка к 2 Вт/кг, а теплоотдача - к
75 Вт/м2, что определяло потребность в пище (до 1/12 массы тела в
сутки) и в климатических условиях обитания, характерных для сезонно-влажных зон
тропического пояса.
Ранние архантропы
занимали нишу собирателей пастбищной пищевой цепи с относительно малой
долей животной пищи. Они были вынуждены постоянно выполнять большую работу по
добыче пищи и осваивать большую кормовую территорию (порядка п ' 102
га/чел). Начало использования огня и увеличение добычи и потребления животной
пищи расширило экологическое пространство человека до ниши первобытных
охотников и рыболовов (с площадью п • 103 га/чел). К
этому же периоду относится и применение огня для выжигания лесов, сначала для
целей загонной охоты, а затем и для подсечно-огневого земледелия. М. Ичас
(1994) даже назвал это первой экологической революцией, но вряд ли саму по себе
утрату локальных лесных массивов можно так квалифицировать. Гораздо
существеннее изменение характера «землепользования» в эту эпоху, которую обычно
называют неолитической (первой сельскохозяйственной) революцией.
Переход к земледелию
значительно уменьшил необходимую индивидуальную кормовую площадь и довел
потребление пищи почти до уровня чистой первичной продукции возделываемых
растений примитивных агроценозов. Одновременно это потребовало роста общих
затрат контролируемой человеком энергии на единицу продукции (включая затраты
на изготовление орудий, обработку земли и переработку урожая, а также энергию
рабочего скота). Вместе с оседлостью, созданием постоянных поселений и
необходимым разделением труда это означало появление устойчивой материальной
культуры - возникновение цивилизации.
Рис. 1. Исторические изменения количества энергии,
необходимой для обеспечения одного человека пищей и пищевым пространством.
Темные столбики - удельные энергозатраты (Вт/чел.); светлые столбики - площадь
прокорма, га/чел. 1 - собирательство (1а) и первобытная охота и рыболовство
(16); 2 - первобытное пастбищно-кочевое скотоводство (2а) и
подсечно-огневое земледелие (26); 3 - традиционное пастбищное скотоводство (За)
и традиционное земледелие с использованием рабочего скота (36); 4 - стойловое
скотоводство (4а) и современное земледелие (46). По горизонтали - длительность
периода доминирования хозяйства данного типа в годах; по вертикали - количество
энергии в Вт на 1 чел. (по В.Г. Горшкову, 1990)
С экологической точки
зрения это было в значительной мере случайным явлением, так как требовало
совпадения ряда редких условий: относительно большой плотности населения в
плодородных террасных долинах сезонно-влажных тропиков или субтропиков, где
были растения, пригодные для возделывания, животные, пригодные для
одомашнивания, и где быстро исчерпывались ресурсы собирательства, примитивной
охоты и рыбной ловли. Недаром древнейшие центры цивилизации независимо возникли
всего в трех небольших регионах - на юге Месопотамии, в среднем течении Меконга
и на юге Перу.
На ограниченных
территориях освоения человек не мог добыть нужное количество животной пищи.
Поэтому распространение земледелия сопровождалось развитием скотоводства и
пастбищного хозяйства, а также развитием кочевого скотоводства. Так
как продукция скота по массе на порядок меньше его корма, то для получения хотя
бы 1/10 продуктов питания в виде животной пищи человек вынужден был иметь
биомассу скота, равную биомассе людей, а площадь пастбищ не меньше площади
пашни.
Неолитическая революция
означала переход от присваивающей экономики к производящей. Она вызвала к жизни
принципиально новый тип природопользования. Если при собирательстве отношение
человека к ресурсам потребления было примерно таким же, как и у животных, то
теперь человек стал производить пищу, переделывая или заменяя природные
сообщества растений и животных.
Потребление человеком
большей части продукции агроце-нозов исключало возможность естественного
восстановления биомассы растений и плодородия почвы. Человек вынужден был взять
на себя функцию воспроизводства, ежегодно обрабатывая поля. Был нарушен
естественный круговорот, связанный с продукционно-деструкционным балансом. Во
многих случаях это вело к деградации земель и к смене земледельческих цивилизаций
на Ближнем Востоке и в Восточной Азии. Все же конкурентоспособность их в
столкновениях с природными системами постоянно нарастала. Распространение
земледелия и скотоводства привели к освоению значительных территорий
субтропиков и умеренного пояса, к увеличению энергопотребления и к увеличению
численности и плотности населения. Так возник контур положительной обратной
связи, своего рода «заколдованный круг» взаимного стимулирования роста
населения и роста экономики; тот самый контур, который стал дестабилизирующим
звеном системы ЧЭБС: Ч+
+Э. Механизм, запущенный
на заре цивилизации, продолжает работать до сих пор.
Но на протяжении
нескольких тысячелетий нарастание этого механизма не таило угрозы
саморазрушения. Только начиная с эпохи великих географических открытий взаимно
стимулируемый рост населения и экономики приблизился к экспоненциальному.
Заселение европейцами Америки и Австралии, формирование колониальных империй
завершило расширение глобального ареала человечества. Этим территориально были
определены экологические ниши больших популяций людей. Внутри них, благодаря
возросшей продуктивности земледелия и углублению разделения труда, возникли
условия быстрого развития промышленности, торговли и концентрации людей в
городах.
Применение машин и
ископаемого топлива позволило значительно повысить выход продукции земледелия, освоить
новые территории и расширить площадь возделываемых земель. Но одновременно это
сильно увеличило энергоемкость производства продуктов питания и обеспечения
других потребностей человека. Вещественные концентраты энергии - уголь, нефть и
газ - оказались для этого универсальной валютой и источниками богатства. К
концу XX в. среднее потребление энергии, приходящееся на одного жителя
планеты, в 25 раз превысило его потребность в энергии пищи. За последние 100
лет затраты энергии на производство 1 т пшеницы возросли в 100 раз и сейчас
намного превышают энергию, содержащуюся в этой массе зерна.
Среда жизни современного
человека
Совокупность условий, в
которых живут современные люди) намного шире обычного понимания экологической
среды, такой, как описана в гл. 4. Окружающая человека среда кроме факторов
общей для всех наземных животных природной среды включает еще созданные самим
человеком материальную и социальную среды. Они образуют единую сложную систему
взаимодействующих факторов (рис. 2).
1.Элементы природной
среды, измененные человеком: преобразованные ландшафты (превращение степи в
поле, леса - в парк, части реки - в водохранилище), измененный мезоклимат, иной
состав организмов в среде, отклонения от естественного состава и
физико-химических свойств воздуха, воды, почвы и т.п. - так называемую квазиприродную
среду.
2.Искусственные элементы:
здания, сооружения, машины, кондиционированный микроклимат, шумы,
электромагнитные поля, проникающая радиация, вещества, материалы и изделия, -
различные средства производства и потребления, которые в сочетании с элементами
квазиприродной среды образуют артеприродную среду. Ее называют также техногенной
средой.
Элементы преобразованной
человеком среды как искусственные экосистемы - агроценозы, поле, парк, канал,
дорога и т.п. - не способны к самоподдержанию; если человек их оставляет, они
либо деградируют и разрушаются, либо подвергаются естественной сукцессии,
постепенно превращаясь в объекты дикой природы.
Рис. 2. Составные части окружающей человека среды
На стыке с социальной
средой техногенная среда содержит селитебную среду, т.е. среду жилищ и
населенных пунктов, и производственную среду - среду рабочих мест и
окружения производственных объектов. При некоторых видах деятельности,
требующих изоляции от внешней среды (подводные и космические аппараты), человек
оказывается целиком в искусственной среде.
Социальная среда человека - это
определенным образом организованная совокупность связей людей - от семьи до
этноса или государственного общества, в которой формируются и удовлетворяются
психологические, культурные, социальные и экономические потребности личности.
Без материальной среды человек не может жить как живое существо, без социальной
среды человек не становится человеком в полном смысле слова, так как лишается
культурного наследования. Уровень развития общества, ступень цивилизации,
зависит и от структуры материальной среды - соотношения между природной и
техногенной средой человека и от соотношения между материальной и социальной
средой.
Определение среды
человека есть в документах ООН и в правовых положениях некоторых стран. В
Стокгольмской Декларации 1972 г. говорится:
Человек одновременно
является продуктом и творцом своей среды, которая дает ему физическую основу
для жизни и обеспечивает интеллектуальное, моральное, общественное и духовное
развитие,.., поэтому для человеческого благосостояния и осуществления основных
прав людей, включая и право на жизнь, важное значение имеют два аспекта - природная среда и
та, которую создал человек.