Министерство Образования Российской Федерации
ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ.
Естественно – географический факультет.
Кафедра географии и методики преподавания.
Выпускная квалификационная работа
Природные ресурсы - как основа функционирования мировой экономики.
Выполнил студент V курса естественно – географического факультета Гордин Д.В.
__________________
Научный руководитель,
к.г.н., доцент Королёв М.Г.
Допущена к защите в ГАК
Зав. кафедрой _______________ Пахомов М.М.
«__»________ 2001 г.
Декан факультета _______________ Охорзин Н.Д.
«__»________ 2001 г.
Киров 2001
ОГЛАВЛЕНИЕ:
Список таблиц, иллюстраций. 2
Введение. 3
Глава I Теоретико-методологические вопросы исследования природных ресурсов 5
1.1 Понятие "природные ресурсы". 5
1.2 Классификации природных ресурсов. 8
1.3 Понятие и сущность экономических оценок природных ресурсов. 13
1.3.1 Экономическая оценка минерально-сырьевых ресурсов. 14
1.3.2 Экономическая оценка лесных ресурсов. 15
1.3.3 Экономическая оценка сельскохозяйственных (земельных) ресурсов. 16
1.3.4 Экономическая оценка водных ресурсов. 17
Глава II Экономико-географические особенности размещения и использования важнейших видов природных ресурсов. 21
2.1 Минеральные ресурсы.. 21
2.1.1 Классификация полезных ископаемых. 21
2.1.2 Топливно-энергетическое сырье. 23
2.1.3 Нетрадиционные энергоресурсы планеты.. 30
2.1.4 Металлы. 31
2.2 Агроклиматические ресурсы. 34
2.3 Водные ресурсы. 40
2.3.1 Водохозяйственный баланс и его категории. 41
2.3.2 Мировое водопотребление. 43
2.3.3 Охрана водных ресурсов и рациональное водопользование. 47
2.4 Земельные ресурсы. 48
2.4.1 Сельскохозяйственные земли. 50
2.4.2 Агроландшафтные пояса. 55
2.4.3 Прочие земли. 59
2.5 Лесные ресурсы мира. 60
2.5.1 Общая характеристика лесов мира. 61
2.5.2 Использование лесов. 66
2.5.3 Поражение лесов в результате загрязнения. 67
2.5.4 Воспроизводство лесных ресурсов. 68
2.5.5 Прогнозы состояния лесных ресурсов. 69
Глава III Глобальные проблемы человечества. 71
3.1 Понятие о глобальных проблемах. 71
3.2 Продовольственная проблема. 71
Использование материала дипломной работы на уроках географии в средней школе. 79
Заключение. 80
Литература. 84
Список таблиц, иллюстраций
Таблица 1. Доказанные запасы нефти и природного газа по регионам и странам мира, 1995 г. 27
Таблица 2. Угольные ресурсы по регионам и странам мира, 1980 г. 29
Таблица 3. Мировые запасы минерального сырья, 1995 г. 33
Таблица 4. Структура мирового земельного фонда, 1997 г. 50
Таблица 5. Земельные ресурсы регионов мира. 53
Таблица 6. Мировые лесные ресурсы. 61
Рисунок 1. Структура разведанных извлекаемых запасов органического топлива по материкам и регионам. 24
Рисунок 2. Объем минерального сырья, извлекаемого из недр Земли. 34
Рисунок 3. Обеспеченность ресурсами речного стока в расчете на душу населения. 41
Рисунок 4. Структура водопотребления на материках и регионах. 46
Рисунок 5. Размеры и структура мирового земельного фонда, 1990 г. 49
Введение
Актуальность темы исследования.
Гармоничное сотрудничество человека с природой, его разумная общественная деятельность, которая регулирует и контролирует обмен веществ между природой и обществом, стало в современную эпоху одной из актуальнейших задач. Увеличение материальных благ общества, которое сопровождается антропогенным прессингом, привело к серьезному загрязнению окружающей среды. Особенно это заметно в области использования природных ресурсов.
Современный этап развития мирового хозяйства отличается всевозрастающими масштабами потребления природных ресурсов, резким усложнением процесса взаимодействия природы и общества, интенсификацией и расширением сферы проявления специфических природно-антропогенных процессов, возникающих вследствие техногенного воздействия на природу. Обострение сырьевых, топливных, энергетических, водных и в целом экологических проблем перешагнули границы отдельных регионов и приобрели глобальный масштаб. В этой связи большое значение приобретает изучение природно-ресурсного потенциала мира в целом, отдельных материков и стран, анализ систем их хозяйственного использования, сложившихся в различных социально-экономических структурах современного мирового сообщества, разработка представлений о региональном и оптимальном освоении природных богатств. Поэтому исследование социально-экономических и экологических особенностей использования природных ресурсов мира является в достаточной степени актуальными и важными.
Объектом
данного исследования являются мировые природные ресурсы как основа экономического, социального и экологического существования человечества. Выбор объекта исследования можно объяснить следующими обстоятельствами:
1. Высоким современным уровнем использования природных ресурсов отдельными отраслями мировой экономики;
2. Значительным антропогенным прессингом на природные компоненты;
3. Определенной территориальной дифференциацией использования природных ресурсов.
Целью
дипломного исследования является территориальный анализ природно-ресурсного потенциала мирового хозяйства, его пространственная дифференциация и современные проблемы использования природных ресурсов.
В ходе достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Определение теоретико-методологических вопросов использования природных ресурсов мира.
2. Определение сущности хозяйственной оценки природных ресурсов
3. Выделение экономико-географических особенностей размещения и использования важнейших видов природных ресурсов.
4. Использование материала дипломной работы в школьном курсе социально-экономической географии зарубежных стран.
Структура дипломной работы.
Дипломная работа состоит из введения, трех глав, заключения. Она содержит 84 страницы машинописного текста, 5 рисунков, 6 таблиц. Список литературы включает 17 наименований.
Глава I
Теоретико-методологические вопросы исследования природных ресурсов
1.1 Понятие "природные ресурсы"
"Природные ресурсы" - одно из наиболее часто употребляемых в литературе понятий. В Краткой географической энциклопедии под таким термином обозначаются “...элементы природы, используемые в народном хозяйстве, являющиеся средствами существования человеческого общества: почвенный покров, полезные дикие растения, животные, полезные ископаемые, вода (для водоснабжения, орошения, промышленности, энергетики, транспорта), благоприятные климатические условия (главным образом тепло и влага), энергия ветра” (том 3, стр.299)
Более общим является определение, данное А. А. Минцом (1972, с.27): "естественные ресурсы... тела и силы природы, которые на данном уровне развития производительных сил и изученности могут быть использованы для удовлетворения потребностей человеческого общества в форме непосредственного участия в материальной деятельности .
Природные ресурсы - пространственно-временная категория;
их объем разный в различных районах земного шара и на разных стадиях социально-экономического развития общества. Тела и явления природы выступают в качестве определенного ресурса в том случае если в них возникает потребность. Но потребности, в свою очередь, появляются и расширяются по мере развития технических возможностей освоения природных богатств. Например, нефть была известна как горючее вещество еще за 600 лет до н. э., но в качестве топливного сырья в промышленных масштабах ее начали разрабатывать лишь с 60-х годов XIX столетия. Именно с этих пор нефть превратилась в реально доступный для использования энергетический ресурс, значение которого неуклонно возрастало. Однако до второй половины XX в. нефть, залегающая в донных отложениях шельфа Мирового океана, не рассматривалась в качестве ресурса, так как состояние техники извлечения нефти делало невозможной ее добычу на шельфе. Лишь в 1940-х годах впервые на акваториях (озеро Маракайбо в Венесуэле, Каспийское море в СССР) нефть начала разрабатываться в промышленных масштабах, и нефтяные залежи мелководных зон морей и океанов приобрели ресурсное значение.
В первобытнообщинном обществе потребности человека и его возможности освоения природных богатств были весьма скромными и ограничивались охотой на диких животных, рыбной ловлей, собирательством. Затем возникло земледелие и скотоводство, и, соответственно, в состав природных ресурсов были включены почвенный покров и растительность, служившая кормовой базой для выпасаемого скота. В лесах добывалась древесина для строительства жилищ и для получения дров, постепенно началось освоение полезных ископаемых (угля, руд, строительных материалов), человек научился осваивать энергию ветра и падающей воды. По мере развития производства расширялся не только объем осваиваемых естественных ресурсов, но в хозяйственный оборот вовлекались и новые площади девственной природы.
Территориальное расширение сферы хозяйственной деятельности человеческого общества и вовлечение в материальное производство новых видов природных ресурсов вызывало в природе разнообразные изменения, своего рода ответные реакции в виде различных природно-антропогенных процессов. В докапиталистических общественных формациях эти процессы изменения не носили повсеместного характера и концентрировались в отдельных регионах - очагах мировой цивилизации (Средиземноморье, Месопотамия и Ближний Восток, Южная и Юго-Восточная Азия). И хотя во все времена освоение природных ресурсов человеком носило чисто потребительский, а подчас и откровенно хищнический характер, оно редко приводило к серьезным широкомасштабным экологическим катастрофам. Интенсивность освоения естественных ресурсов и объем природных богатств, вовлекаемых в хозяйственную деятельность, стали резко возрастать в эпоху возникновения и развития капиталистического общественного уклада. Применение машинной техники сопровождалось значительным увеличением объемов извлекаемого сырья (древесины, полезных ископаемых, сельскохозяйственной продукции и т. д.). Одновременно шло освоение новых видов природных ресурсов. Мелиорируются земли, ранее считавшиеся непригодными для распашки (заболоченные, засоленные или страдающие от дефицита влаги), осваиваются новые виды полезных ископаемых (нефть, природный газ, уран, редкие металлы и др.). Естественные ресурсы в процессе освоения подвергаются более глубокой и комплексной переработке (производство нефтепродуктов, синтетических материалов и т.д.). Однако способ производства, основанный на расширенном материальном воспроизводстве, на получении максимальной сиюминутной прибыли, не учитывает особенностей формирования природных ресурсов, объемов их естественного возобновления и использует в первую очередь наиболее качественные и удобно размещенные запасы.
Во второй половине XX в. ресурсопотребление неизмеримо возросло, охватив практически всю сушу и все известные в настоящее время природные тела и компоненты. Научно-технический прогресс непосредственным образом отразился на практике ресурсопользования. Разработаны технологии освоения таких видов природных богатств, которые до недавнего времени не включались в понятие "природные ресурсы" (например, опреснение соленых морских вод в промышленном масштабе, освоение солнечной или приливно-волновой энергии, производство атомной энергии, добыча нефти и газа на акваториях и многое другое). Возникло представление о потенциальных ресурсах
или ресурсах будущего.
Большое значение в освоении природных ресурсов имеют экономические факторы,
определяющие рентабельность их хозяйственного использования. Так, до сих пор нефть, железомарганцевые конкреции, залегающие на больших глубинах дна Мирового океана, в качестве реальных, доступных ресурсов не рассматриваются, так как их добыча оказывается слишком дорогой и экономически не оправданной.
Далеко не все природные ресурсы "лежат на поверхности" и могут быть легко подсчитаны и учтены. Так, объемы подземных вод, многие виды полезных ископаемых, сырье для разнообразных химических производств определяются и уточняются в результате сложных, часто дорогостоящих научных или технических изысканий. По мере развития научно-технического прогресса наши знания и представления о них становятся более точными. В ряде случаев уже известна технология извлечения или переработки природного сырья, но лишь на стадии экспериментальных, а не промышленных разработок. Так обстоит дело с получением нефти из битуминозных песчаников и сланцев, с широкомасштабным опреснением соленых морских вод. Получаемое при этом сырье слишком дорого и неконкурентоспособно, поэтому невозможно строить экономические расчеты на базе их использования.
Часто потребности в природном ресурсе полностью блокируются технологической невозможностью их освоения,
например, производство энергии на основе управляемого термоядерного синтеза, регулирование климатических процессов или явлений и т.д. Техническое и технологическое несовершенство многих процессов извлечения и переработки природных ресурсов, соображения экономической рентабельности и недостаток знаний об объемах и величинах природного сырья заставляют при определении природно-ресурсных запасов выделять несколько их категорий по степени технической и экономической доступности и изученности.
1. Доступные, или доказанные, или реальные запасы - это объемы природного ресурса, выявленные современными методами разведки или обследования, технически доступные и экономически рентабельные для освоения.
2. Потенциальные, или общие, ресурсы (англ.- potential resources) -это ресурсы, установленные на основе теоретических расчетов, рекогносцировочных обследований и включающие помимо точно установленных технически извлекаемых запасов природного сырья или резервов еще и ту их часть, которую в настоящее время освоить нельзя по техническим или экономическим соображениям (например, залежи бурого угля на больших глубинах или пресные воды, законсервированные в ледниках или глубинных слоях земной коры). Потенциальные ресурсы называют ресурсами будущего, так как их хозяйственное освоение станет возможным только в условиях качественно нового научно-технического развития общества.
1.2 Классификации природных ресурсов
В связи с двойственным характером понятия "природные ресурсы", отражающим их природное происхождение, с одной стороны, и хозяйственную, экономическую значимость - с другой, разработаны и широко применяются в специальной и географической литературе несколько классификаций.
I. Классификация природных ресурсов по происхождению. Природные ресурсы (тела или явления природы) возникают в природных средах (водах, атмосфере, растительном или почвенном покрове и т.д.) и в пространстве образуют определенные сочетания, меняющиеся в границах природно-территориальных комплексов. На этом основании они подразделяются на две группы: ресурсы природных компонентов и ресурсы природно-территориальных комплексов.
1. Ресурсы природных компонентов.
Каждый вид природного ресурса обычно формируется в одном из компонентов ландшафтной оболочки. Он управляется теми же природными факторами, которые создают данный природный компонент и влияют на его особенности и территориальное размещение. По принадлежности к компонентам ландшафтной оболочки выделяют ресурсы: 1) минеральные, 2) климатические, 3) водные, 4) растительные, 5) земельные, 6) почвенные, 7) животного мира. Эта классификация широко употребляется в отечественной и зарубежной литературе.
При использовании приведенной классификации основное внимание уделяется закономерностям пространственного и временного формирования отдельных видов ресурсов, их количественным, качественным характеристикам, особенностям их режима, объемам естественного восполнения запасов. Научное понимание всего комплекса естественных процессов, участвующих в создании и накоплении природного ресурса, позволяет правильнее рассчитать роль и место той или иной группы ресурсов в процессе общественного производства, системе хозяйства, а главное - дает возможность выявить предельные объемы изъятия ресурса из природной среды, не допуская его истощения или ухудшения качества. Например, точное представление об объемах ежегодного прироста древесины в лесах определенного района позволяет рассчитать допустимые нормы рубок. При строгом контроле за соблюдением этих норм истощения лесных ресурсов не происходит.
2. Ресурсы природно-территориальных комплексов.
На данном уровне подразделения учитывается комплексность природно–ресурсного потенциала территории, вытекающая из соответствующей комплексной структуры самой ландшафтной оболочки. Каждый ландшафт (или природно-территориальный комплекс) обладает определенным набором разнообразных видов природных ресурсов. В зависимости от свойств ландшафта, его места в общей структуре ландшафтной оболочки, сочетания видов ресурсов их количественные и качественны характеристики меняются очень существенно, определяя возможности освоения и организации материального производства. Часто возникают такие условия, когда один или несколько ресурсов определяют направление хозяйственного развития целого региона. Практически любой ландшафт имеет климатические, водные, земельные, почвенные и другие ресурсы, но возможности хозяйственного использования весьма различны. В одном случае могут складываться благоприятные условия для добычи минерального сырья, в других - для выращивания ценных культурных растений или для организации промышленного производства, курортного комплекса и т.д. На этом основании выделяются природно-ресурсные территориальные комплексы по наиболее предпочтительному (или предпочтительным) виду хозяйственного освоения. Они делятся на: 1) горнопромышленные, 2) сельско- хозяйственные, 3) водохозяйственные, 4) лесохозяйственные, 5) селитебные, 6) рекреационные
и др.
Использование только одной классификации видов ресурсов по их происхождению (или "природной классификации", по определению А.А. Минца) недостаточно, так как она не отражает экономического значения ресурсов и их хозяйственной роли. Среди систем классификации природных ресурсов, отражающих их экономическую значимость и роль в системе общественного производства, чаще применяется классификация по направлению и формам хозяйственного использования ресурсов.
II. Классификация по видам хозяйственного использования. Основной критерий подразделения ресурсов в этой классификации - отнесение их к различным секторам материального производства. По этому признаку природные ресурсы делятся на ресурсы промышленного и сельскохозяйственного производства.
1. Ресурсы промышленного производства.
Эта подгруппа включает все виды природного сырья, используемые промышленностью. В силу очень большой разветвленности промышленного производства, наличия многочисленных отраслей, потребляющих разные виды природных ресурсов и соответственно выдвигающих к ним различные требования. Виды природных ресурсов, дифференцируются следующим образом:
1) энергетические,
к которым относятся разнообразные виды ресурсов, используемых на современном этапе развития науки и техники для производства энергии: а) горючие полезные ископаемые (нефть, угли, газ, уран, битуминозные сланцы и др.); б) гидроэнерго ресурсы - энергия свободно падающих речных вод, приливно-волновая энергия морских вод и др.; в) источники биоконверсионной энергии - использование топливной древесины, производство биогаза из отходов сельского хозяйства; г) ядерное сырье, используемое для получения атомной энергии;
2) неэнергетические
включающие подгруппу природных ресурсов, которые поставляют сырье для различных отраслей промышленности или же участвуют в производстве по технологической необходимости: а) полезные ископаемые, не относящиеся к группе кау стобиолитов; б) воды, используемые для промышленного водоснабжения; в) земли, занятые промышленными объектами и объектами инфраструктуры; г) лесные ресурсы, поставляющие сырье для лесохимии и строительной индустрии; д) рыбные ресурсы относятся к данной подгруппе условно, так как в настоящее время добыча рыбы и обработка улова приобрели промышленный характер (А. А. Минц, 1972).
2. Ресурсы сельскохозяйственного производства.
Они объединяют виды ресурсов, участвующих в создании сельскохозяйственной продукции: а) агроклиматические - ресурсы тепла и влаги, необходимые для продуцирования культурных растений или выпаса скота; б) почвенно-земельные ресурсы - земля и ее верхний слой - почва, обладающая уникальным свойством продуцировать биомассу, рассматриваются и как природный ресурс и как средство производства в растениеводстве; в) растительные кормовые ресурсы-ресурсы биоценозов, служащие кормовой базой выпасаемого скота; г) водные ресурсы - воды, используемые в растениеводстве для орошения, а в животноводстве - для водопоя и содержания скота.
Довольно часто выделяют также природные ресурсы непроизводственной сферы или непосредственного потребления. Это, прежде всего ресурсы, изымаемые из природной среды (дикие животные, составляющие объект промысловой охоты, дикорастущие лекарственные растения), а также ресурсы рекреационного хозяйства, ресурсы заповедных территорий и ряд других.
Ш. Классификация по признаку исчерпаемости. При учете запасов природных ресурсов и объемов их возможного хозяйственного изъятия пользуются представлениями об исчерпаемости запасов. А. Минц предложил называть классификацию по этому признаку экологической. Все природные ресурсы по исчерпаемости делятся на две группы: исчерпаемые и неисчерпаемые.
1. Исчерпаемые ресурсы.
Они образуются в земной коре или ландшафтной сфере, но объемы и скорости их формирования измеряются по геологической шкале времени. В то же время потребности в таких ресурсах со стороны производства или для организации благоприятных условий обитания человеческого общества значительно превышают объемы и скорости естественного восполнения. В результате неизбежно наступает истощение запасов природного ресурса. В группу исчерпаемых включены ресурсы с неодинаковыми скоростями и объемами формирования. Это позволяет провести их дополнительную дифференциацию. На основе интенсивности и скорости естественного образования ресурсы делят на подгруппы:
1. Невозобновляемые,
к которым относят: а) все виды минеральных ресурсов
или полезные ископаемые. Они как известно, постоянно образуются в недрах земной коры в результате непрерывно протекающего процесса рудообразования, но масштабы их накопления столь незначительны, а скорости образования измеряются многими десятками и сотнями миллионов лет (например, возраст каменных углей насчитывает более 350 млн. лет), что практически их учитывать в хозяйственных расчетах нельзя. Освоение минерального сырья происходит по исторической шкале времени и характеризуется всевозрастающими объемами изъятия. В этой связи все минеральные ресурсы рассматриваются в качестве не только исчерпаемых, но и невозобновляемых. б) Земельные ресурсы
в их естественном природном виде - это материальный базис, на котором происходит жизнедеятельность человеческого общества. Морфологическое устройство поверхности (т. е. рельеф) существенно влияет на хозяйственную деятельность, на возможность освоения территории. Однажды нарушенные земли (например, карьерами) при крупном промышленном или гражданском строительстве в своем естественном виде уже не восстанавливаются.
2. Возобновляемые ресурсы,
к которым принадлежат: а) ресурсы растительного и
б) животного мира.
И те и другие восстанавливаются довольно быстро, и объемы естественного возобновления хорошо и точно рассчитываются. Поэтому при организации хозяйственного использования накопленных запасов древесины в лесах, травостоя на лугах или пастбищах, промысла диких животных в пределах, не превышающих ежегодное возобновление, можно полностью избежать истощения ресурсов.
3. Относительно (не полностью) возобновляемые.
Некоторые ресурсы хотя и восстанавливаются в исторические отрезки времени, но возобновляемые объемы их значительно меньше объемов хозяйственного потребления. Именно поэтому такие виды ресурсов оказываются весьма уязвимыми и требуют особенно тщательного контроля со стороны человека. К относительно возобновляемым ресурсам относятся и очень дефицитные природные богатства: а) продуктивные пахотно-пригодные почвы;
б) леса с древостоями спелого возраста;
в) водные ресурсы в региональном аспекте. Продуктивных пахотно-пригодных почв
сравнительно немного (по разным оценкам их площадь не превышает 1,5-2,5 млрд. га). Наиболее продуктивные почвы, относящиеся к первому классу плодородия, занимают, по оценкам ФАО, всего 400 млн. га. Продуктивные почвы образуются крайне медленно – на формирование 1 мм слоя, например, черноземных почв требуется более 100 лет. В то же время процессами ускоренной эрозии, стимулированными нерациональным землепользованием, за один год может быть разрушено несколько сантиметров верхнего, наиболее ценного пахотного слоя. Антропогенное разрушение почв происходит в последние десятилетия настолько интенсивно, что дает основание отнести почвенные ресурсы к категории "относительно возобновляемых".
Леса с древостоями спелого возраста
(так называемые "спелые леса"), т.е. леса, древостой которых достигли промышленной спелости и пригодны для производства пиловочника и других видов промышленной лесной продукции, пользуются повышенным спросом и поэтому усиленно вырубаются. Для полного восстановления вырубленных лесов необходимо длительное время: для хвойных древостоев порядка 80-100 лет, для лиственных- 100-120 лет. Следовательно, приросты в таких лесах невелики, и нормы допустимых рубок должны быть строго ограниченны. При нарушении этого принципа естественного восстановления запасов древесины не происходит.
Хорошо известен факт практической неисчерпаемости водных ресурсов в планетарном масштабе. Однако на поверхности суши запасы пресных вод сосредоточены неравномерно, и на обширных территориях ощущается дефицит вод, пригодных для употребления в системах водопользования. Особенно сильно страдают от недостатка воды аридные и субаридные районы, где нерациональное водопотребление (например, водозабор в объемах, превышающих объем естественного восполнения свободных вод) сопровождается быстрым и зачастую катастрофическим истощением водозапасов. Поэтому необходим точный учет количества допустимого изъятия водного ресурса по регионам. П. Неисчерпаемые ресурсы.
Среди тел и явлений природы ресурсного значения имеются и такие, которые практически неисчерпаемы, К ним относятся климатические
и водные ресурсы.
А) климатические ресурсы.
Наиболее жесткие требования к климату
предъявляют сельское хозяйство, рекреационное и лесное хозяйство, промышленное и гражданское строительство и др. Обычно под климатическими ресурсами понимают запасы тепла и влаги, которыми располагает конкретная местность или регион. Общие запасы тепла, поступающие за год на 1 м.кв. поверхности планеты, равны 3.16 х 10 Дж (радиационный бюджет в среднем для планеты). Территориально и по сезонам года тепло распределяется неравномерно, хотя в среднем для Земли температура воздуха равна примерно + 15°С. Суша в целом неплохо обеспечена и атмосферной влагой: на ее поверхность ежегодно выпадает в среднем около 119 тыс. куб. км осадков. Но распределяются они еще более неравномерно, чем тепло, и в пространственном и во временном отношениях На суше известны районы, получающие ежегодно более 12000мм осадков, к обширные местности, где за год выпадает менее 50-100 мм. В среднем многолетнем выражении и запасы тепла и объемы выпадающей атмосферной влаги довольно постоянны, хотя от года к году могут наблюдаться существенные колебания в обеспечении территории теплом и влагой. Так как эти ресурсы формируются в определенных звеньях теплового и водного круговоротов, постоянно действующих над планетой в целом и над ее отдельными регионами, запасы тепла и влаги могут рассматриваться как неиссякаемые в определенных количественных пределах, точно установленных для каждого района.
Б) Водные ресурсы планеты.
Земля обладает колоссальным объемом воды -около 1,5 млрд. куб. км. Однако 98% этого объема составляют соленые воды Мирового океана, и только 28 млн. куб. км - пресные воды. Поскольку уже известны технологии опреснения соленых морских вод, воды Мирового океана и соленых озер можно рассматривать как потенциальные водные ресурсы, использование которых в будущем вполне возможно. Ежегодно возобновляемые запасы пресных вод не столь велики " по разным оценкам они колеблются от 41 до 45
тыс. куб. км (ресурсы полного речного стока). Мировое хозяйство расходует для своих нужд около 4-4,5 тыс. куб. км, что равно примерно 10% общего водозапаса, и, следовательно, при условии соблюдения принципов рационального водопользования эти ресурсы можно рассматривать как неисчерпаемые. Однако при нарушении этих принципов ситуация может резко обостриться, и даже в планетарном масштабе может ощущаться дефицит чистых пресных вод. А пока природная среда ежегодно "дарит" человечеству в 10 раз больше воды, чем ему нужно для удовлетворения самых разнообразных потребностей.
1.3 Понятие и сущность экономических оценок природных ресурсов.
Экономическая (или в более широком смысле - хозяйственная) оценка природных условий и естественных ресурсов принадлежит к числу понятий, довольно давно занимающих видное место в проблемах современной экономической географии. Рассмотрение данного вопроса привело к выводу об актуальности более углубленной теоретической и методической разработки этой проблемы. В связи с этим встал вопрос о возможности определения самого содержания понятия экономической оценки, выяснения сущности отражаемых его процессов действительности, установления критериев. Сам по себе факт природно обусловленной дифференциации географической оболочки, в ценностном отношении, нейтрален и не может получить какую либо оценку вне зависимости от применяемого критерия. При оценке необходимо применять критерий ценности, определяемый характером отношений ее субъекта и объекта. Экономическая оценка естественных ресурсов
подразумевает применение экономических критериев, т.е. сопоставление свойств природных факторов с требованиями, вытекающими из практической, хозяйственной деятельности человека.
В качестве содержания
экономической оценки естественных ресурсов рассматривается учет влияния закономерных территориальных различий в природных свойствах этих ресурсов и их источников на производительность общественного труда. Неравномерность пространственного распределения ресурсов делает необходимым также учет различий в объеме (запасы, площади и т.д.) ресурсов оцениваемых объектов.
Критерием
оценки предлагается считать сравнительную экономическую эффективность использования данного источника ресурсов или их территориального сочетания. Различия в эффективности выражаются в дифференцированных суммарных затратах живого и овеществленного труда. Ясно, что ценность того или иного вида естественных ресурсов определяется народнохозяйственным эффектом, достигнутым при его использовании (Сухотин, 1967г., Федоренко, 1968 г. и др.). Величина этого эффекта, как и величина необходимых затрат для большинства видов ресурсов территориально дифференцирована; она отражает сложившуюся на каждом этапе территориальную структуру производства со специфической картиной соотношения потребности в ресурсах и возможности их удовлетворения.
1.3.1 Экономическая оценка минерально-сырьевых ресурсов.
Минерально-сырьевые ресурсы, включающие очень широкий (и непрерывно расширяющийся) круг природных веществ минерального происхождения, используемых для получения энергии и материалов путем извлечения и последующей переработки, принадлежат к числу важнейших видов природных богатств.
Единым объектом
минерально-сырьевых ресурсов обычно служат месторождения полезных ископаемых. К месторождениям теоретически относят такие участки земной коры в которых "в результате тех или иных геологических процессов произошло накопление минерального вещества, по количеству, качеству и условиям залегания пригодного для промышленного использования" (Смирнов, 1965 г., стр.5).
Хозяйственная (промышленная) ценность каждого месторождения определяется чрезвычайно широким кругом факторов, которые, однако, в большинстве геологических и геолого-экономических работ сводятся к следующим группам или оценочным параметрам (Красников, 1965 г.):
1. Масштаб месторождения, определяемый его суммарными запасами;
2. Качество полезного ископаемого (вещественный состав и технологические свойства);
3. Продуктивность основных залежей, характеризующая степень сосредоточения в них запасов полезного ископаемого;
4. Горнотехнические условия эксплуатации месторождения;
5. Экономика района месторождения.
Кроме того, предлагается учитывать дефицитность данного вида ресурсов и его народнохозяйственное значение. По народнохозяйственному значению запасы полезных ископаемых подразделяются на две группы, подлежащие отдельному подсчету, утверждению и учету: балансовые
запасы, использование которых экономически целесообразно и которые должны отвечать кондициям, устанавливаемым для подсчета запасов в недрах; забалансовые
запасы, использование которых в настоящее время по технико-экономическим причинам не целесообразно, но которые в дальнейшем могут стать объектом промышленного освоения (Крейтер, 1961 г.). Кондиции, на основании которых производится подразделение на указанные группы, устанавливаются государственными органами для каждого месторождения на основании технико-экономических расчетов, исходя из условий эксплуатации месторождения, количества запасов, ценности и технологий переработки. Кондиции отражают требования промышленности, обоснованные технико-экономическими расчетами. Отнесение запасов полезных ископаемых к балансовым отражает, наряду с чисто технологическими соображениями, требования экономической эффективности использования месторождения и, следовательно, представляет собой по существу этап экономической оценки ресурсов.
1.3.2 Экономическая оценка лесных ресурсов.
Лесные ресурсы - это один из видов биологических ресурсов. Лесосырьевые ресурсы имеют огромное жизненное значение: с их использованием связаны мощные отрасли промышленности, значительная часть работающего населения.
Важной особенностью лесных ресурсов является возможность многоцелевого использования.
С точки зрения методов оценки важное свойство лесов (как и с/х ресурсов) - их ареальное, площадное распространение. С этим связаны некоторые методические особенности оценки лесных ресурсов. Во-первых, оценка может проводиться в различных территориальных масштабах - от небольших участков внутри лесных кварталов до обширных зон. Во-вторых, возможна параллельная разработка двух рядов оценок - по природным и по хозяйственным единицам. В первом случае объектом оценки выступают технологически однородные, имеющие сходную биоценотическую структуру участки леса. Во втором случае рассматриваются единицы хозяйственного лесопользования - территории предприятий лесной промышленности (или лесхоза), лесосырьевые базы, лесоэкономические районы, лесные ресурсы экономических районов и т.д.
Основными элементами оценки лесных ресурсов следует рассматривать следующие:
1. Объем - общая площадь лесов оцениваемого объекта, суммарный запас древесины;
2. Природные свойства - концентрация запасов (запас на единицу площади), качество и структура древостоев (состав по породам, бонитетам, классам возраста);
3. Природные и экономические условия освоения.
Эти элементы относятся к лесопромышленному использованию, т.е. к вырубке лесов для получения древесного сырья, поскольку данный вид использования имеет наибольшее хозяйственное значение.
Леса, в отличие от полезных ископаемых занимают определенную площадь земной поверхности и доступны для непосредственного обозрения, их можно учесть с исчерпывающей полнотой. В практике отечественного лесного хозяйства осуществляется комплекс взаимосвязанных мероприятий по инвентаризации лесов, изучение природных и экономических условий лесного хозяйства отдельных районов, выявлению технической ценности лесов, их особенностей и требований с точки зрения лесоводства, проектирование рационального режима использования и воспроизводства лесных ресурсов.
1.3.3 Экономическая оценка сельскохозяйственных (земельных) ресурсов
Сельскохозяйственные ресурсы, включающие сложный комплекс компонентов природного ландшафта, представляют собой специфические сочетания почв, рельефа, климата (для естественных кормовых угодий -растительности), используемые для выращивания сельскохозяйственных культур. Они принадлежат к важнейшим повсеместно распространенным природным богатствам. Сельскохозяйственные ресурсы, как и лесные, принадлежат к возобновимым,
используемым при соблюдении определенных условий непрерывно. В отличие от минерально-сырьевых или лесных земельные ресурсы при наиболее экономически важном виде их использования - земледельческом - становятся средством производства. Изымаются из природы в данном случае не сами ресурсы, а лишь полученные с их помощью растительные продукты.
При использовании сельскохозяйственных ресурсов наиболее ярко проявляется взаимосвязанность воздействия всех природных компонентов.
Поскольку основным свойством земель, используемым в сельскохозяйственном производстве, является их плодородие, то выявление закономерных географических различий в природно обусловленном уровне продуктивности занимает центральное место.
Чрезвычайно важно с точки зрения методики экономической оценки свойством земель (в более широком плане - территории) выступает универсальность
ее использования. Она является всеобщим предметом, средством труда, необходимым условием любого вида материального производства.
Другая сторона продуктивности земель - ее тесная связь со способами земледелия.
Фактически всегда наблюдается экологическое плодородие земли, в котором переплетаются элементы, зависящие от природы и созданные трудом человека. Продуктивность сельскохозяйственных ресурсов может оцениваться лишь относительно, в соответствии с данным уровнем развития техники в земледелии. С точки зрения задач экономической оценки не менее важен другой аспект проблемы взаимоотношения особенностей ресурсов и применяемой техники. Речь идет о том, что определенным свойствам сельскохозяйственных ресурсов соответствует качественно специфическая техническая система их использования, которая складывается из комплекса агротехнических приемов.
Существенно то, что за каждым специфическим, т.е. наиболее полно учитывающим природные свойства данного типа земель, агротехническим комплексом стоят определенные экономические показатели, выражающиеся в величине капитальных и текущих затрат на единицу земельной площади.
Большое значение для экономической оценки имеет существующая практика учета
соответствующих ресурсов. Материалы по учету земель в определенной мере имеют оценочный характер даже в том случае, когда они только отражают распределение территорий по угодьям. Сам выбор способа использования того или иного участка учитывает его природные свойства и эффективность использования различными способами. Однако, очень часто фактическое использование одних и тех же участков земли и, следовательно, структура сельскохозяйственных угодий определяется экономическими условиями. Под влиянием последних происходит изменение критериев выбора земель для различных угодий, т.е. критериев их оценки. Отнесение определенных типов земель к тем или иным угодьям, т.е. определенным качественным типам использования, характеризует лишь предельные значения оценок. Различий в продуктивности разных типов пашни, сенокоса, пастбищ деление на угодья не выявляет. Сопоставление районов по такому количественному показателю, как площадь той или иной категории угодий, не может дать истинного представления об их сельскохозяйственном потенциале. Одной из задач развернувшихся исследований по качественной и экономической оценке земель стало поэтому пополнение земельно-учетных данных недостающими оценочными показателями.
1.3.4 Экономическая оценка водных ресурсов
Водные ресурсы имеют исключительно важное хозяйственное значение. Они считаются неисчерпаемыми, но в своем размещении они испытывают прямое и косвенное воздействие других компонентов природного комплекса, вследствие этого они отличаются большой изменчивостью неравномерностью распределения.
Своеобразие природных ресурсов определяется главным образом непрерывной подвижностью участвующей в круговороте воды. В соответствии с местом в этом круговороте воды на Земле выступают в различных формах, имеющих неодинаковую ценность с точки зрения удовлетворения человеческих потребностей, т.е. в качестве ресурсов.
Для водных ресурсов характерна сильная изменчивость режима
во времени, начиная от суточных кончая вековыми колебаниями водообильности каждого источника. Сложное взаимодействие множества факторов придает колебаниям стока характер случайного процесса. Поэтому расчеты, относящиеся к водным ресурсам, неизбежно принимают вероятностный, статистический характер.
Водные ресурсы отличаются большой сложностью территориальных форм.
Многие особенности водных ресурсов вытекают из своеобразия способов их использования.
За редкими исключениями, вода не используется непосредственно для создания каких-либо материалов с преобразованием в другое вещество и безвозвратным изъятием из природного круговорота, как это происходит с минерально-сырьевыми или лесными ресурсами. Наоборот, в ходе использования водные ресурсы либо остаются в природных каналах стока (водный транспорт, гидроэнергетика, рыбное хозяйство и т.д.), либо возвращаются в круговорот воды (орошение, все виды хозяйственного и бытового водоснабжения). Поэтому принципиально использование водных ресурсов не ведет к их истощению.
Однако на практике дело обстоит сложнее. Использование воды для растворения и транспортировки полезных веществ или отходов, охлаждение тепловыделяющих агрегатов или в качестве теплоносителя ведет к качественным изменениям (загрязнение, нагрев) отходящих вод и (при их сбросе) самих источников водоснабжения. При использовании воды для орошения она лишь частично (и зачастую в измененном качественном состоянии) возвращается в местные каналы стока, в основном в результате испарения с почвы уходит в атмосферу, включаясь в наземную фазу круговорота в других, обычно весьма отдаленных, районах.
С неисчерпаемостью водных ресурсов и особенностями их использования связано их специфическое место в системе экономических отношений.
До недавнего времени сравнительное изобилие воды, и возможность в большинстве случаев удовлетворения всех потребностей в ней исключали воду, как и воздух, из системы экономических отношений. Исключение составляли аридные районы, где дефицит воды и необходимость больших материальных и трудовых затрат на организацию водоснабжения издавна делали воду объектом сложных экономических и правовых отношений.
В связи со стремительным ростом водопотребления по мере возникновения дефицита водных ресурсов во все большем числе районов ситуация стала меняться. Возникла необходимость в механизме регулирования использования ограниченных водных ресурсов и распределения их между потребителями - экономическом или административном.
Характерна возможность многоцелевого использования
водных ресурсов, осуществляемого многими отраслями, предъявляющими специфические требования к их количеству и качеству. Поскольку в большинстве случаев одни и те же водные источники служат удовлетворению различных потребностей, в бассейнах рек складываются (стихийно или планомерно) определенные водохозяйственные сочетания (комплексы), включающие всех потребителей и пользователей данного бассейна.
Наиболее крупный водопотребитель - орошаемое земледелие.
Изымая значительные объемы воды из источников поверхностных или подземных водных ресурсов, оно по существу превращает их в ресурсы сельскохозяйственные, искусственно пополняя недостающий для нормального развития культурных растений расход воды на транспирацию. Следующий вид водопотребления - это водоснабжение,
охватывающий широкую гамму разнообразных способов использования водных ресурсов. Общим свойством для них является высокий удельный вес безвозвратных потерь. Различия определяются спецификой требования отраслей водопотребителей.
Непосредственно с коммунальным и производственным водоснабжением связан сброс канализационных и промышленных стоков. Их объем пропорционален масштабам водопотребления. В зависимости от роли воды в технологическом процессе значительная часть приходится на загрязненные стоки. Это создает все обостряющуюся по мере роста масштабов производства проблему качественного истощения водных ресурсов. В этой проблеме можно различать два аспекта: собственно качественный и количественный. В экономическом аспекте это выражается либо в дополнительных затратах, которые необходимы для обработки воды и доведения ее до нужной кондиции другими потребителями, либо в убытках, следующих из невозможности использовать данный источник водных ресурсов вследствие его загрязнения.
В качестве одного из видов водопотребления нередко рассматривается обводнение.
Однако по существу входящих в это понятие конкретных мер оно фактически представляет собой водоснабжение безводных или маловодных территорий. С последним обстоятельством связано выделение обводнения в особую водохозяйственную задачу, относимую обычно к определенной площади, хотя фактически подразумевается обеспечение водой конкретных пунктов - центров водопотребления.
Гидроэнергетика
предъявляет свои специфические качественные требования к водным ресурсам. Помимо водности, определяющей суммарную величину энергетического потенциала, большое значение имеет режим водотока - изменение расхода воды во времени.
Специфическая форма энергетического использования - освоение ресурсов подземных термальных вод,
служащих в какой-то мере в качестве топлива, но такого, которое должно потребляться немедленно, в месте его извлечения из недр.
Водный транспорт
практически не влияет на другие виды использования водных ресурсов (не считая сравнительно слабого и легко устранимого загрязнения и воздействия на берега поднимаемых судами волн).
Рыбное хозяйство
использует водные ресурсы как средство существования другого вида естественных ресурсов - биологических. В этом оно сходно с орошаемым земледелием, но в отличие от него не связано с изъятием воды из природных источников.
Следует отметить использование водных ресурсов для отдыха и лечения.
Эта функция приобретает растущее значение, хотя ни ее технические требования, ни экономические основы пока не определены. Как правило, в каждый водохозяйственный комплекс входят разные виды использования и потребления водных ресурсов. Однако сам набор видов использования и их количественное соотношение варьируют в широких пределах. Из этого вытекает многовариантность
организации водохозяйственных комплексов. Различия в структуре отдельных вариантов обуславливаются природными особенностями каждого бассейна и структуры хозяйства соответствующего района.
Основной функцией оценки водных ресурсов становится покрытие текущих и даже будущих водохозяйственных затрат. Проблемы учета региональных различий в уровне водообеспеченности, затратах на водоснабжение и эффективности использования водных ресурсов в определенной мере затрагиваются, но это делается лишь попутно без соответствующих расчетов или детального анализа.
Глава II
Экономико-географические особенности размещения и использования важнейших видов природных ресурсов.
2.1 Минеральные ресурсы
Минеральными ресурсами принято называть полезные ископаемые, извлеченные из недр. Полезные ископаемые - это природные минеральные вещества в земной коре, которые при данном состоянии развития техники могут быть с достаточным экономическим эффектом извлечены и использованы в народном хозяйстве в естественном виде или после предварительной переработки
(Н.А. Быховер, 1984).
Современное хозяйство использует около 200 видов минерального сырья. Единой, общепринятой системы их классификации нет. В зависимости от физических или химических свойств добываемого сырья, от отрасли экономики, где оно находит применение, от особенностей возникновения в земной коре известные полезные ископаемые подразделяются на группы.
2.1.1 Классификация полезных ископаемых
Широко используется классификация полезных ископаемых на основе технологии их использования:
топливно-энергетическое сырье (нефть, уголь, газ, уран), черные, легирующие и тугоплавкие металлы (руды железа, марганца, хрома, никеля, кобальта, вольфрама и др.), цветные металлы (руды алюминия, меди, свинца, цинка, ртути и др.), благородные металлы (золото, серебро, платиноиды), химическое и агрономическое сырье (калийные соли, фосфориты, апатиты и др.), техническое сырье (алмазы, асбест, графит и др.), флюсы и огнеупоры, цементное сырье.
Генетическая классификация типов месторождений основана на различиях их возраста и особенностях происхождения.
Образование минерального сырья в земной коре - естественноисторический процесс, непрерывно протекающий и определяемый такими факторами, как тип тектонической структуры, особенности проявления магматизма, денудации и осадконакопления. Наиболее интенсивные процессы рудообразования (под этим термином объединяется весь комплекс формирования полезных ископаемых, как рудных, так и нерудных) по времени приурочены к основным этапам развития суши. Выделяют пять эпох рудообразования - докембрийскую, нижнепалеозойскую, верхнепалеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую.
Каждая эпоха, характеризуется своими особенностями проявления минерализации, ее интенсивности и пространственной приуроченности, своим набором элементов.
Для докембрийской эпохи характерно повсеместное развитие железистых кварцитов с практически неограниченными запасами железных руд. В докембрийских структурах часто встречаются крупные месторождения золота, титано-магнетитовых, марганцевых, полиметаллических, хромитовых руд, урана. В то же время в этих структурах отсутствуют многие виды полезных ископаемых.
Наиболее продуктивно рудообразующие процессы проявились в Южной Африке и Канаде. В Южной Африке в докембрии возникли уникальные ураноносные и золотоносные конгломераты Витватерсранда (ЮАР), в которых заключена большая часть мировых запасов золота и урана. В песчаниках Заира и Замбии шло накопление меди и кобальта, а к интрузиям Зимбабве приурочены месторождения хрома и платины. Здесь же обнаружены крупные залежи титано-магнетитовых руд, марганца, олова. На Канадском щите сформировались очень крупные скопления урана (в районе озер Атабаска и Большого Медвежьего), медно-никелевых руд Садбери, полиметаллических руд (Суливан), самородной меди (озеро Верхнее), медно-колчеданных руд, золота, редкометальных элементов.
Структуры нижнепалеозойского возраста сохранились плохо. Крупнейшими месторождениями этого возраста в зарубежном мире являются скопления графита в Южной Корее, фосфоритов в Китае, нефти - в Северной Америке и в северной Африке, каменной соли - в США и Канаде. Несравненно крупнее месторождения верхнепалеозойской эпохи рудообразования, включающие большую часть мировых ресурсов каменных углей, нефти, калийных солей, свинца и цинка, вольфрама, ртути, фосфатного сырья и др. В это время сформировались бассейны каменного угля Европы, Азии и Северной Америки (более 50% мировых запасов), возник ряд нефтеносных провинций США и Канады, России, северной Африки, К верхнепалеозойским отложениям приурочены крупнейшие скопления калийных и магниевых солей Европы и Северной Америки, фосфоритоносный бассейн Скалистых гор. С эндогенной минерализацией связаны многочисленные месторождения полиметаллических руд в Центральной Европе, на Британских островах, в долине Миссисипи, Пайн - Пойнт в Канаде, золота в Аппалачах.
Разнообразным и богатым комплексом полезного сырья характеризуется мезозойская эпоха. Наиболее крупные из них сосредоточены в Азии; это - нефтегазоносные поля Западной Сибири и Среднего Востока (крупнейшие в мире), многочисленные бассейны углей и оолитовых железных руд, оловяно-вольфрамовый пояс Китая и Юго-Восточной Азии, месторождения молибдена и сурьмы в Китае и Восточной Сибири, алмазов в Якутии. На других континентах мезозойская минерализация была менее существенной, за исключением железорудной провинции Европы, золотоносных, молибденовых и вольфрамовых руд в Северной Америке.
Широко представлены по территории всех материков полезные ископаемые кайнозойского возраста. К ним относятся значительная часть мировых запасов бокситов, никеля, кобальта, почти 75% разведанных запасов марганца, залежи бора, серы, крупные скопления нефти, меди, свинца, цинка, серебра, золота, молибденов, алмазов и фосфоритов. Особенно активным было рудообразование этого возраста вдоль тихоокеанского геосинклинального пояса, где наблюдались интенсивные магматические процессы: в Кордильерах (медь, молибден, олово, полиметаллические руды), в Западной Европе (ртуть и сурьма), в Южной Африке (алмазоносные кимберлитовые трубки). Важную роль в мировых запасах нефти играют кайнозойские месторождения Месопотамской и Примексиканской низменностей, впадины Маракайбо, Карибского бассейна, Калифорнии и Каспийского моря. Мировое значение имеют осадочные месторождения марганцевых руд кайнозойского возраста на юге Украины и латеритные провинции бокситов, никеля и кобальта в Южной Америке Средиземноморской Европе, Юго-Восточной Азии, Африке.
2.1.2 Топливно-энергетическое сырье
К категории топливно-энергетического сырья относят полезные ископаемые, используемые для производства энергии: нефть, каменные и бурые угли, горючий газ, уран, битуминозные сланцы.
Каждый вид топливного сырья обладает определенной теплотворностью. Например, при сгорании 1 т. каменного угля выделяется 27,91х103
МДж энергии, бурого угля - 13,96х103
, 1 т. нефти - 41,87х103
, 1 тыс. куб.м., газа - 38,84х103
МДж. Для сравнения различных видов топлива, а также для общих топливно-энергических расчетов пользуются следующими единицами: а) тонна условного топлива в угольном эквиваленте
(сокращенно -т.у.т. в уг. экв), ее теплота сгорания аналогична теплоте сгорания 1 т антрацита (7 млн. ккал, или 27,91 х 103
МДж); б) тонна условного топлива в нефтяном эквиваленте
(т.у.т. в неф.-экв), имеющая теплоту сгорания 1 т нефти (10 млн. ккал, или 41,87х103
МДж).
Оценка современных мировых топливно-энергетических ресурсов производится на мировых энергетических конференциях (МИРЭК), учрежденных в 1924 году. Последняя конференция (XIV) состоялась в 1989 году в Торонто. На ней была дана оценка разведанных извлекаемых и дополнительных энергоресурсов. Кроме того, топливно-энергетический потенциал включает запасы урана для реакторов на быстрых нейтронах, до настоящего времени недостаточно освоенные производством, но по оценкам достигающие 223,3 млн. Дж, почти равные энергетическому содержанию горючих полезных ископаемых. Гидроэнергетический потенциал рек планеты оценивается в 9780 млрд. кВт/час (освоено 21%). Общий энергопотенциал мира оценивается примерно 560млн. Дж. Современное ежегодное потребление различных видов топливного сырья и освоение гидроресурсов в целом составляет 338 тыс. Дж, что в 1000 раз меньше мирового энергопотенциала, и, следовательно, истощения энергоисточников можно не опасаться. Однако разные виды топлива обладают разной доступностью и освоенностью, они не равнозначны для энергетики и распределены очень неравномерно по территории суши. Региональная структура топливно-энергетического потенциала отражена на рис. 1.
рассчитано по World Resources, 1990-1991
Рисунок 1. Структура разведанных извлекаемых запасов органического топлива по материкам и регионам.
Самым значительным объемом топливного сырья обладают Евразия и Северная Америка, где сосредоточено около 87% общего потенциала, а на материки южного полушария приходится всего 13%.
Важной характеристикой топливно-энергетического потенциала является его структура, т. е. участие отдельных видов топлива.
Доля наиболее эффективных видов топлива - нефти и газа - достаточно высока в общем потенциале и составляет в доказанных запасах 30%. По оценкам МИРЭК (ХШ) основной объем твердого топлива размещен в развитых странах, а жидкого - в развивающихся; запасы природного газа делятся между ними примерно поровну.
Нефть.
Ископаемая нефть - наиболее важный и экономически эффективный вид топливного сырья, отличающийся не только высокой калорийностью и теплотворностью, но и низким содержанием загрязняющих соединений. Нефть легко транспортируется, а в процессе переработки дает широкий ассортимент продуктов, находящих разнообразное применение в хозяйстве. Мировые энергетические потребности на 32% удовлетворяются за счет нефти (1990). В ряде отраслей экономики (например, в транспорте) нефть и нефтепродукты незаменимы. Уникальные свойства и высокая ценность нефти способствовали прогрессивному росту ее добычи на протяжении последних десятилетий. Постепенное истощение давно известных и интенсивно эксплуатировавшихся месторождений стимулировало не менее интенсивный поиск новых продуктивных залежей этого сырья на суше и на море.
Ресурсы нефти подразделяются на категории в зависимости от степени разведанности и экономической целесообразности добычи: а) доказанные извлекаемые запасы -
установленные и подтвержденные бурением объемы сырья, которые можно добыть существующими техническими средствами с учетом экономической рентабельности добычи; б) разведанные запасы,
установленные бурением и технически извлекаемые, но по соображениям экономической конъюнктуры их добыча нецелесообразна; в) дополнительные
предполагаемые ресурсы, не извлекаемые современными техническими средствами; г) ресурсы природных аналогов нефти -
тяжелая нефть, горючие сланцы, битуминозные песчаники. К началу 80-х годов за весь период нефтеразработки (начиная с 50-х годов XIX столетия) было добыто около 55 млрд. т нефти. Согласно оценкам доказанные и разведанные запасы нефти составляют 166,6 млрд. т; 48 лет назад, в 1950 они не превышали 10 млрд. т. Таким образом, средний прирост запасов составил около 3,5 % в год. Своеобразным полюсом нефтенакопления являются Аравийский полуостров и акватория Персидского залива, где к настоящему времени обнаружено 77 млрд. т нефти, т. е. 62% всего нефтяного запаса мира. Только в Саудовской Аравии находится свыше 43,1 млрд. тонн этого сырья. Далее в порядке убывания объемов запасов (в %) следуют: Северная Америка - 11%, Африка , бывший СССР - 7%, Южная Америка - 9%.
Стремительное увеличение спроса на нефть в 1950-1960 гг. привело к резкому росту ее добычи. Так, если в 1950 г. добывалось 0,5 млрд. т, то в 1980 г. - 3,06, а в 1988 г. - 3,03 млрд. т. Столь высокие масштабы откачки нефти из недр сопровождались лихорадочными поисками продуктивных залежей. Были открыты крупные нефтеносные провинции на суше (Западно-Сибирская, Северо-Африканская, Аравийская) и на шельфе Мирового океана (залив Маракайбо в Венесуэле, Мексиканский залив, Каспийское море, Персидский залив, шельф дальневосточных морей). В 60-х годах открыта Североморская нефтегазоносная провинция Западной Европы и шельф Западной Африки. В 70-х годах усилилась разведка шельфа Южно-Китайского, Карибского морей. Северного Ледовитого океана. Канадского арктического архипелага, Аляски и других районов. В настоящее время поисково-разведочное бурение на нефть и газ ведется на площади шельфовых зон Мирового океана, превышающей 4 млн. кв. км, а всего перспективными признаны 77 млн. кв. км (В.Б. Добрецов, 1980). Достоверные запасы нефти на шельфе оценивались МИРЭК (XII) в 45 млрд. т., из которых 3/4
приходится на донные отложения Персидского залива.
Исследования последних лет установили, что перспективны на нефть (и газ) не только мелководные шельфовые зоны морей и океанов. Обнаружены месторождения углеводородного сырья на глубинах более 600, и даже 900 м, т. е. на материковом склоне и на расстояниях в сотни и тысячи километров от побережий. В 80-х годах, например, выявлены обширные перспективные области в заливе Кампече, севернее полуострова Юкатан в Карибском море. Но самым перспективным районом будущей нефтедобычи специалисты считают акваторию Южно-Китайского моря, шельф Вьетнама, Кампучии, Индонезии. В настоящее время на морские месторождения приходится 25% общемировой добычи нефти.
Существует понятие "кратность запасов",
которым определяют степень обеспеченности экономики определенным видом сырья. Кратность запасов - это отношение остаточных запасов к текущей добыче.
Мировая кратность запасов нефти к ее добыче равняется 41 году, по отдельным странам она варьирует очень сильно. Так, в странах Персидского залива этот показатель превышает 100 лет, а в США - 11, во Франции - 8 лет и т.д. Практически нет нефти у Японии, во многих европейских странах.
Каковы перспективы обнаружения новых месторождений нефти и увеличения мировых ресурсов углеводородов? Как считают участники последних конгрессов МИРЭК, и континенты, и особенно Мировой океан еще таят в своих недрах крупные, до сих пор не обнаруженные запасы нефти и газа. На материках выявлено около 600 перспективных осадочных бассейнов; из них обследовано только 400. Слабо изучены многие районы Африки, Аляски, Южной Америки, совершенно не исследована Антарктида. Активизируется в последнее время поиск в зонах столкновения литосферных плит, где согласно новой гипотезе создаются особенно благоприятные условия для армирования залежей углеводородов.
Увеличение запасов связывают и с более полным освоением нефтяных пластов, в том числе на больших глубинах (до 6-10 км) и в уже отработанных месторождениях. С помощью глубинного бурения открыто более 1000 новых месторождений углеводородов, в основном газовых. Только с 1986 по 1988 г. запасы нефти в мире возросли с 94,5 до 123,6 млрд. т.
Крупные запасы нефти таятся в нефтеносных песках и горючих сланцах, в битуминозных породах, которые содержат так называемую тяжелую нефть. Их общие запасы огромны: по подсчетам, геологические ресурсы тяжелой нефти в мире оцениваются в 800 млрд. т. (в России, Канаде, Венесуэле). Но освоить эти запасы в промышленных масштабах пока не удается.
Природный газ.
Общие запасы природного газа, по оценкам МИРЭК (XIII), составляют примерно 271 трлн. куб. м. (10,5 млн. Дж), из них разведанные на 1995 г. запасы - 139,4 трлн. куб. м. За весь период добычи газа извлечено из недр около 30 трлн. куб. м. и ежегодный объем добычи в конце 80-х годов достиг 1,9 трлн. куб. м. Таким образом, кратность общих извлекаемых запасов газа составляет - свыше 130 лет. Мировые резервы газа продолжают увеличиваться благодаря усиленной разведке на шельфе Мирового океана и в глубинных слоях земной коры. Газ распределяется в недрах еще более неравномерно, нежели нефть. В зарубежных странах самой значительной является концентрация газа в странах Ближнего и Среднего Востока, где выявлено более 31 трлн. куб. м этого сырья. Особенно велики ресурсы в Иране, Саудовской Аравии, на акватории Персидского залива. В США найдено 5,7 трлн. куб. м, в Северо-Африканской нефтегазоносной провинции (Алжир, Ливия, Нигерия) - 8,9 трлн. куб. м, около 3,6 трлн. куб. м - в Венесуэле. В Европе, в Североморской газонефтяной провинции сконцентрировано более 5,5 трлн. куб. м газа. Уникальны месторождения Западной Сибири (Россия по ресурсам газообразного топлива занимает первое место в мире).
Кроме Персидского залива и морей России эксплуатируемыми и перспективными на газ районами морской добычи являются Канадский арктический архипелаг, море Бофорта, континентальный шельф у западного побережья Северной Америки, Мексиканский залив, шельф Бразилии, Нигерии, Камеруна и ЮАР, Средиземного моря, Южно-Китайского и Японского морей, Северное море, шельф у северо-западного побережья Австралии.
В мировом энергетическом балансе на долю природного газа приходится 17%, но в ряде стран (в Западной Европе, США, Японии) его вес выше. По докладам XIV Мирового газового конгресса (Мюнхен, 1985), до конца текущего столетия мировое хозяйство израсходует около 45 трлн. куб. м газа, т, е. около 50% известных извлекаемых запасов. Потребности в газе до 2020 г, оцениваются в 60 трлн. куб. м, которые тоже могут быть покрыты за счет существующих ресурсов. По прогнозам в 2000 г. извлекаемые ресурсы природного газа могут составить 260 трлн. куб. м, а в 2020 г. - 204,5 трлн. куб. м (с учетом добычи). В отличие от нефти газовый потенциал увеличивается быстрее добычи (примерно в два раза), кроме того, до сих пор более • половины площади шельфа еще не исследовано в отношении газоносности, а на подводные газопромыслы уже приходится 15% общемировой добычи газа. Даже на суше изучены лишь 30% перспективных на это сырье тектонических структур. Еще один резерв - газосбережения.
Таблица 1. Доказанные запасы нефти и природного газа по регионам и странам мира, 1995 г.
| Регион |
Нефть, млрд. тонн |
Природный газ, трлн. куб. м |
| Зарубежная Европа |
3,1 |
6,0 |
| Зарубежная Азия |
117,1 |
53,4 |
| Африка |
10,4 |
9,6 |
| Америка |
26,2 |
14,0 |
| Австралия и Океания |
0,3 |
1,1 |
| Весь мир |
166,6 |
139,4 |
| В т.ч. страны-члены ОПЕК |
128,4 |
57,0 |
| Страны СНГ |
9,5 |
55,4 |
| Саудовская Аравия |
41,1 |
5,1 |
| Ирак |
16,7 |
3,1 |
| ОАЭ |
16,2 |
5,3 |
| Кувейт |
15,7 |
1,5 |
| Иран |
14,9 |
20,7 |
| Венесуэла |
10,7 |
3,6 |
| Мексика |
8,5 |
1,9 |
| Китай |
4,0 |
1,6 |
| США |
3,8 |
4,5 |
| Ливия |
3,8 |
1,3 |
| Нигерия |
3,0 |
4,0 |
| Норвегия |
1,6 |
2,0 |
| Алжир |
1,5 |
3,6 |
| Индонезия |
0,9 |
1,8 |
| Индия |
0,9 |
0,7 |
| Канада |
0,8 |
2,2 |
| Малайзия |
0,7 |
1,9 |
| Великобритания |
0,7 |
0,6 |
| Катар |
0,6 |
7,0 |
| Нидерланды |
0,01 |
1,8 |
Угли.
Общие ресурсы ископаемых углей в недрах планеты огромны; по материалам МИРЕК (XIII) (1986г) они достигают 14810 млрд. т. Доказанные извлекаемые с учетом развития горнодобывающей техники и рентабельности по экономическим соображениям для разработки запасы углей оцениваются в 1239 млрд. т., из которых 808 млрд. т. приходится на каменные угли, 431 млрд. т. - на бурые угли. При сохранении объема ежегодной добычи (около 3 млрд. т. каменного и 1 млрд. т. бурого угля) извлекаемых запасов может хватить на 218 лет.
Угленосные бассейны размещены неравномерно по территории земного шара; их основная часть приурочена к территории четырех стран; бывшего СССР, США, Китая. На их долю приходится более 80% общих и свыше 90% извлекаемых ресурсов каменных углей. Крупными запасами обладают также Польша, Германия, Австралия, Великобритания и ряд других стран.
До 60-х годов ископаемые угли представляли собой главный вид топлива в мировой экономике; на его долю приходилась почти половина производства первичных энергоресурсов.
Переориентация энергетики на жидкое и газообразное топливо сократила эту долю до 28% в начале 80-х годов. Нестабильность мирового нефтяного рынка возвращает интерес к "забытому топливу" 60-х годов. Многие строящиеся и действующие мазутные ТЭС переводятся на более дешевое твердое топливо. За счет углей в 1988 г. произведено уже 30% энергии в мире.
Таблица 2
. Угольные ресурсы по регионам и странам мира, 1980 г.
| Регион |
Общие запасы, млрд. т |
Разведанные запасы, млрд. т |
||
| всего |
в т.ч. каменный уголь |
всего |
в т.ч. каменный уголь |
|
| Америка |
4263 |
1548 |
422 |
226 |
| Африка |
341 |
337 |
72 |
71 |
| Австралия и Океания |
787 |
659 |
83 |
47 |
| СССР |
6806 |
4649 |
281 |
171 |
| США |
3600 |
1286 |
397 |
214 |
| Китай |
1465 |
1425 |
102 |
99 |
| Австралия |
783 |
659 |
83 |
48 |
| Канада |
582 |
207 |
16 |
6 |
| Германия* |
287 |
227 |
84 |
44 |
| Великобритания |
190 |
189 |
90 |
90 |
| Польша |
174 |
151 |
25 |
22 |
| ЮАР |
133 |
133 |
65 |
65 |
| Индия |
115 |
112 |
23 |
21 |
| Ботсвана |
100 |
100 |
7 |
7 |
| Азия |
8072 |
5876 |
345 |
233 |
| Европа |
1347 |
1020 |
317 |
231 |
| Мир в целом |
14810 |
9440 |
1239 |
808 |
*Только западные земли
Уран.
Ресурсы современной топливной базы для ядерной энергетики определяются стоимостью добычи урана при затратах, не превышающих 80 долларов за 1 кг урана. В настоящее время извлекаемые ресурсы урана по этой цене в зарубежных странах оцениваются в 1,6 млн. т, а мировые геологические ресурсы (по разным источникам)- от 5 до 20 млн. т. Это ядерное сырье может быть использовано на легководных реакторах с тепловыми нейтронами. Производство энергии на строящихся АЭС с реакторами на быстрых нейтронах (реакторами-размножителями) мало зависит от стоимости сырья. При этом ресурсы ядерного топлива возрастают во много раз. В будущем в реакторах на быстрых нейтронах (бридерах) будет использоваться не только уран, но и торий, запасы которого в земной коре в три раза превышают запасы урана. Однако специалисты полагают, что массовое производство энергии в бридерах начнется не ранее 2000 г.
Свыше 28% ресурсов ядерного сырья приходится на США и Канаду, 23% - на Австралию, 14% - на ЮАР, 7% - на Бразилию. В остальных странах запасы урана незначительны. Ресурсы тория (при затратах до 75 долларов/кг) оцениваются примерно в 630 тыс. т, из которых почти половина находится в Индии, а остальная часть - в Австралии, Бразилии, Малайзии и США.
2.1.3 Нетрадиционные энергоресурсы планеты
Помимо ископаемого топливно-энергетического сырья существуют на земном шаре иные источники производства энергии - солнечная, ветровая, приливная, геотермальная, биологическая, энергия температурного градиента океанских вод. В настоящее время они используются мало из-за технологических трудностей освоения и высокой стоимости производимой энергии, но на эти виды приходится значительная часть общего энергетического потенциала планеты. Солнечная энергия - самый крупный энергетический источник на Земле. Выше уже отмечалось, что количество тепла, поступающего на 1 кв. м поверхности Земли в год, оценивается в 3,16х109
КДж. Общее количество солнечной энергии в 20 тыс. раз превышает современное потребление энергии мировым хозяйством. Но плотность солнечного излучения на поверхности суши столь мала (даже в тропических пустынях днем она равна 5-6 кВт ч/ кв.м. в день, а в умеренном поясе - всего 3-4 кВт ч/кв.м.), что ее трудно технически освоить. Сейчас используют солнечные печи для получения низкотемпературного топлива, однако производство энергии на гелиотермальных ЭС в широких масштабах – дело будущего. Предполагают, что к 2020 г. за счет солнечной энергии мировые потребности в электроэнергии будут удовлетворяться на 15-20%.
Ветровая энергия используется с незапамятных времен в Англии, Голландии, Франции и других странах, но в очень небольших масштабах. Общие ресурсы ветровой энергии Земли огромны, хотя и строго локализованы. Для получения 1 единицы электрической мощности за счет ветровой энергии требуется в среднем в 4-5 раз больше площади, чем для гелиоустановок. Технические трудности очень велики, но общий потенциал ветровой энергии Земли примерно равен 300 млрд. кВт/час в год.
Приливная энергия морских волн оценивается величиной от 8,7 до 10,8 млрд. Дж. В настоящее время можно использовать менее 2% этого потенциала (Энергетика мира, 1979). Трудность заключается в преобразовании ударной силы волны в гравитационную, тепловую и электрическую формы энергии. По оценкам в мире имеется свыше 25 участков морских побережий с высокими приливами (не менее 7 м высотой) и соответствующей топографией, пригодных для строительства ПЭС. Пока в мире действуют две ПЭС – в России (Кислогубская) и во Франции, в устье Гаронны.
Биоконверсионная энергия – энергия, аккумулированная в биомассе. Количество энергии, заключенной в фитомассе лесов мира, оценивается величиной 180 тыс. Дж. Древесина служила источником топлива еще с первобытных времен, и до сих пор она (вместе с навозом и прочими отходами сельскохозяйственного производства) дает около 3,6 тыс. Дж энергии, потребляемой главным образом населением развивающихся стран. Существуют опытные разработки по получению биогаза из отходов сельского хозяйства, но в промышленных масштабах этот процесс еще не разработан.
Геотермальная энергия - внутренняя энергия Земли. Нормальный температурный градиент Земли - 3° на 100 м глубины, в отдельных местах этот показатель может повышаться до 5° на 100 м и даже до 1 на 5 м глубины. Если ограничить глубину 5 км, то по данным академика Кириллина условный запас геотермальной энергии составляет величину, имеющую примерно тот порядок, и что и ресурсы всех видов минерального топлива на Земле - 880 млрд. т. у.т. Геотермальные ЭС действуют в Италии, США, Японии, Исландии и др.; всего в мире их насчитывается 188 общей мощностью в 4760 МВт. Предполагают, что в будущем их основное назначение будет заключаться в производстве тепла, а не электричества, так как температуры источников все же низкие.
2.1.4 Металлы.
К важнейшим металлическим рудам относятся руды железа марганца, меди, алюминия, свинца и цинка, олова, вольфрама и др.
Железные руды
- общие мировые запасы по различным оценкам варьируют от 400 млрд. т (World Resources, 1990) до 800 млрд. т (В. И. Смирнов, 1986), из которых разведанные запасы составляют 230 млрд. т . Мировая добыча достигла 916 млн. т (1988), но предполагают, что к 2000 г. она удвоится. Кратность запасов к добыче равна 224. Железо (после алюминия)-самый распространенный элемент земной коры, но крупные промышленные концентрации встречаются редко: на полуострове Лабрадор (Канада), около оз. Верхнего (США и Канада), в штате Минас-Жерайс (Бразилия), в Западной Австралии, в КМА (Россия) и в Кривом Роге (Украина), в штатах Бихар и Орисса в Индии и др.
Марганцевые руды широко используются для производства стали. Общие запасы марганцевых руд оцениваются в 4,9 млрд. т; они связаны преимущественно с горными породами докембрийского возраста. Наиболее крупными ресурсами располагают ЮАР, Украина, Габон, Австралия, Бразилия. Современная добыча достигает 22 млн. т. Огромные запасы марганцевых руд сконцентрированы в железомарганцевых конкрециях, с содержанием марганца до 25-30%, Fe- 10-12%, устилающих на обширных пространствах дно Мирового океана, Их количество, по приближенным расчетам, превышает 2.5х10' т, что в сотни раз больше общих запасов этого сырья на суше. Опытная добыча ведется в США, Германии и Японии.
Руды цветных металлов находят широкое применение в разнообразных отраслях промышленности - электронике, радио- и электропромышленности, космической и атомной технике, ракета- н самолетостроении и многих других. Их мировая добыча и потребление за последние 25 лет возросли в несколько раз.
Общие запасы бокситов
(сырье для производства алюминия) составляют 232 млрд. т, а извлекаемые - 28 млрд. т. Наиболее крупные и качественные залежи сосредоточены в Гвинее, Австралии, Камеруне, Бразилии, Индии, Ямайке. Руды тропиков возникли в палеогене и имеют осадочное происхождение. Всего разработка бокситов ведется в 22 странах мира (в основном в тропиках) и достигла в 1986 г. 97млн. т.
Медь
добывается очень давно (с конца IV тысячелетия до н.э.), имеет широкое применение, но ее руды отличаются крайне низкой концентрацией: жилы с содержанием меди 2-3% считаются богатыми, и разрабатываются руды даже при содержании Cu до 0,5%. Общие запасы медных руд, по разным оценкам, варьируют от 570 до 1 625 млн. т, а разведанные извлекаемые - 590 млн. т. Добыча превосходит 8,4 млн. т в год (1986). Основная часть запасов принадлежит США (90 млн. т), Чили (120млн.т), странам СНГ (54млн.т), Австралии, Замбии, Заиру, Перу. Предполагают, что к 2000 г. из недр будет извлечено около 275 млн. т, т. е. около 70%, современного медно-рудного потенциала.
Свинец и цинк
используются с VI-VII тысячелетия до н.э. В зарубежных странах общие запасы свинцовых руд оцениваются в 125 млн. т, а цинковых -95 млн. т. В 1986 г. добыча этих руд поднялась до 3,4 млн. т. свинца и 7,0 млн. т цинка. Обычно свинец и цинк встречаются в рудах совместно с другими элементами (золотом, медью, серебром), образуя полиметаллические руды; реже встречаются самостоятельные месторождения.
Наиболее крупными запасами свинцово-цинковых руд обладают США, Канада и Австралия; остальные материки и страны существенно уступают в этом отношении.
Олово
известно с начала бронзового века; его содержание в земной коре крайне незначительно - руды с концентрацией Sn в 1% считаются богатыми. Общие мировые ресурсы оцениваются в 7,4-6,8 млн. т, а извлекаемые - в 4,2 млн. т; добыча достигает 200 тыс. т. Основная часть оловосодержащих руд возникла в мезозойскую и альпийскую эпохи. Наиболее крупные месторождения находятся в Бразилии (650 тыс. т), в Боливии (140 тыс. т; здесь открыта уникальная жила, протяженностью в 2 км), в оловяно-вольфрамовой провинции Юго-Восточной Азии (Малайзия, Индонезия, Китай), вмещающей свыше половины общих и разведанных запасов олова зарубежных стран. Олово-дефицитный металл и спрос на него растет. По прогнозам к 2000 г. известные запасы иссякнут, и в обработку поступят хвосты обогатительных фабрик.
Вольфрам,
так же как и олово, в сочетании с которым он часто встречается, образует очень низкие концентрации. Руды с содержанием Wo 1% считаются богатыми. Преобладающая часть разведанных запасов находится в 5 странах - Южной Корее, Канаде, США, Турции и Австралии; в основном руды Wo образовались в мезозойскую и альпийскую эпохи. По прогнозам общие запасы вольфрама будут исчерпаны уже к 2000 г., и надежд на новые крупные приращения этого сырья мало.
Благородные металлы
-
золото, серебро, платина и металлы ее группы. Золото - первый металл, известный человеку; золотые изделия начали получать еще 4-5 тыс. лет до н. э. В настоящее время в сейфах банков накоплено около 40 тыс. т золота. К концу XX в. всего будет добыто 110 тыс. т, хотя ежегодно добывается. 800-1200 т Au. Золотоносные руды образовывались в ранние эпохи: например, в архейскую - золоторудные месторождения зеленокаменных поясов Канады, Индии, Австралии, в протерозойскую -уникальные золотоносные конгломераты Витватерсранда (ЮАР) с запасами 25 тыс. т (75% мировой добычи).
Таблица 3. Мировые запасы минерального сырья, 1995 г.
| Минеральное сырье |
Разведанные запасы, млн. т. |
| Железная руда |
230000 |
| Бокситы |
28000 |
| Хромиты |
6700 |
| Марганец |
4900 |
| Ниобий |
4200 |
| Титан |
595 |
| Медь |
590 |
| Цинк |
330 |
| Свинец |
130 |
| Никель |
110 |
| Тантал |
35 |
| Ванадий |
27 |
| Кобальт |
8,8 |
| Серебро |
0,42 |
| Металлы платиновой группы |
0,066 |
| Золото |
0,06 |
Рисунок 2. Объем минерального сырья, извлекаемого из недр Земли.
2.2 Агроклиматические ресурсы
.
Рациональная организация сельскохозяйственного производства как главного условия решения обостряющейся продовольственной проблемы в мире невозможна без должного учета климатических ресурсов местности. Такие элементы климата, как тепло, влага, свет и воздух, наряду с поставляемыми из почвы питательными веществами представляют собой обязательное условие жизни растений и в конечном счете создания сельскохозяйственной продукции. Поэтому под агроклиматическими ресурсами понимаются ресурсы климата применительно к запросам сельского хозяйства. Воздух свет, тепло, влагу и питательные вещества называют факторами жизни живых организмов.
Их совокупность определяет возможность вегетации растительного или жизнедеятельности животного организмов. Отсутствие хотя бы одного из факторов жизни (даже при наличии оптимальных вариантов всех прочих) приводит к их гибели.
Различные климатические явления (грозы, облачность, ветры, туманы, снегопады и др.) также оказывают на растения определенное воздействие и называются факторами среды. В зависимости от силы этого воздействия вегетация растений ослабляется или усиливается (например, при сильном ветре возрастает транспирация и повышается потребность растений в воде и т.д.). Факторы среды приобретают решающее значение, если они достигают высокой интенсивности и представляют опасность для жизни растений (например, заморозки во время цветения). В таких случаях эти факторы подлежат особому учету. Эти представления используются для выявления на конкретных территориях так называемых лимитирующих факторов. Воздух,
Воздушная среда характеризуется постоянством газового состава. Удельный вес компонентов - азота, кислорода, диоксида углерода и других газов - пространственно слабо меняется и, поэтому, при районировании, они не учитываются. Для жизнедеятельности живых организмов особенно важны кислород, азот и диоксид углерода (углекислый газ).
Свет.
Фактором, определяющим энергетическую основу всего многообразия жизнедеятельности растений (их прорастание, цветение, плодоношение и др.), является главным образом световая часть солнечного спектра. Только при наличии света в растительных организмах возникает и развивается важнейший физиологический процесс - фотосинтез.
Часть солнечного спектра, непосредственно участвующая в фотосинтезе, называется фотосинтетически активной радиацией (ФАР).
Созданное за счет поглощения ФАР в процессе фотосинтеза органическое вещество составляет 90-95% сухой массы урожая, а остальные 5-10% формируются благодаря минеральному почвенному питанию, которое также осуществляется лишь одновременно с фотосинтезом.
При оценке световых ресурсов учитывают также интенсивность и продолжительность освещения (фотопериодизм).
Тепло.
Каждое растение требует для своего развития определенного минимума и максимума тепла. Количество тепла, необходимое растениям для полного завершения вегетационного цикла, называют биологической суммой температур.
Она исчисляется арифметической суммой средних суточных температур за период от начала до конца вегетации растения. Температурный предел начала и конца вегетации, или критический уровень, ограничивающий активное развитие культур, получил название биологического нуля или минимума.
Для различных экологических групп культур биологический нуль неодинаков. Например, для большинства зерновых культур умеренного пояса (ячмень, рожь, пшеница и др.) он равен +5°С, для кукурузы, гречихи, бобовых, подсолнечника, сахарной свеклы, для плодовых кустарниковых и древесных культур умеренного пояса +10°С, для субтропических культур (рис, хлопчатник, цитрусовые) +15°С.
Для учета термических ресурсов территории используется сумма активных температур.
Этот показатель был предложен в XIX в. французским биологом Гаспареном, но теоретически разработан и уточнен советским ученым Г. Т. Селяниновым в 1930 г. Он представляет собой арифметическую сумму всех средних суточных температур за период, когда эти температуры превышают определенный термический уровень: +5, +10°С. Чтобы сделать вывод о возможности произрастания культуры в изучаемом районе, необходимо сравнить между собой два показателя.' сумму биологических температур, выражающую потребность растения в тепле, и сумму активных температур, которая накапливается в данной местности.
Первая величина всегда должна быть меньше второй.
Особенностью растений умеренного пояса (криофилов) является прохождение ими фазы зимнего покоя,
в течение которой растения нуждаются в определенном термическом режиме воздуха и почвенного слоя. Отклонения от требуемого температурного интервала неблагоприятны для нормальной вегетации и часто приводят растения к гибели. Под агроклиматической оценкой условий зимования понимается учет неблагоприятных метеорологических и погодных явлений в холодный сезон: резких морозов, глубоких оттепелей, вызывающих вымокание посевов; мощного снегового покрова, под которым выпревают всходы; гололеда, ледяной корки на стеблях
и др. Учитывается и интенсивность, и продолжительность наблюдаемых явлений.
Влага.
Важнейшим фактором жизнедеятельности растений является влага. Во все периоды жизни растение для своего роста требует определенное количество влаги, без которой оно гибнет. Вода участвует в любом физиологическом процессе, связанном с созданием или разрушением органического вещества. Она необходима для фотосинтеза, обеспечивает терморегуляцию растительного организма, транспортирует элементы питания. При нормальном вегетативном развитии культурные растения поглощают огромные объемы воды. Часто для образования одной единицы сухого вещества расходуется от 200 до 1000 массовых единиц воды (Б. Г. Розанов, 1984).
На основе анализа факторов проводится комплексное агроклиматическое районирование местности.
Агроклиматическое районирование-это подразделение территории (любого уровня) на регионы, различающиеся условиями роста, развития, перезимовки и продуцирования в. целом культурных растений.
При классификации агроклиматических ресурсов мира на первом уровне дифференциация территории проводится по степени теплообеспеченности, иными словами, по макроразличиям в термических ресурсах. По этому признаку выделяют термические пояса и подпояса; границы между ними проводят условно - по изолиниям определенных значений сумм активных температур выше +10°С.
Холодный пояс
.
Суммы активных температур не превышают 1000°. Это очень небольшие запасы тепла, вегетационный период длится менее двух месяцев. Поскольку и в это время температуры часто опускаются ниже нуля, земледелие в открытом грунте невозможно. Холодный пояс занимает обширные пространства на севере Евразии, в Канаде и на Аляске.
Прохладный пояс.
Теплообеспеченность возрастает от 1000° на севере до 2000° на юге. Прохладный пояс довольно широкой полосой протягивается южнее холодного пояса в Евразии и в Северной Америке и формирует узкую зону на юге Анд в Южной Америке. Незначительные ресурсы тепла ограничивают набор культур, которые могут в этих районах произрастать: это главным образом скороспелые, нетребовательные к теплу растения, способные переносить кратковременные заморозки, но светолюбивые (растения длинного дня). Таковы серые хлеба, овощные, некоторые корнеплоды, ранний картофель, особые полярные виды пшениц. Земледелие носит очаговый характер, концентрируясь в наиболее теплых местообитаниях. Общий недостаток тепла и (главное) опасность поздних весенних и ранних осенних заморозков сокращает возможности растениеводства. Пашни в прохладном поясе занимают всего 5-8% общей площади земель.
Умеренный пояс
. Теплообеспеченность составляет не менее 2000° на севере пояса и до 4000° в южных районах. Умеренный пояс занимает обширные территории в Евразии и Северной Америке: к нему относится вся зарубежная Европа' (без южных полуостровов), большая часть Русской равнины, Казахстан, южная Сибирь и Дальний Восток, Монголия, Тибет, северовосточный Китай, южные регионы Канады и северные районы США. На южных материках умеренный пояс представлен локально: это Патагония в Аргентине и узкая полоса чилийского побережья Тихого океана в Южной Америке, острова Тасмания и Новая Зеландия.
В умеренном поясе выражены различия в сезонах года: наблюдается один теплый сезон, когда происходит вегетация растений, и один период зимнего покоя. Продолжительность вегетации 60 дней на севере и около 200 дней на юге. Средняя температура самого теплого месяца не ниже +15°С, зимы могут быть и очень суровыми, и мягкими в зависимости от степени континентальности климата. Аналогичным образом варьируют и мощность снежного покрова, и вид перезимовки культурных растений. Умеренный пояс – это пояс массового земледелия; пашни занимают практически все пригодные по условиям рельефа пространства. Значительно шире ассортимент выращиваемых культур, все они приспособлены к термическому режиму умеренного пояса: однолетние культуры довольно быстро заканчивают свой вегетационный цикл (за два-три летних месяца), а многолетние или озимые виды обязательно проходят фазу яровизации или вернализации, т.е. период зимнего покоя. Эти растения выделяют в особую группу криофильных культур. К ним относятся основные зерновые злаки - пшеница, ячмень, рожь, овес, лен, овощные, корнеплоды. Между северными и южными районами умеренного пояса существуют большие различия в общих запасах тепла и в продолжительности сезона вегетации, что и позволяет выделить в пределах пояса два подпояса:
Типично умеренный,
с термическими ресурсами от 2000 до 3000°. Здесь произрастают главным образом растения длинного дня скороспелые, мало требовательные к теплу (рожь, ячмень, овес, пшеница, овощные, картофель, травосмеси и др.). Именно в этом подпоясе высока доля озимых культур в посевах.
Теплоумеренный пояс,
с суммами активных температур от 3000 до 4000°, Длительный период вегетации, в течение которого накапливается много тепла, позволяет выращивать позднеспелые сорта зерновых и овощных культур; здесь успешно вегетируют кукуруза, рис, подсолнечник, виноградная лоза, многие плодовые и фруктовые древесные культуры. Появляется возможность применять в севооборотах промежуточные культуры.
Теплый (или субтропический) пояс.
Суммы активных температур колеблются от 4000° на северной границе до 8000° на южной. Территории, обладающие такой теплообеспеченностъю, широко представлены на всех материках: Евроазиатское Средиземноморье, Южный Китай, преобладающая часть территории США и Мексики, Аргентины и Чили, юг Африканского материка, южная половина Австралии.
Ресурсы тепла весьма значительны, однако зимой средние температуры (хотя и положительные) не поднимаются выше +10°С, что означает приостановку вегетации для многих перезимовывающих культур. Снежный покров крайне неустойчив, в южной половине пояса наблюдаются вегетационные зимы, снег может не выпадать вообще.
Благодаря обилию тепла намного расширяется ассортимент выращиваемых культур за счет внедрения субтропических теплолюбивых видов, причем возможно возделывание двух урожаев в год: однолетних культур умеренного пояса в холодный сезон и многолетних, но криофильных видов субтропиков (шелковица, чайный куст, цитрусовые, олива, грецкий орех, виноград и др.). На юге появляются однолетники тропического происхождения, требующие больших сумм температур и не переносящие заморозков (хлопчатник и др.).
Различия (главным образом) в режиме зимнего сезона (наличие или отсутствие вегетационных зим) позволяет подразделить территории теплого пояса на два подпояса со своими специфическими наборами культур: умеренно теплый
с суммами активных температур от 4000 до 6000° и с прохладной зимой и типично теплый
подпояс с теплообеспеченностыо порядка 6000 – 8000°, с преимущественно вегетационными зимами (средние температуры января выше +10°С).
Жаркий пояс.
Запасы тепла практически неограниченны; они повсюду превышают 8000°, иногда и более 10000°. Территориально жаркий пояс занимает наиболее обширные пространства суши земного шара. К нему относятся преобладающая часть Африки, большая часть Южной Америки, Центральная Америка, вся Южная Азия и Аравийский полуостров, Малайский архипелаг и северная половина Австралии. В жарком поясе тепло перестает играть роль лимитирующего фактора в размещении культур. Вегетация длится круглый год, средние температуры самого холодного месяца не опускаются ниже +15°С. Набор возможных для выращивания культурных растений пополняется видами тропического и экваториального происхождения (кофейное и шоколадное деревья, финиковая пальма, бананы, маниока, батат, кассава, хинное дерево и др.). Высокая интенсивность прямой солнечной радиации губительна для многих культурных растений, поэтому их выращивают в особых многоярусных агроценозах, под тенью специально оставленных единичных экземпляров высоких деревьев. Отсутствие холодного сезона препятствует успешной вегетации криогенных культур, поэтому растения умеренного пояса могут произрастать лишь в высокогорных районах, т.е. практически вне границ жаркого пояса.
На втором уровне агроклиматического районирования мира термические пояса и подпояса подразделяются на основании различий в годовых режимах увлажнения.
Всего выделено 16 областей с различными значениями коэффициента увлажнения вегетационного периода:
1. Избыточное увлажнение вегетационного сезона;
2. Достаточное увлажнение вегетационного периода;
3. Засушливый вегетационный период;.
4. Сухой вегетационный период ( вероятность засух более 70%) ;
5. Сухо в течение всего года (количество годовых осадков менее 150 мм. ГТК за вегетационный период менее 0,3);
6. Достаточное увлажнение в течение всего года;
7. Достаточное или избыточное увлажнение летом, сухая зима и весна (муссонный тип климата);
8„ Достаточное или избыточное увлажнение зимой, лето сухое (средиземноморский тип климата);
9. Достаточное или избыточное увлажнение зимой, лето засушливое (средиземноморский тип климата);
10. Недостаточное увлажнение зимой, лето засушливое и сухое;
11. Избыточное увлажнение большую часть года при 2-5 сухих или засушливых месяцев;
12. Сухо большую часть года при достаточном увлажнении в течение 2-4 месяцев;
13. Сухо большую часть года при избыточном увлажнении в течение 2-5 месяцев;
14. Два периода избыточного увлажнения при двух сухих или засушливых периода;,
15. Избыточное увлажнение в течение всего года;
16. Температура самого теплого месяца ниже 10 С (оценка условий увлажнения не дается).
Помимо основных показателей в классификациях учитываются и наиболее важные агроклиматические явления регионального характера (условия зимования криофильных сельскохозяйственных культур, частота повторяемости неблагоприятных явлений - засух, градобитии, наводнений и ДР.).
2.3 Водные ресурсы
.
Водные ресурсы - это пригодные для употребления пресные воды, заключенные в реках, озерах, ледниках, подземных горизонтах.
Пары атмосферы, океанические и морские соленые воды в хозяйстве пока не используются и поэтому составляют потенциальные водные ресурсы.
Значение воды в мировом хозяйстве переоценить трудно. Она используется практически во всех отраслях экономики: в энергетике, для орошения сельскохозяйственных угодий, для промышленного и коммунально–бытового водоснабжения. Часто водные источники служат не только для целей водозабора, но и являются объектами хозяйственного использования в качестве транспортных магистралей, рекреационных зон, водоемов для развития рыбного хозяйства».
Объем вод, заключенных в реках, озерах, ледниках, морях и океанах, в подземных горизонтах и в атмосфере достигает почти 1,5 млрд. км. куб. Это и есть водный потенциал нашей планеты. Однако 98% общего объема вод приходится на соленые воды и лишь 28,3 млн. хм куб. " на пресные воды (с минерализацией менее 1г/л). В целом объем пресных вод – весьма значительная величина, особенно если ее сравнивать с современным общемировым потреблением, достигшим в 90-х годах 4-4,5 тыс. км куб. в год. Казалось бы, человечеству не нужно беспокоиться о пресных водах, поскольку их в 10000 раз больше, чем требуется. Но основной объем пресных вод (почти 80%) составляют воды ледников, снежных покровов, подземных льдов многолетнемерзлых пород, глубинных слоев земной коры. В настоящее время они не используются и рассматриваются в качестве потенциальных водных ресурсов. Их будущее освоение зависит не только от совершенствования техники добычи воды и ее экономической целесообразности, но и от решения часто непредсказуемых негативных экологических проблем, неожиданно возникающих при использовании нетрадиционных источников вод.
Единовременный объем речных вод суши невелик - он оценивается всего в 2000 км куб., но благодаря круговороту ежегодно реки сбрасывают в Мировой океан около 40-41 тыс. км куб. По расчетам М. И. Львовича (1986), полный речной сток составляет 38 830 км куб. Кроме того, с суши в океан поступает 3000 км куб. пресных вод в виде льдов и талых вод с ледников Гренлании и Антарктиды и 2400 км куб. - в виде подземного стока (минуя реки). Таким образом, ежегодно в океан с суши поступает около 44,5 тыс. км куб.вод.
Итак, объем пресных водозапасов мира невелик в целом и рассредоточен по территории материков очень неравномерно. К тому же поверхностный сток подвержен резким сезонным колебаниям, снижающим возможности его хозяйственного освоения.
На рис. 3 отражена обеспеченность ресурсами речного стока в расчете на душу населения (тыс. куб. м/год) по материкам и частям света.
Рисунок 3. Обеспеченность ресурсами речного стока в расчете на душу населения.
Доступные водные ресурсы рек слагаются из двух категорий -поверхностного и подземного стока. Наиболее ценной в хозяйственном отношении является подземная составляющая стока, так как она в меньшей степени подвержена сезонным или суточным колебаниям объема. Кроме того, подземные воды реже загрязняются. Именно они формируют преобладающую часть "устойчивого" стока, при освоении которого не требуется сооружения специальных регулирующих устройств. Поверхностная составляющая стока включает паводковые и полые воды, обычно быстро проходящие по руслам рек.
В районах с сезонным характером атмосферного увлажнения отношение расходов воды в руслах рек в сухой и влажный периоды года могут достигать 1:100 и даже 1:1000. В таких районах при освоении поверхностного стока необходимо сооружать водохранилища сезонного или даже многолетнего регулирования.
Хозяйственная ценность или качество водно-ресурсного потенциала региона тем выше, чем значительнее доля устойчивой составляющей стока. Ее величина количественно определяется объемом подземного стока и меженным русловым стоком. Общий объем доступных водных ресурсов мира оценивается; в 41 тыс. км куб. в год, из них лишь 14 тыс. км куб. составляют их устойчивую часть (М. И. Львович, 1986).
2.3.1 Водохозяйственный баланс и его категории
.
В современном хозяйстве главными потребителями вод являются промышленность, сельское хозяйство и коммунально-бытовые службы. Они изымают из естественных и искусственных водоемов для своих нужд определенные объемы воды, которые составляют водозабор.
Так, по новым расчетам М.И.Львовича общий водозабор в 2000 году составит 4780 куб.км.
В процессе использования некоторое количество изъятой воды теряется на испарение, просачивание, технологическое связывание и т.д., причем у различных потребителей масштабы такого расхода неодинаковы. Для небольших по площади территорий эти потери рассматриваются как безвозвратные.
Наиболее значителен их объем (до 80-90%) при сельскохозяйственном использовании. В некоторых отраслях промышленности разработаны и продолжают интенсивно совершенствоваться схемы замкнутого или многократного водопользования, при помощи которых существенно снижаются как объемы водозабора в целом, так и величины безвозвратных потерь.
Коммунальное и сельское хозяйство, промышленность ;и. гидроэнергетика предъявляют различные требования к качеству воды. Наиболее высокими санитарными и вкусовыми качествами должны обладать воды, используемые в питьевых целях и в некоторых отраслях промышленности (пищевой, химической и др.). Металлургическое или, например, горнорудное производство может обходиться водами низкого качества, использовать оборотные системы водоснабжения.
Неоднократное использование одного и того же объема воды сокращает водозабор, но заставляет ввести в водохозяйственный баланс еще одну категорию - водопотребление -
общий объем воды, используемый данной отраслью хозяйства за определенный отрезок времени.
В сфере коммунального хозяйства водопотребление и водозабор равны между собой, потому что оборотное водоснабжение в данной отрасли на современном уровне практически не осуществляется. В промышленности водозабор оказывается намного ниже водопотребления за счет применения замк
когда из источников вода забирается лишь для компенсации безвозвратных потерь.
В сельском хозяйстве водопотребление тоже может количественно превышать водозабор из источников, поскольку для орошения часто используются органические стоки городских коммунальных систем или частично очищенные отработанные воды некоторых промышленных предприятий.
Структура водозабора и водопотребления, т. е. распределение изъятых объемов воды между потребителями, может существенно меняться от района к району, отражая и общий уровень экономического развития хозяйства, и его специализацию, и, в немалой степени, специфику природных условий. Любое хозяйственное использование вод различными потребителями сопровождается появлением отработанных вод или стоков.
Они перегружены огромным количеством инородных веществ промышленного, сельскохозяйственного или коммунального происхождения, изменяющих физические и химические свойства водной массы. Даже если применяются наиболее совершенные из известных современной науке методы очистки отработанных вод (механические, химические, биологические), для разбавления 1 м куб. таких стоков необходимо потратить не менее 8-10 м куб. чистых природных вод. Если же сбрасываются неочищенные стоки, то расход воды возрастает в несколько раз. В настоящее время в мире среди хозяйственных стоков, сбрасываемых в естественные водоемы, превалируют категории слабо очищенных или вообще неочищенных вод.
В результате кризисные явления поражают не только районы, изначально обедненные водными запасами, но и такие, где существуют благоприятные природные предпосылки для образования значительных объемов воды. Неконтролируемое техногенное преобразование качества водных геосистем ставят экономику подобных стран перед угрозой "водного голода".
2.3.2 Мировое водопотребление
.
По подсчетам (Львович, 1986), в начале 80-х годов в мире для различных хозяйственных нужд использовалось около 4,5 тыс. км куб., а в 1987 г.- 3,3 тыс. км куб. воды. Этот объем составляет почти 8% общего полного стока с поверхности суши в океан. Можно заключить, что в целом мировое хозяйство вполне обеспечено пресными водами в количестве, необходимом для удовлетворения своих потребностей. Следует, однако, обратить внимание на очень резкий, почти безудержный рост недопотребления во второй половине XX в. За последние 80 лет сельскохозяйственное использование воды увеличилось в 6 раз, коммунальное - в 7 раз, промышленное - в 20 раз, а общее - в 10 раз.
По отдельным составляющим водохозяйственный баланс мира в современный период складывается следующим образом.
Коммунально-бытовое водоснабжение.
В начале 80-х годов на нужды населения расходовалось около 200 км куб., и при этом 100 км куб. терялось безвозвратно. В 1990 г, для этих целей изымалось уже более 300 км куб. Нормы водопотребления на 1 человека составляют в среднем 120-150 л в сутки. В действительности они сильно колеблются. В городах промышленно развитых стран водопотребление особенно велико. Например, в странах Европы оно поднимается до 300-400 л/сут. В городах развивающихся стран, расположённых в субаридных или аридных районах, нормы снижаются до 100-150 л/сут. Много меньше расходует воды сельский житель. В гумидных областях в развитых странах он потребляет в сутки до 100-150 л воды, а в сухих тропических районах - не более 20-30 л.
Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в настоящее время в мире более 1,5 млрд. человек не обеспечены чистой, безопасной для здоровья водой, а к 2000 г. их число может достигнуть 2 млрд. человек.
Промышленное водоснабжение.
Уникальные свойства воды как природного тела позволяют очень широко использовать ее в разнообразных отраслях промышленности. Она употребляется в энергетических целях, в качестве растворителя, охладителя, составного компонента многих технологических процессов. Водоемкость различных производств меняется в зависимости от вида продукции, применяемых технических средств и технологических схем. На производство 1 т готовой продукции в настоящее время расходуется следующее количество пресных вод: бумаги - 900-1000 куб.м ., стали - 15-20 куб.м., азотной кислоты - 80-180 куб.м, целлюлозы - 400-500 куб.м, синтетического волокна -
500 куб.м, хлопчатобумажной ткани-300-1100 куб.м и т.д. Огромные объемы воды потребляют энергетические установки для охлаждения энергоблоков. Так, для работы ТЭС мощностью в 1 млн. кВт необходимо 1,2-1,6 км куб. воды в год, а для работы АЭС той же мощности – до 3 км куб. (Розанов, 1984), Только на нужды энергетики забирается из водных источников 320 км куб. воды, при этом 20 км куб. теряется.
Теплоэнергетика широко применяет оборотные системы водоснабжения, привлекая часть отработанных и очищенных вод других промышленных производств, так как для охлаждения можно употреблять воды относительно низкого качества. Водопотребление в энергетических целях дает 300 км куб. термических стоков, требующих для разбавления 900 км куб. свободных пресных вод.
Доля остальных производств в общем водопотреблении на нужды промышленности еще больше - 440 км куб.; за счет систем оборотного водоснабжения расходуют 700 км куб., одновременно теряя более 10% этого объема. Именно в промышленных установках возникают стоки, обогащенные особо токсичными соединениями, трудно поддающимися удалению из отработанных вод. Общий объем стоков - 290 км куб. Поскольку современная технология водоочистки еще далека от совершенства и многие предприятия в различных странах сбрасывают свои стоки в водоемы недостаточно или слабо очищенными, то в результате на разбавление этого объема загрязненных вод требуется 5800 км куб. свободных вод, т. е. в 20 раз больше.
Водоснабжение сельского хозяйства.
Самый крупный водопотребитель -сельское хозяйство. По приблизительным расчетам в 1990 г. эта отрасль-мировой экономики израсходовала более 3000 км куб., т.е. в 3,5 раза больше, чем промышленность. Почти весь этот объем использовался на полив орошаемых угодий и всего 55 км куб. - на водоснабжение животноводства.
К началу 80-х годов в мире орошалось 230 млн. га земель. При средней норме орошения 12-14 тыс. м куб./га на полив тратилось от 2500 до 2800 км куб. чистых свободных вод и значительная часть (около 600 км куб.) очищенных и разбавленных стоков бытового сектора и некоторых промышленных производств. По весьма ориентировочным подсчетам примерно 1900 км куб. испарялось с поверхности поливных земель и транспирировалось растительностью, 500 км куб. дренировалось в подземные горизонты. Таким образом, в отличие от промышленного водопотребления использование вод для орошения резко увеличивает безвозвратные потери на непродуктивное испарение с поверхности поливных земель и создает стоки в виде ирригационных или возвратных вод, которые трудно уловить, очистить и вновь использовать. В то же время их объем огромен, они насыщены биофильными (азотом, фосфором) и другими легкорастворимыми соединениями, за счет которых увеличивается минерализация вод. Появление в субаридных или аридных ландшафтах с поливными угодьями значительных объемов минерализованных грунтовых вод создает опасность вторичного засоления почв и их деградации.
Особую проблему представляют стоки животноводческих ферм. Хотя их общий объем в мировом водопотреблении на нужды сельского хозяйства невелик (всего 10 км куб.), они чрезвычайно перегружены органическими соединениями, трудно восстанавливаются и вызывают особенно быстрое загрязнение водоемов.
По расчетам М.И. Львовича (1994г), современный водозабор
из различных источников (рек, озер, водохранилищ, подземных горизонтов) для промышленных и бытовых нужд, орошения и животноводческих комплексов составляет более 4000 км куб, а объем стоков примерно 2000 куб.км. Если допустить, что все стоки нормативно очищаются, то и в этом случае потребуется не менее 8300 км куб. чистых вод для их разбавления (20% полного стока и 60% -устойчивого). Но в результате несовершенства современного водопользования и очистки загрязняется воды намного больше. Таким образом, если количественное истощение водозапасов традиционных источников в глобальном масштабе в ближайшем будущем человечеству не грозит, то качественное ухудшение - налицо уже в наши дни.
Резкая напряженность водохозяйственного баланса и кризисные ситуации в водопользовании неизмеримо возрастают в странах с ограниченным водноресурсным потенциалом, где реально отсутствуют свободные водозапасы для разбавления отработанных и очищенных вод. Подобные явления типичны для многих промышленно развитых стран мира, где недопотребление практически поглощает все водные ресурсы. Такова ситуация в странах зарубежной Европы, во многих районах США. Еще более остро встает проблема водоснабжения в развивающихся странах, в которых часто обнаруживается нехватка качественных питьевых вод, а имеющиеся водотоки и поверхностные водоемы служат коллекторами для сбросов совершенно неочищенных промышленных стоков.
По-разному складывается водопотребление и его структура на отдельных материках. Особенности современного водного хозяйства зависят и от природных факторов (прежде всего обеспеченности речным стоком, климатических особенностей, устройства поверхности), и от социально-экономических структур. Наибольшие объемы воды поглощает хозяйство азиатских стран. Почти на 90% этот объем в Азии расходуется на нужды сельского хозяйства (рис. 5). Сходная ситуация характерна и для Южной Америки и Африки, хотя в целом участие этих материков в мировом водопотреблении незначительно. В Северной Америке и в Европе промышленное и сельскохозяйственное расходование воды примерно равны между собой.
(цифры в колонках - % от общего водопотребления, цифры над колонками - объем общего водопотрбления (км куб.)).
Рисунок 4. Структура водопотребления на материках и регионах.
Прогнозы будущего водопотребления.
Существует несколько вариантов глобальных прогнозов использования природных вод мировым хозяйством . Один из вариантов водохозяйственного баланса мира на конец текущего столетия разработан М.И. Львовичем (1986). По его расчетам, возросшее к 2000 г. до 6,2 млрд. человек население мира (из них 3,2 млрд. человек будут проживать в городах и пользоваться централизованными системами водоснабжения) израсходует около 480 км куб. вод на коммунально-бытовые нужды, появится 320 км куб. стоков. Если стоки будут полностью очищаться, то на их последующее разбавление потребуется лишь около 1000 км куб. воды. При сохранении практики современного водопотребления (сброс недоочищенных или вовсе не прошедших очистку стоков в водоемы) загрязненными окажутся 6000 км куб. вод.
Производство энергии в мире, по прогнозу МИРЕК-ХП, достигнет к концу столетия 300-330 тыс. Дж. Ориентировочно на нужды энергетики будет изъято около 200 км куб. вод и одновременно образовано 140 км куб. термальных стоков. На их разбавление потребуется примерно 400 км куб. свободных вод. Остальные отрасли промышленности с учетом роста объема их продукции к 2000 г. будут нуждаться в 1800 км куб. воды. Совершенствование систем замкнутого оборотного водоснабжения, развитие маловодных или "сухих" технологий, сокращение практики водоотведения стоков с промышленных предприятий, совершенствование технологии очистки позволят, как предполагается по данному прогнозу, ограничить водозабор для промышленных целей до 500 км куб. Безвозвратный расход составит 120 км куб., а отработанные стоки - 380 км куб. На их разбавление будет затрачено 5700 км куб. воды.
В сельском хозяйстве общая площадь поливных земель возрастет предположительно до 320-350 млн. га, а норма полива сократится до 9,5 тыс. м куб./га за счет водосберегающих методов полива (дождевания, капельного и пр.). В результате на нужды ирригации будет изыматься до 3000 км^воды, из которых 2600 км куб. составят расходы на испарение и инфильтрацию. Расход воды в животноводстве увеличится до 110 км куб. Хотя объем стоков возрастет слабо, но за счет более совершенной очистки и утилизации они будут загрязнять намного меньше чистых вод - около 180 км куб.
Расчеты свидетельствуют о том, что напряженность ситуации сохранится в ближайшем будущем. Мировое хозяйство в целом в конце текущего столетия будет поглощать примерно 5,7 тыс. км куб. воды (16%) полного стока), а сточные воды в объеме 1300 км куб. будут загрязнять 8,5 тыс. км куб., что равно 21% полного и 61%) устойчивого стока.
2.3.3 Охрана водных ресурсов и рациональное водопользование
Имеются ли у человечества возможности преодоления водного кризиса? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть две взаимосвязанные проблемы: 1) количественное исчерпание запасов доступных пресных вод в отдельных регионах земного шара; 2) катастрофическое загрязнение вод в процессе их хозяйственного использования и качественное истощение водозапасов.
Как уже отмечалось выше, в глобальном масштабе водных ресурсов пока вполне достаточно для удовлетворения всех потребностей мирового хозяйства в этом природном сырье. Однако в отдельных регионах дефицит пресных вод ощущается очень остро и заставляет разрабатывать специальные технические способы увеличения их запасов. К ним относятся: откачка подземных вод, опреснение морских соленых вод, межбассейновые переброски стока, регулирование поверхностного стока и др. Например, перехват водохранилищами паводковых и талых вод резко увеличивает объем местных водозапасов, и для многих стран мира, особенно в Африке, Азии, Европе, Латинской Америке, он превратился в основное мероприятие по снижению дефицита пресных вод, В мире насчитывается более 16 тыс. водохранилищ с суммарным полезным объемом 6000 км куб. Их эксплуатация увеличила устойчивую составляющую полного мирового стока более чем на 25%.
Более существенные результаты следует ожидать на пути жесточайшей экономии расходования воды, т. е. применения принципиально иных -рациональных - систем водопользования. Под рациональной системой понимается такая организация водного хозяйства при которой: 1) все население мира обеспечивается питьевой и хозяйственно-бытовой водой в необходимом количестве и должного качества; 2) все образующиеся стоки проходят очистку до стандартов питьевой воды: 3) на промышленных предприятиях внедряются маловодные и "сухие" технологии, бессточные системы отработанных вод с полной очисткой, и регенерацией стоков, замкнутые системы водопользования; 4) полностью прекращается сброс отработанных вод в водные источники.
Методы полной регенерации стоков еще очень дороги и применяются пока на стадии экспериментальных разработок, но в перспективе они будут внедряться и в промышленных масштабах.
2.4 Земельные ресурсы
.
Земельный фонд мира и его структура.
Площадь суши земного шара 149 млн. км куб., или 14,9 млрд. га. Земля - это прежде всего пространственный базис, на котором развертывается деятельность человеческого общества, а в такой важнейшей сфере экономики, как сельское хозяйство, земля еще и средство производства. Далеко не вся суша может быть освоена человеком, а качество и пригодность земли для различного хозяйственного использования существенно меняются от места к месту. Уникальность земли как природного ресурса, практически невозобновляемого в исторических масштабах времени, заключается в ее плодородии. Только земля, а вернее ее верхний слой " почва способна производить биомассу. При правильном, рациональном использовании плодородие почвы может не просто сохраняться длительное время, но и увеличиваться. Земли и их почвенный слой весьма уязвимы при непродуманном, неправильном обращении они безвозвратно теряют плодородие, деградируют и полностью разрушаются.
Категории земель, различные по качеству и занимаемым площадям, отражены на рис.6. Расширение площади одной категории может произойти лишь за счет равноценного по площади сокращения земель другой категории. При этом нельзя бесконтрольно увеличивать размеры мировой пашни за счет лесов или пастбищ, так как трудно предвидеть экологические последствия такого освоения. Кроме того, пахотно-пригодные земли на суше ограничены и практически все уже освоены; обработка новых участков лесов или пастбищ под пашню оказывается очень дорогостоящим и часто экономически неэффективным мероприятием.
Рисунок 5. Размеры и структура мирового земельного фонда, 1990 г.
Более 1/3 суши не производят первичную биологическую продукцию, так как заняты ледниками, пустынями, водоемами или же разного рода застройками. Остальные 64% – это различные категории земель, продуцирующих биомассу, но обладающих крайне неоднородным биопродукционным потенциалом.
По данным ФАО, в 1989 г. сухопутная площадь мира равная 13 млрд. га (ледники занимают 1,6 млрд. га, внутренние водоемы еще 0,3 млрд. га), осваивалась следующим образом: под обработкой находилось 1,5 млрд. га, или 11% земель, под пастбищами – 3,2 млрд. га, или 24%, леса покрывали 4,1 млрд. га, или 31%, остальные 4,4 млрд. га, или 34%, отнесены к категории прочих земель как продуктивных, но занятых застройками, объектами инфраструктуры, горными разработками и др., так и непродуктивных (скальные выходы, пустыни, бедленды и др.). Общая картина земельного фонда мира меняется от года к году. С начала 60-х и до середины 70-х годов обрабатываемые земли мира увеличились примерно на 100 млн. га за счет экстенсивного увеличения площади главным образом в развивающихся странах. Распашка целинных земель происходила ускоренными темпами. Всего в странах третьего мира с 1935 г. площадь пашни возросла со 111 до 180 млн. га, т.е. на 61%. В развитых странах площадь земель, находящихся под обработкой, сократилась за это же время на 17% (со 130 до 109 млн. га). Пастбищные угодья мира более стабильны, зато лесные массивы устойчиво сокращаются, особенно после 1975 г.
Таблица 4. Структура мирового земельного фонда, 1997 г.
| Регион |
Доля от всех земельных ресурсов региона, % |
||||
| Пашня, сады |
Луга и пастбища |
Леса |
Земли, занятые насел. пунктами и промыш. объектами, транспорт. магистралями |
Мало продук тивные и непригодны® земли |
|
| Европа |
32 |
19 |
26 |
5 |
18 |
| Азия |
21 |
15 |
21 |
2 |
41 |
| Африка |
11 |
23 |
26 |
1 |
39 |
| Сев. Америка |
12 |
18 |
33 |
3 |
34 |
| Юж.Америка |
8 |
19 |
47 |
1 |
25 |
| Австралия и Океания |
5 |
51 |
8 |
1 |
35 |
| Весь мир* |
11 |
23 |
30 |
2 |
34 |
*Без учета Антарктиды и о. Гренландия.
2.4.1 Сельскохозяйственные земли
.
По территории суши качество продуктивных земель существенно меняется. Плодородие почв зависит от многих природных факторов. Обследование, проведенное ФАО, установило, что на преобладающей части суши природные факторы лимитируют возможность земледелия. Так, обширные территории подвержены аридизации - это пустыни и полупустыни, распространенные на 28% площади суши; еще на 23% земель в почвах обнаружены дефицит биофильных элементов, резко снижающий продуктивность, или же накопление токсичных соединений (засоленные почвы). В горах (22% земель) земледелие сдерживается высокими уклонами поверхности, высоким риском развития эрозии и маломощностью почв. Избыточное переувлажнение с застоем грунтовых вод и заболачиванием почв проявляется на 10% земель, а еще на 6% площади земледелие невозможно в результате развития вечномерзлых грунтов. Таким образом, на 89% земель мира проявляются разные природные факторы, лимитирующие земледелие. На их преодоление, т. е. на организацию мелиорации (орошение, искусственный дренаж, внесение удобрений и др.), требуются значительные капиталовложения. Лишь на 11% земель серьезные лимитирующие факторы отсутствуют и на их площади можно возделывать культурные растения без особых затрат.
Земли, используемые в сельском хозяйстве и производящие разнообразную продовольственную продукцию, занимают 35% мирового земельного фонда. Они очень различны по природным свойствам, по способности продуцировать культурные растения или травы, на которых выпасается скот, т. е. по своему агроприродному потенциалу.
Представления об агроприродном потенциале земель или природных комплексов складывались в русской и советской географии давно. Работами В. В. Докучаева и его последователей было доказано, что плодородие почв хотя и основной, но не единственный компонент, влияющий на продуктивность растений. Не менее важны климат и морфология рельефа, характер грунтов и другие особенности природы, которые выявляются лишь при комплексном ландшафтном исследовании территории.
В результате сельскохозяйственного освоения в природных комплексах возникают особые образования, называемые "агроландшафтными системами." или "агроландшафтными комплексами"
(Николаев, 1979). Под "агроландшафтной системой" (или "агроландшафтом") понимается природно-территориальный комплекс, оцененный по отобранным факторам в отношении его агропотенциала и уже подвергающийся сельскохозяйственному освоению
(Николаев, 1979). Поскольку агроландшафты - образование прежде всего природное, отражающее определенный уровень ландшафтной организации территории, его границы проводятся по ландшафтным рубежам. Этот основной принцип прикладного физико-географического анализа территории применяется и при исследованиях сельскохозяйственных ресурсов местности.
В самом общем плане агроландшафты подразделяются на две крупные категории: 1) земледельческие,
в которых производится выращивание культурных растений, и 2) пастбищные,
предназначенные для выпаса домашнего скота.
Земледельческие агроландшафты - наиболее ценные и плодородные земли планеты, используемые с разной степенью интенсивности, составляют около 1,5 млрд. га. Они очень отличаются по качеству, уровню продуктивности и неравномерностью распределения по территории материков. Наибольшие массивы земледельческих агроландшафтов сосредоточены в лесостепной и степной зонах умеренного пояса и в субгумидных зонах теплого и жаркого поясов материков. Только в шести странах - России, США, Индии, Китае, Канаде и Бразилии - размещается около 750 млн. га пашни, т. е. более половины всех обрабатываемых земель мира. Если в целом по миру на каждого жителя приходится 0,3 га пашни, то в Азии, где сосредоточен 31%) мировой пашни, этот показатель (0,15 га) самый низкий на планете. Иными словами, в Азии 1 га должен прокормить 7 человек. В плотно населенной Европе 1 га кормит уже 4 человека, в Южной Америке - 2,0, в Северной Америке" почти 1,5 человека.
Различные размеры массивов земель, находящихся в обработке на материках, зависят не столько от потребностей населения, сколько от агроприродного потенциала территории. Это хорошо видно на примере Азии. На зарубежных территориях Азии, где проживает в настоящее время свыше 3,1 млрд. человек, распахано всего 17% общей площади, поэтому столь низкой оказывается здесь норма душевого обеспечения пашней местного населения. Но именно в Азии очень резко проявляются факторы, сдерживающие и вообще лимитирующие земледелие. В тропических и экваториальных широтах лишь 18% всех земель могут быть использованы в земледелии без особых затрат на мелиорацию, а в Центральной Азии эта доля снижается до 10%. Аридные и экстрааридные климатические условия и широкое распространение гор, нагорий и высокогорных плато-основные причины резкого сокращения массивов земледельческих агроландшафтов в этой перенаселенной части земного шара. Наиболее благоприятны природные условия для развития земледелия в Европе, где примерно на 1/3 всех земель отсутствуют серьезные ограничивающие факторы. В то же время в этом регионе очень высокая плотность населения. Поэтому, несмотря на значительную освоенность территории под обработку, душевое обеспечение пашней не намного выше, чем в Азии, - всего 0,3 га
Африка и Южная Америка - это материки, население которых терпит постоянную нужду и не в состоянии обеспечить себя продовольствием. Но и размеры обрабатываемых земель в этих регионах более чем скромные: в Африке распахано всего 6% общей площади, в Южной Америке - менее 8% (см. табл. 5). Конечно, агроприродный потенциал и в том и в другом случае достаточно низкий и определяется широким развитием пустынь и полупустынь или сложных для сельскохозяйственного освоения влажных экваториальных лесов. Однако главная причина сложившегося положения -низкий уровень социального и экономического развития этих государств, отсутствие материальных и квалифицированных трудовых ресурсов, необходимых для подъема сельскохозяйственного производства на современный уровень.
Качество продуктивных, пригодных для распашки земель на материках также разное и определяется целым комплексом природных предпосылок -орографическими и агроклиматическими условиями, естественным плодородием почвенного слоя. Общая оценка агроприродного потенциала обрабатываемых земель, проведенная по заданию ФАО, установила следующее. Первоклассные земли, способные давать высокие урожаи по два-три раза в год, занимают всего 400 млн, га. Земли второго класса с валовой урожайностью культур 40-60% от урожайности на лучших землях распространены на 500 млн. га. Оставшиеся 600 млн. га из общей площади пашни 1,5 млрд. га - это земли очень низкого, третьего класса, на которых урожайность не превышает 20-40%) от урожайности культур на землях первого класса. Продукция, полученная на таких землях, не выдерживает конкуренции на мировом рынке и используется только для покрытия потребностей в продовольствии местного населения.
Таблица 5. Земельные ресурсы регионов мира.
| Регион |
Площадь земельных ресурсов, млн. кв. км. |
Площадь земельных ресурсов на душу населения, га. |
Доля от мирового значения, % |
||||
| земельный фонд |
пашня |
Луга и пастбища |
леса |
прочие земли |
|||
| Европа |
10,7 |
1,5 |
8 |
27 |
16 |
10 |
16 |
| Азия |
44,3 |
1,4 |
33 |
32 |
18 |
28 |
34 |
| Африка |
30,3 |
6,4 |
23 |
15 |
24 |
18 |
22 |
| Сев. Америка |
22,5 |
6,1 |
17 |
15 |
10 |
17 |
14 |
| Юж. Америка |
17,8 |
7,3 |
13 |
8 |
17 |
24 |
9 |
| Австралия и Океания |
8,5 |
37,0 |
6 |
3 |
15 |
3 |
5 |
| Весь мир* |
134,0 |
3,0 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
*Без учета Антарктиды и о. Гренландия.
Ограниченность хороших и лучших земель усугубляется их прогрессивно возрастающими потерями в результате неправильных систем обработки почвы. Многочисленными исследованиями установлено, что за всю историю земледелия в результате развития процессов ускоренной эрозии, дефляции, вторичного засоления, дегумификации и прочих явлений, возникающих при нерациональном использовании почв, человечество потеряло более 2 млрд. га. Некогда плодородные земли были превращены в пустоши и пустыни, антропогенный бедленд, болота, солончаки, кустарниковые заросли и др. По подсчетам специалистов (Ковда, 1981; Розанов, 1985, и др.), ежегодно в мире выбывает из сельскохозяйственного использования около 8 млн. га за счет их застройки населенными пунктами, транспортными магистралями, горными разработками и прочими объектами, 3 млн. га разрушаются ускоренной эрозией, 2 млн. га - опустыниваются и ускоренно иссушаются, еще 2 млн. га заселяются вторично или же в них наблюдается аккумуляция токсичных для растений соединений промышленного происхождения. Таким образом каждый год мировое хозяйство становится беднее на 15 млн. га продуктивных угодий.
В то же время уже освоенные пахотные земли используются далеко неоднозначно. Во многих районах мира ширится массив поливных земель, применяются органические и минеральные удобрения, почвозащитные способы обработки, особые сорта культурных растений. Иными словами, внедряется интенсивное земледелие, требующее значительных капиталовложений в каждый гектар, но зато и дающее ощутимую прибавку урожайности.
Особенно энергично происходит рост орошаемых земель. Так, в начале XIX в. мировая площадь поливных угодий не превышала 8 млн. га, в начале XX в. она выросла до40 млн. га, а в 1989 г. достигла 229 млн. га. Одновременно во много раз увеличились добавки минеральных и органических удобрений, составившие в начале 80-х годов 134 млн. т. Именно на этих землях наблюдается устойчивый рост урожайности. По данным ФАО, за последние 25 лет общая пахотная площадь мира выросла на 140 млн. га, т.е. на 10%. Население же увеличилось на 1,3 млрд. человек, или на 40%. Прокормить это население оказалось возможным лишь благодаря интенсивным способам ведения сельского хозяйства: на 82% прирост продовольствия был обеспечен за счет интенсификации сельского хозяйства и лишь на 12% - за счет экстенсивного расширения площади пашни.
Имеются ли резервы увеличения массива земледельческих агроландшафтов в мире или они уже исчерпаны? Большинство ученых сходятся на том, что наиболее реальная величина пахотно-пригодных земель приближается к2.5 млрд. га, что на 1 млрд. га превышает современную площадь мировой пашни. Наибольшими возможностями для увеличения сществующих массивов обрабатываемых угодий обладают Южная Америка и Африка, где в экваториальных и субэкваториальных лесах и в саваннах под земледелие можно освоить десятки и даже сотни миллионов гектаров целинных земель. Распашка должна проводиться в строгом соответствии с принципом рациональной организации землепользования во избежание деградации очень уязвимых ландшафтов этих географических поясов. Должны быть сохранены в должных размерах лесные и травянистые сообщества, поддерживающие экологическое равновесие в ландшафтах и не позволяющие развиваться деструкционным процессам.
Освоение новых земель в Азии и в Европе под распашку может происходить только на крайне ограниченных участках, так как на этой части суши резервы пахотно-пригодных земель почти все исчерпаны. Территории, занятые в настоящее время пастбищами или лесами, обладают низкой продуктивностью, и их культивация неизбежно должна сопровождаться дорогостоящими мелиорациями. Если европейцам это и под силу, то на азиатской части суши в ближайшие годы вряд ли будет возможной интенсификация сельскохозяйственного использования земель.
Обследования и расчеты, проведенные международными организациями, и в первую очередь ФАО ООН, показывают, что целесообразнее внедрять в сельскохозяйственное производство интенсивные технологии вместо освоения низкопродуктивных земель.
Пастбищные агроландшафты.
Кормовые угодья занимают в мире 3,2 млрд. га, или 24% земельного фонда. К ним относятся разные по составу и продуктивности агроприродные комплексы: 1) естественные или улучшенные пастбища, используемые под выпас домашнего скота, 2) естественные или культурные луга, на которых производится заготовка сена, 3) посевы, периодически используемые для выпаса, 4) леса, в которых периодически илр постоянно выпасают скот.
В географическом отношении основной массив кормовых угодий сосредоточен в зонах сухих степей, саванн, редколесий, тундр, полупустынь. В Австралии, странах СНГ, США, Китае, Аргентине, Монголии, Бразилии -размещается преобладающая часть пастбищных земель - 1,6 млрд. га. Пастбища в производстве продовольственной продукции значительно уступают пахотным землям: на площади, более чем в два раза превышающей площадь обрабатываемых земель, получают всего 10% сельскохозяйственной продукции. Хозяйственное использование пастбищ отличается очень низкой интенсивностью. Размер площадей, отводимых в мире под выпас скота, в три раза превышает посевную площадь, занятую кормовыми культурами; однако именно на обрабатываемых угодьях получают 2/3 кормов.
Из всех материков самые большие площади земель отводятся под пастбища в Африке, где находится 1/4 мировых пастбищ и на каждого человека приходится 2,4 га земель данной категории. Это выше, чем на других материках, кроме Австралии, где на каждого жителя приходится пастбищ в 12 раз больше, чем в Африке.
Качественное различие кормовых угодий мира разительное. Оно варьирует в зависимости от географического пояса, зоны и системы ведения кормопроизводства. По данным ФАО (1982), к категории первоклассных кормовых угодий в мире относится всего 200 млн. га, и еще 300 млн. га - к среднему классу продуктивности, т. е. только 15%, общего пастбищного фонда земель обладают достаточно высокой или удовлетворительной продуктивностью. Это в основном культурные или улучшенные луга, занимающие значительные площади в странах гумидного или субгумидного климата и с высоким уровнем экономического развития, с животноводческой ориентацией сельского хозяйства (Западная Европа, ряд регионов в США, и в других странах).
Свыше 2000 млн. га пастбищных земель обладают крайне низ продуктивностью, не выдерживают значительной нагрузки скота и требуют строгого контроля за выпасом. Но именно в этих районах проживает наиболее бедное население, и выпас не контролируется.
Мировая площадь пастбищ медленно увеличивается главным образом за счет лесов и низкопродуктивных пашен, в среднем на 5 -10 млн. га в год. Одновременно происходит интенсификация пастбищного и, особенно, лугового хозяйства» В экономически развитых странах по доходности и интенсивности мелиоративного комплекса культурные луга не уступают пахотным землям.
2.4.2 Агроландшафтные пояса
.
Земледельческие и пастбищные агроландшафты существенно различаются в зависимости от их размещения в системе агроландшафтных поясов. На поверхности суши в соответствии с общим нарастанием тепла от полюсов к экватору выделяются холодный, прохладный, умеренный, теплый и жаркий агроландшафтные пояса.
Агроландшафты холодного пояса.
Они занимают северные и северовосточные окраины Евразии и Северной Америки. Ограничивающие земледелие факторы-недостаток тепла (сумма активных температур колеблются от 300 до 1000°), кратковременность вегетационного сезона (менее 100 дней) и развитие многолетнемерзлых грунтов. Растениеводство возможно лишь в условиях закрытого грунта, а пастбищные агроландшафты базируются на низкопродуктивных травяных биоценозах тундровой, лесотундровой и таежной зон. Это особые оленьи пастбища с запасами сухой растительной массы от 7 ц/га в моховых тундрах до 35 ц/га в мохово-лишайниковых. Ландшафты тундры, лесотундры и северной тайги отличаются слабой устойчивостью, поэтому их хозяйственное использование должно быть строго контролируемым.
Агроландшафты прохладного пояса.
Они охватывают значительные пространства в Северной Америке и в Евразии - от смешанных подтаежных и южнотаежных лесов до средней тайги. Они лучше обеспечены теплом, но термический режим неустойчив, осложняется частыми заморозками, вегетационный сезон короток. В связи с общим низким энергетическим уровнем ландшафтообразующих процессов агроландшафты переувлажнены, заболоченные таежные леса непригодны для сельскохозяйственного освоения. Земледельческие агроландшафты, в которых выращивают немногие скороспелые культуры (овощи, корнеплоды, ранние зерновые), распространены локально. Они тяготеют к более теплым и сухим почвам, к южным склонам возвышенностей, к естественно дренируемым склонам речных долин, занимают не более 3-4% общей площади. Вблизи городов таежные ландшафты часто интенсивнее осваиваются и мелиорируются, но повсюду доминируют леса.
Агроландшафты умеренного пояса на материках южного полушария представлены локально, а в Евразии и Северной Америке занимают всю северную половину материков. В западном секторе их границы далеко продвигаются на север, подчиняясь утепляющему воздействию воздушных и водных масс, а в восточном спускаются к югу до 50° с. ш. под влиянием холодных океанических течений.
В умеренном поясе год резко разграничен на теплый сезон и холодный, когда биопродуктивные процессы замедляются или приостанавливаются. Здесь господствуют криофильные растительные сообщества, в биологическом ритме которых обязательной является фаза вернализации (яровизации).
Растения предъявляют довольно жесткие требования к термо- и фотопериодизму. Суммы их биологических температур невелики. В умеренном поясе наиболее широко представлены области с достаточным увлажнением и засушливые. Земледельческие агроландшафты образуют один из наиболее обширных массивов пахотных земель планеты: это зоны влажных степей, лесостепей, прерий и широколиственных лесов Евразии и Северной Америки с распаханностью до 60-70% площади. Освоению способствуют благоприятные агроклиматические условия, мягкие зимы, равнинный рельеф и плодородные почвы. Пастбища по площади довольно ограничены, хотя во многих районах главным направлением в сельском хозяйстве является животноводство на базе культурных лугов и кормовых культур в севооборотах при стойловом содержании скота. В земледелии характерны высокие нормы минеральных удобрений, глубокое гидромелиоративное воздействие, тщательный противоэрозионный контроль, значительная урожайность возделываемых культур.
В горах и аридных зонах земледельческие агроландшафты сменяются пастбищными, которые господствуют на равнинах, в горах и на возвышенностях Центральной Азии, в степях и полупустынях Казахстана, на аридном западе США. Пастбищные агроландшафты сухих степей обладают высокой продуктивностью (35-40 ц/га сухого вещества), в зонах полупустынь она снижается до 7-10 ц/га, в пустынях - до 1,5-3 ц/га. Для полупустынных пастбищ характерно отгонное скотоводство, при котором пастбища используются строго ограниченное время. Необходимость длительных перегонов скота определяет и породный состав стада: здесь разводят овец и коз, способных выдерживать многокилометровые перегоны. Среди пород крупного скота преимущество отдается верблюдам, экологически более адаптированным к аридным условиям (в северо-американских пустынях верблюдов традиционно не разводят).
Агроландшафты теплого пояса.
Пространственно они соответствуют субтропическому географическому поясу. В Евразии они распространены на полуостровах Южной Европы, на Переднеазиатских нагорьях, в Южном Китае; Северной Америке они протягиваются с запада на восток полосой между 40-42 и 22-28 градусами северной широты. Довольно сложны границы теплого пояса на материках южного полушария. В агроландшафтах теплого пояса значительные запасы тепла (от 4000 до 8000 С), длительный период вегетации, сохраняется опасность заморозков, сложно меняются условия увлажнения.
Земледельческие агроландшафты формируются с древнейших времен. Они характерны для низменностей Восточного Китая, Месопотамии, низовьев Нила, Мексики, средиземноморской Европы. Здесь выращивают по 2 урожая в год: зимой - культуры умеренного пояса (зерновые, овощные), летом -
тропические однолетники (хлопчатник) или субтропические многолетники, выдерживающие кратковременные понижения температур зимой (олива, цитрусовые, чайный куст, инжир и др.).
В зонах степей, редколесий и полупустынь господствуют пастбищные агроландшафты, низкопродуктивные, сильно деградирующие в следствие многовекового неконтролируемого выпаса. Режим и системы откорма животных сходны с таковыми умеренного пояса. Здесь удлиняется период вегетации травостоя, летом жара настолько тяжелая, что скот перегоняют в укрытия. Местное население часто использует для выпаса скота горные леса. Выпас скота сильно вредит уязвимым, с трудом восстанавливающимся разреженным лесным массивам субаридных районов. Земледельческие агроландшафты встречаются лишь локально - в условиях оазисного земледелия и при наличии доступных ресурсов воды для организации широкомасштабного поливного растениеводства (например, на равнинах Месопотамии или Калифорнии).
Агроландштафты жаркого пояса
. Они занимают обширные территории на всех материках. Тепло перестает играть роль лимитирующего фактора (сумма температур свыше 8000°). Средние температуры самого холодного месяца выше + 15°С, вегетация длится круглый год, В жарком поясе произрастают растения, неспособные переносить понижение температур ниже 0°, очень светолюбивые. Возможности земледелия лимитируются увлажнением и рельефом. В горах склоны осваиваются с помощью террасирования, которое практикуется лишь в районах плотного сельскохозяйственного населения (Ассам, горы Руанды и Бурунди).
Высокие температуры в дневную часть суток угнетают многие культурные растения. Так же губительно действуют на них прямые солнечные лучи с преобладанием инфракрасного спектра. Для предохранения саженцев растений от возможных ожогов создают особые многоярусные агроценозы, имитирующие ярусную структуру естественных биоценозов. Например, на плантациях чайного куста оставляют единичные экземпляры зонтичных акаций, отбрасывающих тень.
Влажные экваториальные леса, рекордно продуктивные, формируются на бедных почвах. После сведения лесов почвы дают урожай лишь два-три года. Это объясняется нарушением малого биологического круговорота (растение-почва-растение), очень интенсивного и поддерживающего естественную продуктивность лесных биоценозов. При замене лесов агроценозами происходит односторонний процесс - отчуждение питательных веществ и прекращение их возврата в почву с спадом и растительными остатками. Органическое вещество почвы усиленно минерализуется и вымывается, почвенный слой эродирует и развеивается.
В процессе длительного сельскохозяйственного освоения местное население приспособилось к специфическим природным условиям и создало своеобразные адаптивные системы землепользования, максимально имитирующие структуру исходных природных биоценозов. Плодородие почвы поддерживается сидерацией, т, е. запашкой листьев, пожнивных остатков и т. д.
В жарком поясе в субаридных и аридных природных зонах также преобладают пастбищные агроландшафты. Наиболее обширные площади пастбищ сосредоточены в Азии (Аравийский полуостров, северо-восток Индии, равнина Инда) и в Африке (Сахара, Намиб, юго-запад Калахари). Растительность пастбищ характеризуется флористической бедностью, разреженностью травостоя, господством жестких многолетних трав, полукустарников, эфемеров. Ежегодный прирост биомассы не превышает 1-2 ц/га, допустимые нагрузки скота предельно низкие. Использование пастбищ требует тщательного соблюдения норм и режима выпаса, однако, это условие не соблюдается.
Особую группу образуют пастбищные агроландшафты в горах. Даже в субаридных зонах горы отличаются более благоприятным увлажнением, покрыты редкостойными лесами или горными саваннами, в которых практикуется усиленный выпас скота (пастбища в горах Загрос, Эфиопское нагорье, плато Йемен и др.). В связи с высокой опасностью развития эрозии на деградирующих горных пастбищах особенно необходима строгая система контроля за выпасом.
2.4.3 Прочие земли
Сельскохозяйственные и лесные земли – две крупнейшие категории в структуре земельного фонда мира. Они занимают 8,8 млрд. га. Остальная часть суши (4,4 млрд. га, или 34% земель) относится к категории "прочих земель". По своим свойствам, продуктивности и хозяйственному использованию это очень разные земли; бесплодные пустыни, скальные обнажения, площади под ледниками и водными объектами (озерами, реками, водохранилищами), земли под городской и сельской застройкой, под горными разработками, дорогами, аэропортами, каналами и прочими объектами инфраструктуры. Только за период с 1980 по 1985 г. площадь "прочих земель" в мире увеличилась на 100 млн. га, т. е. на 2,5%. Эта тенденция обусловлена постоянным отторжением значительных участков под различного рода застройки, коммуникации и горно-промышленные объекты. Кроме того, определенная часть сельскохозяйственных и лесных угодий деградирует вследствие неправильного использования и переходит в разряд непродуктивных и неиспользуемых.
Наибольший массив "прочих земель" сосредоточен в Африке и Азии (более 1 млрд. га на каждом материке), где находятся крупнейшие пустыни земного шара.
Точные сведения о площадях под жилыми и промышленными застройками и коммуникациями в мировой статистике отсутствуют. Численность населения городов в 1990 г„ достигла 2,3 млрд. человек, а урбанизированные земли по оценке Исполкома ЮНЕП составляют примерно 60 млн. га. К 2000 г. в городах будут проживать по прогнозу уже 3,2 млрд. человек, а площадь урбанизированных земель превысит 100 млн. га. Соответственно возрастут в два раза и земли под магистралями, трубопроводами, каналами и прочими объектами инфраструктуры. Горные разработки (карьеры и шахты, отвалы вскрышных пород и др.) занимали в начале 80-х годов около 35 млн. га, а к концу столетия достигнут 70 млн. га. В целом земли селитебного и горно-промышленного освоения в 2000 г. могут поглотить 600 млн. га, а с учетом антропогенного бедленда, неизбежно возникающего при нерациональном землепользовании, - до 750 млн. га. Часто это земли высокого или хорошего качества. В результате дефицит продуктивных угодий, способных производить продовольственные и технические культуры, усиливается.
В категории "прочих земель" имеются резервы для восполнения неизбежных затрат на растущие города и коммуникации и на увеличение массивов пастбищ, лесных и даже пахотных земель. Однако использование этого резерва требует значительных капиталовложений и, следовательно, зависит от социально-экономических условий.
Проблема рационального землепользования и возможности освоения малопродуктивных земель тесно связана с проблемой обеспечения населения мира необходимым продовольствием.
2.5 Лесные ресурсы мира
.
Общая площадь лесов мира, согласно оценкам Лесного Департамента ФАО ООН, составляет 4000 млн.га, а лесопокрытая значительно меньше 3526 млн.га. Средняя лесистость суши составляет 30%, запас древесины в лесах 350 млрд. куб. м, из которых 127 млрд. куб.м приходится на древесину хвойных пород.
Лесные массивы существенно различаются по породному составу, продуктивности, пространственной структуре, возрасту, степени освоения, техническим качествам и прочим признакам. Лес, по определению ФАО (1980), - это "сообщество или экосистема биотических и абиотических компонентов, состоящая преимущественно из древесный и кустарниковой растительности, произрастающей более или менее сомкнуто".
Сообщества древесной растительности подразделяются по преобладающим жизненным формам на собственно леса, с господством древостоев, и на редколесья и кустарники, с большим долевым участием кустарниковых видов: по видовому составу они делятся на леса из лиственных пород, с твердой древесиной, и на леса из твердых пород, с мягкой древесиной.
Наиболее важны в промышленном отношении породы, дающие мягкую древесину; из нее изготовляют 75% всех пиломатериалов, еще выше доля мягкой древесины в производстве целлюлозы.
По плотности древостоев леса делят на сомкнутые и редкостойные.
В сомкнутых лесах деревья любого размера покрывают не менее 20% площади. Редколесья, или "открытые леса", - это мелколесье с преобладанием кустарниковых видов и подлесков, используемых преимущественно в качестве топлива.
Употребляются и другие понятия; например, продуктивные и непродуктивные леса.
К продуктивным относятся леса, "физически способные давать урожаи деловой древесины" (определение ФАО), а к непродуктивным -леса, "способные производить лишь топливную древесину из=за неблагоприятных условий местопроизрастания". Таким образом, "продуктивные леса" близки к понятию "сомкнутый лес", а "непродуктивные леса" - понятию "редколесья". Кроме того, часто продуктивные леса подразделяются на доступные и недоступные
на основе учета экономической рентабельности их освоения.
2.5.1 Общая характеристика лесов мира
.
Современное распределение лесных площадей сложилось в результате длительной эволюции растительного покрова и практики хозяйственного освоения лесных земель. Площадь под лесными массивами и общие запасы древесины на материках существенно различны. Самым высоким лесоресурсным потенциалом обладает Евразия - на ее территории сконцентрировано около 40% всех мировых лесов и почти 42% общего запаса древесины, в т.ч. 2/3 объема древесины наиболее ценных пород (таб. 6).
Таблица 6. Мировые лесные ресурсы.
| Регион |
Площадь, занятая лесами, млн. га. |
Лесная площадь на душу населения, га. |
Общие запасы древесины, млрд. куб. м. |
| Страны СНГ |
810 |
3,0 |
86 |
| Зарубежная Европа |
160 |
0,3 |
15 |
| Зарубежная Азия |
540 |
0,2 |
34 |
| Африка |
720 |
1,3 |
60 |
| Сев. Америка |
680 |
2,5 |
60 |
| Латин. Америка |
930 |
2,2 |
90 |
| Австралия и Океания |
160 |
6,4 |
5 |
| Весь мир |
4000 |
0,8 |
350 |
На суше Земного шара выделяются 5 основных лесорастительных поясов: хвойные бореальные леса умеренного пояса, смешанные суббореальные леса умеренного и субтропического поясов, постоянно - влажные экваториальные леса, тропические сезонно-влажные лиственные леса и тропические субаридные сухие леса.
1) Хвойные бореальные леса.
Наибольшим ресурсным значением обладает пояс хвойных лесов Евразии и Северной Америки, располагающий первоклассными древостоями с мягкой древесиной, они занимают 1190 млн. га. Именно пояс хвойных лесов дает основную массу высококачественной деловой древесины, удовлетворяющей не только национальной потребности, но и в больших объемах поступающей на мировой рынок.
а) Таежные леса Евразии характеризуются сравнительно бедным видовым составом: главные древесные породы - это несколько видов елей, сосны, лиственницы, кедра, пихты. Их древесины отличается высокими техническими свойствами и широко применяется в различных отраслях хозяйства.
б) В лесах Сев. Европы , произрастающих в условиях холодного климата и заболоченности почв, невысоки и общие запасы древесины (в среднем 84 куб.м/га), и приросты (ниже 3 куб.м/га). Леса представлены в основном спелыми и перестойными древостоями в возрасте свыше 80 лет. Общая площадь эксплуатационных лесов в регионе 51 млн. га.
в) Хвойные леса Сею. Америки значительно богаче по видовому составу, нежели леса Евразии. Здесь произрастает несколько видов елей (белая, черная, Энгельмана и др.), сосен (веймутова, Банкса, Муррея и др.), пихт, лиственниц, хемлок; в примеси - множество лиственных пород.
В Канаде леса занимают 326 млн. га, но лишь 164 млн. га признаны эксплуатационными, из них 80% - хвойные древостой. В них накоплено 22,2 млрд. куб. м древесины (71 куб. м/га). Ежегодно этот запас пополняется на 333 млн. куб. м (1,5 куб. м/га). Канадские таежные леса уступают по всем показателям лесам Скандинавии, т.к. лесорастительные условия в этой стране хуже.
2) Смешанные суббореальные умеренные и субтропические леса.
а) Широколиственные леса в Европе, слабо сохранившиеся, представлены буковыми и дубовыми древостоями с примесью ясеней, грабов, кленов, лип, вязов и др. пород. Они отличались высокой продуктивностью, но были ввезены еще к концу 18 века. В 19 веке за счет лесопосадок лесная площадь в Европе увеличилась. Однако вместо лиственных пород повсюду высаживались сосна и ель, дававшие высокие приросты.
В странах Средней Европы лесистость составляет в среднем 22% , но есть страны, где она ничтожна: в Великобритании - 8%, в Ирландии 4%. Продуктивность лесов здесь выше (от 3 до 7 куб. м/га), чем в Скандинавии, вследствие более благоприятных лесорастительных условий и интенсивного ведения лесного хозяйства.
б) Влажные муссонные леса произрастают на юге умеренного и в субтропическом поясах. Восточной Азии - в Восточном Китае, на Японских островах Они отличаются большим разнообразием древесных и кустарниковых пород, наличием лиан. Практически эти леса давно сведены, а современные леса - это искусственные насаждения из наиболее ценных лесных пород - куннингхемии, тунга, кипарисов, эвкалиптов, бумажного дерева. Приросты в таких лесах малы - 2,7 куб. м/га в Китае, 3,1 куб. м/га в Японии. Лесистость варьирует очень сильно - от 8% в Монголии и 12% в Китае, до 68% в Японии и 74 в КНДР. Наиболее ценные хвойные леса с мягкой древесиной сосредоточены в горах, поэтому труднодоступны.
в) В Сев. Америке суббореальные широколиственные леса произрастают в районе Великих озер, в Аппалачах, на востоке Центральных равнин США. Они состоят из многочисленных видов, дубов, вязов, ясеней, кленов, гикори, тсуги и др. пород, а в примеси - хвойные. На юго-востоке США, во влажных субтропиках формируются очень качественные высокопродуктивные смешанные леса из сосны ладанной, Эллиота, из тисов, виргинского можжевельника, тюльпанного дерева и др.
Особый лесорастительный район сформировался на западе США. По склонам Береговых хребтов, Каскадных гор и Сьерра-Невады произрастают самые продуктивные на планете и очень ценные по своим свойствам хвойные и смешанные леса из дугласии, тсуги западной и туи гигантской, из ситхинской ели, калифорнийской пихты и др. деревьев, достигающих высоты 75-90 и даже 100-115 м и до 200-250 куб. м. в объеме. Среди них встречаются секвойя вечнозеленая секвойя - дендрон гигантский, превышающий 100 м высоты, объемом 4 000 куб. м; запасы древесины в лесах из секвойи - до 6 000 куб. м/га.
Высокая плотность населения, свойственная зоне суббореальных лесов умеренного пояса, сильнейшая концентрация городов и промышленных объектов и в Европе, и в США, и в европейской части России повышают природоохранное и рекреационное значение лесов. Защитные и санитарно-гигиенические функции древесных насаждений по своей значимости неизмеримо возросли в связи с усиливающимся техногенным давлением на природные комплексы и необходимостью поддержания природного равновесия и обеспечения населения чистым воздухом, водой и местами отдыха. Заготовка древесины в таких лесах в промышленных масштабах не производится, осуществляются только рубки ухода.
г) Аналогичные по лесорастительным условиям субтропические широколиственные леса произрастают на юге Южной Америки - в Аргентине, Чили, Уругвае, на юге Бразилии. Наиболее ценные массивы сосредоточены на западном побережье Чили, где их образуют высокопродуктивные нотофагусы высотой до 70 м и диаметром до 3-х метров.
д) На юго-западе и на юго-востоке Австралии пояс влажных вечнозеленых субтропических лесов представлен главным образом эвкалиптовыми лесами. Они относятся к числу самых продуктивных в мире древостоев, т.к. в оптимальных условиях эвкалипты вырастают до 120° 150 м высоты с диаметром до 12 м и объемом 500 куб.м. Древесина их обладает прекрасными техническими качествами, из нее изготовляют ценные эфирные масла. Только на юго-западе Австралии эвкалиптовые леса занимают 5 млн.га.
е) Экваториальные влажные леса. Они произрастают в полосе разной ширины по обе стороны от эвкатора, в районах с постоянно высокими температурами (не ниже +25 С) и обильными осадками в течение всего года. Лесные массивы характеризуются сложной многоярусной структурой, большим видовым разнообразием, обилием лиан и эпифитов. Высота деревьев первого яруса нередко достигает 50-70 м. Исключительное многообразие видов (гилейные леса Амазонии, например, слагают свыше 4500 видов) серьезно затрудняет разработку и вывоз древесины ценных пород.
По данным ФАО, влажные экваториальные леса занимают в настоящее время 850 млн.га с запасом древесины в них 125 млрд.куб.м. Главные районы распространения дождевых лесов - бассейн Амазонки в Южной Америке, впадина Конго, северное побережье Гвинейского залива в Африке, Малайский архипелаг, Цейлон, западные районы Индостана и Индокитая. В Бразилии в гилейных лесах разрабатываются красное дерево пау бразил, бетабаро, табебуйя, бальсовое дерево с наилегчайшей древесиной и очень быстро растущие, колумбийский махагони и др. В Африке гилейные леса по оценкам занимают около 170 млн.га, и в них произрастает более 3000 видов деревьев, а экспортируется примерно 40 пород; эбеновое дерево, африканский махагони, красное дерево, терминария и др. Эти леса в отличие от бразильских сохранились хуже.
В Азии в первом ярусе дождевых лесов господствуют диптерокарпусы пентакме, ченгал, танхиле, капур и др. Под их пологом много лавровых, фикусов, бамбука, пальм, лиан. Влажные экваториальные леса Индонезии, Филипин и Малазии крайне расстроены; их приросты - всего 3 куб.м/га.
4) Сезонно-влажные леса. К северу и к югу от пояса экваториальных постоянно влажных лесов снижаются годовые суммы осадков, увеличивается продолжительность сухого периода, происходит общее нарастание аридности климата. На смену влажным лесам приходят сезонно-влажные с листвой, опадающей в сухое время года, более светлые, разреженные и удобные для выпаса скота.
В лесах Южной и Юго-Восточной Азии господствуют тиковые, саловые и смешанные леса. Тик и сал - ценнейшие древесные породы с очень прочной и красивой древесиной, устойчивой к гниению, с высокими огнепрочными и водоотталкивающими свойствами. Разрабатываются также розовое дерево, птерокарпусы, черное эбеновое дерево, сандаловое, терминария и др.
Сезонно-влажные тропические леса сохранились гораздо хуже, чем влажные экваториальные леса. На протяжении многих веков они вовлекаются в систему подсечно-переложного земледелия и периодически вырубаются. В течение 3–5 лет участок земли распахивается, затем забрасывается. Постепенно зарастая, он покрывается вторичными лесами с обедненным флористическим составом и сниженной продуктивностью.
В целом и влажные экваториальные, и сезонно-влажные тропические леса, по определению ФАО, относятся к категории сомкнутых лесов. Их общая площадь в развивающихся странах составляет 1200 млн.га, из которых большая часть (56%) сосредоточена в странах Латинской Америки - в Бразилии, Колумбии, Венесуэле и др. На азиатский сектор этого пояса приходится 305 млн.га, или 25%, на африканский - еще 217 млн.га, или 18%.
В развивающихся странах показатель лесистости, рассчитанный только для сомкнутых древостоев, равен примерно 18%, но по регионам лесистость сильно различается.
B тропиках Азии сомкнутые леса занимают 17% площади, концентрируясь в Индонезии (лесистость 57%), на Новой Гвинее (74%), в Мьянме (47%), в Комбодже (42%). Страны Южной Азии с очень высокой плотностью населения практически лишены лесов. Например, лесистость в Бангладеш составляет всего 2%, в Непале 13%, в Индии 12%, в Пакистане 3%. Показателем крайне расстроенного лесного хозяйства региона являются очень низкие приросты - около 3 куб.м/га, хотя потенциальная продуктивность древостоев может составлять 8-10 куб.м/га.
Меньше всего сомкнутых продуктивных древостоев в Африке. Они занимают 7,5% территории тропического и экваториального поясов, сильно страдают от перерубов, пожаров и перевыпаса. В Западной Африке сомкнутые леса исчезли полностью.
5) Редкостойные леса и кустарники или саванновые леса.
В субаридных районах , где сухой сезон длиться более 6 месяцев, развиты ксерофитные редкостойные леса и кустарники. Низкорослые искривленные деревья в них чередуются с колючим кустарниковым подлеском. В Азии в таких лесах господствуют различные виды акаций, пальма пальмира, бутея. К ним примешиваются белый сандал, тик, бамбуки и др. В африканских саванновых лесах также часты; местные акации, а также баобабы, мимозы, терминария, кофейные деревья. В Центральной и Южной Америке среди лесных пород встречаются такие ценные виды , как красный квебрахо, альгарроба, пальма карнауба, пальма бабасу. И здесь также много акаций. Обширные площади занимают редколесья в Австралии. В них доминируют ксерофильные виды эвкалиптов, мимозовые, множество акаций.
Редколесья и саванновые леса довольно плотно заселены. И хотя они весьма уязвимы в экологическом отношении, в них также практикуются подсечно-огневая и подсечно-переложная системы земледелия. В субаридных древостоях, медленно растущих и плохо восстанавливающихся, период ротации должен быть сильно растянут,. Допустимые нагрузки крайне низки, малейшее их превышения сопровождаются деградацией и гибелью естественных древостоев.
Редколесья и саванновые леса - единственный источник топлива для местного населения. Неконтролируемый выпас, объедание скотом побегов, ветвей и листьев, срезание веток пастухами - все это способствует ускоренной деградации сухих и сезонно-влажных лесов. Обширные площади поражаются пожарами, часто сознательно вызываемыми местным населением для регенерации трав после сухого сезона.
Общая площадь, занимаемая редколесными и кустарниковыми формациями, не подвергающимися распашке, составляет 734 млн.га; из них 2/3 размещается в тропической Африке и около 1/3 - в Америке.
2.5.2 Использование лесов
.
Научно-технический прогресс XX столетия сопровождался резким расширением сферы потребления древесины и совершенствования технологии ее переработки. В настоящее время древесное сырье служит основой для изготовления более 20000 разнообразнейших продуктов. Производительные возможности лесов мира ограничены, а потребности в лесоматериалах неуклонно возрастают, и это приводит в ряде районов к возникновению диспропорций между объемами воспроизводства и потребления древесины при одновременном сохранении средозащитных функций лесов. Суммарный запас древесины в лесах мира, согласно различным оценкам, колеблется от 337 до 370 млрд. куб. м, ежегодный текущий прирост составляет 5,5 млрд. куб. м, в доступных освоенных лесах он много ниже - около 1,8 млрд. куб. м. Заготовки древесины в мире с 1989 года, по данным ФАО, достигли 3463 млн. куб. м, к 2000 году они, по прогнозам, превысят 4,5–5 млрд. куб. м.
В таежных и суббореальных лесах экономически развитых стран ежегодно заготавливается 1220 млн. куб. м древесины, из которых более 1 млн. куб. м составляет деловая древесина. Этот объем намного ниже ежегодно нарастающего прироста . Причины, по которым промышленные возможности лесов развитых стран используются не полностью, различны. В Канаде и России потребности в древесине много меньше эксплуатационного потенциала, даже несмотря на значительный экспорт. В странах Северной Европы высока заготовительная стоимость лесной продукции, и поэтому добыча древесины в национальных лесах становится экономически мало рентабельной по сравнению с импортом ее из-за рубежа. В ряде стран усиленно создается лесной запас в стратегических целях или потому, что существующие запасы качественно несовершенны. Например, в Японии почти полностью консервируются национальные леса, а потребности в древесине удовлетворяются за счет дешевого экспорта ее из стран Юго-Восточной Азии. К концу столетия, когда иссякнут дешевые источники древесины за рубежом, Япония предполагает эксплуатировать свои леса.
Огромные запасы лесного сырья сконцентрированы в странах тропического и экваториального поясов: объем ежегодной добычи составляет здесь 1766 млн. куб. м Наибольшее участие в общем объеме производства лесной продукции тропиков принимает Азия, на ее долю приходится 1 млрд. куб. м. лесозаготовок и 65% суммарного экспорта пиломатериалов развивающихся стран, на Южную Америку - соответственно 314 млн. куб. м и !7 % экспорта и на Африку - 450 млн. куб. м и 17% экспорта.
Половина всей добываемой в мире древесины (1681 млрд. куб. м) сжигается в виде топлива. Преобладающая часть этого объема приходится на страны тропического и экваториального поясов; на первом месте по заготовке дров и древесного угля стоит Азия (44%) , затем Африка (23%) и Южная Америка (17%). В экономически развитых странах древесное топливо играет ничтожную роль в общем топливно-энергетическом балансе - по 4% в Сев. Америке и Европе. Зато в странах Азии, Африки и Южной Америки дрова на топливо - главный вид использования древесины. Всего в этих странах в 1995 году было сожжено в качестве топлива 1470 млн. куб. м добытой и учтенной статистикой древесины из общего объема лесозаготовок и 1900 млн. куб. м. Особенно страдают от хищнического сведения лесные массивы субаридных редколесий, очень ценных в экологическом отношении. Участившиеся засухи в зоне сахеля в Африке - наиболее яркое и очевидное тому свидетельство.
В целом ситуация в мире такова, что экономически развитые страны в настоящее время не испытывают трудности в удовлетворении своих потребностей в лесоматериалах. Они покрывают их либо за счет собственных ресурсов, либо за счет импорта, и в тоже время снабжают мировой рынок целлюлозой , бумагой и прочими видами обработанной древесины.
Многие развивающиеся страны уже не в состоянии удовлетворить свои потребности в топливе без перерубов и крайнего истощения национальных лесозапасов.
2.5.3 Поражение лесов в результате загрязнения
.
В различных районах мира, особенно США, странах Европы, отмечается заметное ухудшение качества лесов в результате воздействия на них воздуха, загрязненного промышленными газообразными выбросами (сернистым ангидритом, оксидами азота, свинцом и др.). Например, содержание SO2
в воздухе Европы в 50 раз превышает общепланетарный фон за счет исключительно мощного выброса серы энергетическими установками этого региона. От загрязнения страдает главным образом хвойный древостой. Так, в Германии усыхают 75% всех пихтарников, 41% ельников и сосняков. Резко ухудшилось качественное состояние хвойных массивов Франции, Нидерландов, Италии, Швейцарии. Общая площадь лесов Европы, пораженных эмиссиями вредных газов, исчисляется в 4 млн. га.
Леса повреждают кислотные осадки, выпадающие из загрязненных воздушных масс. в том числе и принесенных из далека. Такое явление наблюдается в Норвегии и Швеции, во многих странах Центральной и Восточной Европы, на западе Русской равнины, размещенных с наветренной стороны трансграничного переноса загрязнителей, выброшенных в воздух в Великобритании, Германии, Бельгии, Люксембурге и др. В США от закисления страдают леса на востоке страны, т.е. основная часть продуктивных древостоев. Поражение лесов кислотными осадками отмечается и в других странах.
Очень серьезный ущерб лесам наносит повышенное содержание озона и прочих фотооксидантов, которые образуются в результате фотохимических реакций оксидов азота с углеводородами, поступающими в воздух с выхлопными газами автотранспорта. От фотохимического смога страдают леса в окрестностях Лос-Анджелеса и в Аппалачах в США, гибнут древостой вокруг Мехико, Токио, Каракаса, в Центральной Европе.
Только национальными мерами (например, введением нормативов на качество отходящих топочных газов) не удается существенно снизить загрязнение воздуха и воспрепятствовать гибели лесных массивов. Интенсивный трансграничный перенос газообразных загрязнителей, порождающий кислотные осадки во многих странах, поднимает проблему охраны атмосферы и наземной биоты на международный уровень. Европейская Экономическая комиссия ООН заключила Конвенцию об основах сотрудничества в области мониторинга за качеством атмосферы в Европе. Разработаны конкретные меры по снижению выбросов SO2
на 60%, a NO3
на 40% по сравнению с 1980 годом, но они требуют крупных капиталовложений.
2.5.4 Воспроизводство лесных ресурсов
Во многих странах мира проводятся крупные лесовосстановительные работы. Существует 3 основных направления воспроизводства лесных ресурсов: естественное лесовозобновление, искусственное лесоразведение и создание лесных плантаций.
Первый способ преобладает в таежных лесах Сев. Америки и Европы, В условиях строго контроля восстанавливаются естественные лесные ценозы с большим участие высокопродуктивных промышленных пород, со значительной товарной стоимостью. Второй способ применяется в странах со сведенными или низко продуктивными лесами, которые искусственно заменяются более ценными древесными насаждениями. Это направление господствует в центральноевропейских странах, Японии, Австралии, частично применяется в Скандинавии. Почвы и деревья подвергаются усиленной химической обработке.
В последние годы в мире возрастают площади под лесными плантациями, на которых применяется широкий комплекс интенсивных лесомелиорации и выращиваются быстрорастущие, высокопродуктивные и пользующиеся большим спросом лесные породы, одновозрастные и семенные, стоящие из гибридных сортов и дающие в 10-12 раз больший прирост, чем в обычных древостоях. В умеренном поясе высаживают дуглассову пихту и сосну скрученную (годовой прирост до 10 куб.м в год), ситхинскую ель (до 18-22 куб. м. в год), веймутовую сосну, японскую лиственницу, в южных районах -американские тополя, эвкалипты, вязы. В тропических странах интродуцируют сосну лучистую, сосну Эллиота, эвкалипты, На плантациях экваториального пояса древостой могут давать в 5-10 раз больше древесины, чем на плантациях умеренного пояса: до 700 куб.м. через каждые 25 лет.
По оценкам ФАО, посадка быстрорастущих пород только на 5% пригодной для этого площади в Латинской Америке и в Африке даст 150 млн. га искусственных насаждений. Эти леса дадут древесины в 10 раз больше, чем, например, все европейские лесные массивы. В возрасте 6-10 лет тропические лесные плантации могут оставлять сырье для целлюлозно-бумажной промышленности, к 20 годам - пиловочник и фанеру.
Темпы разведения лесных плантаций в настоящее время явно недостаточны, и в ближайшей перспективе плантации не смогут удовлетворить спрос на древесину на мировом рынке.
2.5.5 Прогнозы состояния лесных ресурсов
.
По оценкам различных организаций и отдельных ученых, лесная площадь мира к 2000 году сократиться до 2,9 – 3,5 млрд. га. В экономически развитых странах прогнозируется значительное улучшение качества древостоя, увеличение их продуктивности и рост общей площади под лесами.
Согласно прогнозам ФАО валовое потребление древесины может возрасти в 2000 году от 3,9 млрд. до 6,2 млрд. куб. м. Потребности мирового хозяйства в древесине оцениваются в 2,6 млрд. куб. м; лесные массивы мира будут в состоянии удовлетворить спрос лишь на 2,5 млрд. куб. м круглых лесоматериалов.
Во многих экономически развитых странах мира - в Японии, Австралии, в некоторых западноевропейских странах площади под лесами остаются стабильными, истощения древостоев не наблюдается, лесоразработки по объему не превышают ежегодного прироста. Лесоресурсный потенциал существенно наращивается за счет плантаций. В тоже время потребности в древесине будут намного больше заготовок, и поэтому и Япония и Западная Европа увеличат закупки главным образом обработанных лесоматериалов.
Наиболее тревожная ситуация, по мнению всех исследователей, возникает в тропических лесах: основная часть сокращения мировой лесной площади произойдет за счет именно этих лесов. Ежегодно их площадь уменьшается на 1,2%, или на 11 млн. га, т.е. процесс обезлесения принимает угрожающие масштабы. Подсчитано, что если темпы сведения тропических лесов сохранятся в будущем, то к 2025 году они полностью исчезнут.
По прогнозам ОАО, азиатские и африканские страны - главные экспортеры древесины тропических лесов - будут вынуждены к 2000 году значительную часть добываемой лесопродукции направлять для местного потребления и уже не смогут удовлетворять спрос на древесину европейских стран и Японии. Рассчитывают, что плантации промышленных пород в тропиках возрастут с 5 млн. га в 1975 году, до 16 млн. га к 2000 году. Они дадут к концу столетия до 100 млн. куб. м в год древесины. Около 2/3 этого объема будет приходиться на Латинскую Америку. Плантации могут играть весьма существенную роль в экономике региона и в общемировой торговле лесоматериалами.
Крайне тревожная ситуация складывается с мировыми потребностями в топливной древесине. В 1995 году в мире сжигалось 1,8 млрд. куб. м древесины, а ее дефицит оценивался в 300 млн. куб. м.
К 2000 году потенциальная потребность человечества в дровяном топливе достигнет 2,4–2,6 млрд. куб. м. В тоже время, вследствие сокращения лесных площадей и истощения древостоев, леса могут дать к концу столетия не более 1,5 млн. куб. м, и, следовательно, ее дефицит составит 1,1 млрд. куб. м. Топливная древесина имеет слишком низкую товарную стоимость, ее перевозки на длительные расстояния нерентабельны, и поэтому она не является предметом мировой торговли. Во многих экономически бедных странах население будет лишено возможности обеспечить себя топливом, что безусловно приведет к серьезным социальным последствиям. В настоящее время в развивающихся странах 250 млн. человек испытывают серьезный дефицит топливной древесины, а всего нехватку дров ощущают уже 1,3 млрд. человек.
Глава III
Глобальные проблемы человечества
.
3.1 Понятие о глобальных проблемах.
Последние десятилетия XX века поставили перед народами мира много острых и сложных проблем, которые получили название глобальных.
Глобальными называют проблемы, которые охватывают весь мир, все человечество, создают угрозу для его настоящего и будущего и требуют для своего решения объединенных усилий, совместных действий всех государств и народов.
Среди них проблемы: мира и разоружения - проблема № 1, экологическая проблема, демографическая, энергетическая и сырьевая проблемы, использования мирового океана, преодоления отсталости развивающихся стран, мировое освоение космоса, и продовольственная проблема.
Каждая из глобальных проблем человечества имеет свое конкретное содержание, но все они тесно взаимосвязаны: энергетическая и сырьевая с экологической, экологическая с демографической, демографическая с продовольственной и т.д.
3.2 Продовольственная проблема
.
Дефицит или избыточность природных ресурсов зависит от того, насколько живущее в настоящее время население нуждается в конкретном природном сырье. В этой связи особое значение приобретает численность населения мира в целом, перспективы его увеличения и концентрация по регионам суши.
Народонаселение мира.
По оценкам ООН население Земли достигло в 1996 г. 5,6 млрд. человек, из которых свыше половины приходится на территорию Азии (табл. 12). Несмотря на то, что Азия имеет огромную площадь, плотность ее населения составляет 114 человек на 1 км2
Лишь немного уступает ей зарубежная Европа (плотность 105 человек на 1 км2
).
Исторически население мира размещалось по территории суши неравномерно. Еще в древности существовали регионы, отличавшиеся своеобразными "сгустками" населения. В них проживало до 75-80% общей численности людей. Это Юго-Восточная Азия, Восточная Азия, Западная, Центральная и Южная Европа. За последние 200 лет появился лишь один новый регион с повышенной плотностью населения - на востоке Северной Америки. В настоящее время на равнинах Азии (Великой Китайской, Индо-Гангской, в дельте Брахмапутры и Ганга, на Яве) плотность населения превышает 1000 человек на 1 км2
, а в Монголии - менее 1 человека на 1 км2
. В Европе этот показатель варьирует от 433 человек в Нидерландах, до 4 - в Норвегии и 2 - в Исландии.
На каждого жителя Земли приходится в среднем 2,5 га площади. Но эта величина снижается по мере увеличения численности населения, которая имеет тенденцию к быстрому росту. Особенно поразителен абсолютный прирост: если с 1925 по 1950 г. число жителей на Земле выросло на 600 млн. человек, то в следующие 25 лет - уже на 1542 млн. человек. Средний годовой прирост населения для мира в целом вырос до 2%. Но если в Европе он удерживался на уровне 1% в год, то в Африке, Латинской Америке и в Юго-Восточной Азии превысил 3%. Именно в этих регионах произошел "демографический взрыв" неудержимо резкий рост численности жителей.
В целом в конце 70-х и в 80-х годах наметилась тенденция к некоторому снижению роста населения. Так, если в период 1965–1970 гг. он составил 2,06%, в 1985–1990 гг. – 1,73%, то по прогнозу к 2000 году этот показатель не превысит 1,5%.
Особую сложность демографической ситуации создает продолжающийся ускоренный рост численности жителей в развивающихся странах. Именно в государствах третьего мира к концу текущего столетия народонасение возрастет до 4,85 млрд. человек, т.е. составит 80% жителей Земного шара. Ускоренное увеличение численности населения и соответственно усиление давления на землю будет одновременно сопровождаться дальнейшим обострением продовольственной, энергетической, экологической и др. проблем, создающих нестабильную , экономически кризисную ситуацию в мире. Контраст между развитыми странами и странами развивающимися породил наиболее острую глобальную проблему современности.
Обеспечение население мира продовольствием. В современном мире основная масса продуктов питания производится на обрабатываемых землях. Их доля в общем продовольственном обеспечении жителей нашей планеты составляет 88%, и еще 10% дают пастбища и всего 2% - Мировой океан (Вашанов, 1975). В 1989 году под продовольственные зерновые культуры в мире было отведено около 720 млн. га с которых получено 1,8 млрд. т зерна со средней урожайностью 25,6 ц/га. По расчетам ФАО для полного удовлетворения всех потребностей в питании мирового сообщества в 2000 при численности населения 6,1 млрд. человек потребуется 5 млрд. т зерна. Реально ли такое увеличение?
Проблема обеспечения населения мира необходимым продовольствием имеет два аспекта. 1) Увеличение производства продуктов питания и 2) справедливое распределение продуктов питания (Розанов, 1984).
Увеличение производства продуктов питания.
Большие резервы повышения объема сельскохозяйственной продукции кроются в должной организации производства, адекватной современному уровню агрономической науки и агротехнического обслуживания. Один и тот же га земли может резко увеличить выход продукции в зависимости от применяемых мелиорации, способов обработки почв и посевов, использования высокопродуктивных сортов культурных растений, методов и приемов их защиты., повышение урожайности и т.д., т.е. - от степени интенсификации сельскохозяйственного производства.
Об этом достаточно убедительно свидетельствуют следующие данные. В 1989 году средняя урожайность в мире пшеницы составила 23,8 ц/га, причем в ряде стран на значительных площадях были получены значительные урожаи -до 70-90 ц/га. Столь же существенный разрыв в продуктивности отмечается и по другим важнейшим культурам. Так, средняя урожайность риса 31 ц/га, максимальная 60 ц/га, рекордная 140 ц/га; кукурузы - соответственно 28 и 120 ц/га, сахарной свеклы - 400-2000 ц/га.
Уровень интенсификации сельскохозяйственного производства, во многом определяющий возможности получения необходимой продукции, поразительно различен в странах экономически развитых и развивающихся. Например, одно из важнейших направлений мелиоративного воздействия на почвы для повышения их продуктивности – химические мелиорации. При этом в развитых странах на каждый гектар вносится в среднем не менее 150-200 кг химикатов в год, а во многих европейских странах - 350-400 кг и более, в развивающихся странах менее 30-50 кг в год (в Индии - 50, в Индонезии - 14, в Афганистане - 9, в Ираке - 36 кг/га). Следовательно, на обширных массивах пашен в странах третьего мира практически никакой химической подкормки истощенных, потерявших плодородие почв не производится.
Аналогично обстоит дело и с сельскохозяйственной техникой. В экономически развитых странах I трактор обрабатывает в среднем 34 га, в развивающихся странах - 620 га, а , например, в Индии - свыше 3000 га. До сих пор работа на полях в странах третьего мира ведется вручную или, в лучшем случае, с помощью тягловой силы домашнего скота. Неудивительно поэтому, что урожайность многих важнейших продовольственных культур в тропиках и в экваториальном поясе, где проживает основная часть населения мира, крайне низка и явно не отражает возможности агроприродного потенциала.
Второе направление возможного увеличения объема сельскохозяйственной продукции - расширение площади мировой пашни . Земли, наиболее пригодные для распашки, давно освоены население, а расширение этой площади за счет низкопродуктивных земель требует немалых капиталовложений. В развитых странах такие земли предпочитают не распахивать, а отводить под кормовые угодья, леса или иные виды землепользования. В развивающихся странах распашка земель, на которых проявляются негативные природные процессы (дефицит влаги, засоление, эрозия или дефляция и др.). сдерживается из-за отсутствия средств.
При оценке пригодности земель для распашки необходимо помнить об экологическом равновесии в регионе, т.е. отводить определенную часть земельного фонда под леса, луга, сохранять водотоки, и в целом организовывать земельные угодья таким образом, чтобы воспрепятствовать развитию в природной среде негативных процессов. Кроме того, важно учитывать потребности в земле других отраслей хозяйства - городского, промышленного или транспортного строительства, лесного, рекреационного, водного хозяйства и т.д.
Так как методы прогнозирования земельного фонда существенно различаются, то, и конечные результаты оценок не совпадают. На протяжении многих лет прогнозированием занимается ФАО ООН, выпустившая ряд монографий и серии карт, в которых содержатся прогнозные данные о резервах пахотно-пригодных земель на материках. Аналогичный прогноз динамики мирового фонда возделываемых земель разработан ЮНЕП. Их основные выводы сводятся к следующему. В результате неправильного освоения, развития процессов деградации и за счет урбанизации общая площадь мировой пашни сократилась к 2000 году до 1 млрд. га, а обеспеченность пашней одного человека - до 0,15 га (в 1989 г. – 0,3 га).
Необходимо отметить, что резерв мирового земледелия составляют земли низшего качества, на которых проявляются различные сдерживающие природные факторы: засоление, эрозионный смыв, переувлажнение, резкие дефициты влаги и др. Чаще всего освоение целинных земель требует свободных вод для орошения.
Таким образом, проблема расширения мировой пашни упирается в необходимость значительных капиталовложений для организаций различных, как правило дорогостоящих мелиорации. Иными словами, меры, направленные на получение дополнительной продукции продовольствия, превращаются в серьезную социально-экономическую проблему.
Распределение продуктов питания.
В современном мире реальная обеспеченность населения продуктами питания в различных странах и регионах далека от необходимого удовлетворения потребностей и в количественном, и в качественном отношении. Для нормального функционирования каждому живущему на Земле человеку необходимо, по оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), не менее 3000 кал в день при соблюдении должной структуры питания, т.е. определенного потребления белков, жиров и углеводов.
Согласно данным ФАО, в 1986-1989 гг. производство зерновых в мире достигло 1,7-1,9 млрд. т., корнеплодов - 570-580 млн. т. мяса, рыбы и молочных продуктов-765-780 млн. т. Получаемого объема продовольствия даже в валовом исчислении недостаточно для нормального обеспечения современного народонаселения.
Насколько справедливо распределение продовольствия между отдельными странами и регионами? И в состоянии ли наша планета прокормить ныне живущее и тем более будущее население?
В 1974 г. Состоялась Всемирная продовольственная конференция. Исследование, проведенное в ходе ее подготовки, установило огромные диспропорции в том, как живет и питается человечество. В экономически развитых странах в это время проживало около 1 млрд. человек, владевших 5/6 общего мирового дохода и производивших свыше 60% сельскохозяйственной продукции. В среднем каждый житель этих стран потреблял в сутки от 3000 до 3500 кал, в том числе 45-50г белков. В развивающихся странах проживало около 3 млрд. человек, на долю которых приходилось 1/6 мирового дохода. Ежесуточная норма потребления продуктов питания одного человека оказалась сниженной до 2500-2000 кал и менее, в том числе белков - всего 5-7 гр.
За прошедшее время положение в мире изменилось слабо. На начало 80-х годов более 500 млн. человек постоянно голодает, т.к. они получают в день менее 2000 кал и особенно мало белков. От белкового и общего голодания страдают прежде всего дети. По данным ЮНЕП, в странах третьего мира насчитывается 98 млн. Детей в возрасте до пяти лет, серьезно недоедающих или голодающих; 70% этого числа приходится на страны Азии.
Даже в латиноамериканских странах, где положение с питанием несколько лучше, чем в Азии и Африке, свыше 50% детей до пяти лет, как показало обследование ВОЗ, умирают от болезней, прямо или косвенно связанных с хроническим недоеданием или голоданием. Во многих развивающихся странах не только дети, но и дожившие до взрослого состояния люди заболевают или умирают от болезней, вызванных недостаточным питанием. Среди таких заболеваний - малокровие, слепота, анемия и др. У людей снижается сопротивляемость организма и повышается смертность от туберкулеза, кори, малярии , дизентерии и других болезней, уменьшается умственная активность.
В тоже время жители многих стран Европы и Северной Америки получают избыточное количество продовольствия, значительно превышающее по калорийности нормы, рекомендуемые ВОЗ (3000 кал/сут). Структура питания в этих странах более рациональная, т.к. в продуктах питания существенно возрастает белковое содержание; особенно высока доля белков животного происхождения(40-50%). Переедание и малоподвижный образ жизни в этих странах привели к тому, что участились случаи сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, астмы и других болезней.
В среднем, каждый житель в странах Европы и Северной Америки получает в день в 5 раз больше белков животного происхождения, чем житель Африки, в 10-12 раз больше, чем средний житель Индии, Индонезии, Шри-Ланки или Камбоджи. В 1982 году в 16 государствах мира средняя калорийность потребления продовольствия удерживалась на уровне ниже 2000 кал/сут на 1 человека, что по нормативам ВОЗ обозначает голодание. Среди них такое огромное государство, как Индия.
В наибольшей степени страдают от недоедания и голода люди, живущие в экваториальном и тропическом поясах, где, по общим подсчетам, голодает каждый третий человек. Большие надежды возлагались на так называемую зеленую революцию 60-70-х годов, которая была связана с внедрением в посевы тропических и экваториальных стран новых высокоурожайных сортов пшеницы, риса и проса. Начало ей было положено еще в 40-х годах, когда группа селекционеров в Мексике вывела высокоурожайную карликовую низкостебельную пшеницу, которую впоследствии интродуцировали в Индию, Индонезию и другие , главным образом азиатские страны. Результаты были весьма обнадеживающими. Так, в Индии средняя урожайность пшеницы повысилась с 8 ц/га в 1960 г до 13 ц/га в 1975 году и до 19 ц/га в 1989 г. Одновременно наблюдается рост площадей, отводимых под эту культуру. Аналогичным образом возросла урожайность и прочих важных продовольственных культур и занимаемых ими площадей - риса, кукурузы. И хотя потребление продуктов питания в Индии и в Индонезии все еще отстает от необходимого уровня, однако, угроза голода, постоянно витавшая над более чем миллиардным население этого региона, постепенно исчезает, и по прогнозам к концу текущего столетия Индия перейдет в категорию стран, обеспечивающих свое население адекватным количеством питания.
Зеленая революция практически не коснулась стран Африки, да и в азиатских государствах она в значительной мере сдерживается существующей социальной структурой общества. Внедрение новых сельскохозяйственных технологий, как обязательное условие для реализации достижений зеленой революции, требует не только наличия необходимого семенного фонда выведенных сортов зерновых культур, но и применения орошения, химических средств защиты растений и удобрений, машин для полевых работ, т.е. достаточно высокого уровня интенсификации хозяйства. Все это возможно лишь на базе социальных преобразований и не под силу мелким полунатуральным или даже полностью натуральным хозяйствам большинства стран тропических и экваториальных поясов. И лишь крупные землевладельцы оказались в состоянии воспользоваться выгодами, которые давала им зеленая революция.
Очень часто наиболее мощным стимулом для ориентации сельскохозяйственного производства в третьих странах служат не внутренние потребности в продовольствии, а мировой рынок, точнее - спрос на определенную продукцию со стороны экономически развитых стран. В угоду такому спросу (например, на кофе, какао, бананы, ананасы, комбикорма из соевых бобов и т.д.) сокращаются посевы продовольственных культур, составляющих основу питания местного населения. Земли отводятся под культуры товарные, ориентированные на внешний рынок.
Прогнозы будущего обеспечения продовольствием населения мира.
Обострение мировой продовольственной проблемы в 70-80-х годах стимулировало развитие международных научных исследований по этой проблеме. Среди них в первую очередь следует назвать крупные проекты, выполненные под эгидой различных учреждений ООН: ФАО, ЮНЕП, ЮНЕСКО и др. Проводимые ими исследования различаются по целям, объектам и методам, направлены на изучение современного положения, тенденции прошлого развития, прогнозирования будущего состояния сельскохозяйственного производства. Усилилось внимание к экологическим последствиям современного и будущего землепользования, к разработке представлений об оптимальном использовании сельскохозяйственных ресурсов.
Среди наиболее заметных научных достижений конца 70-х и начала 80-х годов, посвященных продовольственной проблеме, следует отметить исследования ФАО по агроприродному потенциалу мира и его использованию в настоящее время и 2000 году. Целью этих работ было определение количества населения, которое может быть обеспечено необходимым продовольствием в каждой конкретной стране в зависимости от трех уровней капиталовложений в сельское хозяйство - низкого, среднего и высокого.
На основе оценки агроприродного потенциала можно заключить, что в целом в странах третьего мира при низком уровне капиталовложений 1 га может прокормить 0,61 человека, при промежуточном уровне - 2,11 человека, при высоком уровне - 5,05. Сравнение расчетных величин с реально существующими потребностями в продовольствии современного населения свидетельствует о том, что в 1975 году сельское хозяйство могло прокормить в 2 раза больше человек, чем их проживало, а в 2000 году - в 1,6 раза больше.
Более детальный региональный анализ на уровне отдельных стран и агроэкологических зон показывает, что на территории площадью 2,5 млрд. га (или 38% земель), обладающей крайне низким агропотенциалом, проживает около 1165 млн. человек. Прокормить эта территория способна лишь половину живущего населения (602 млн. человек). К категории "критических земель" относится 75% территории Юго-Западной Азии, 47% в Африке, 35% в Юго-Восточной Азии, 25% в Центральной Америке, 12% в Южной Америке. Из них 117 стран охваченных расчетами, в настоящее время признаны "критическими" 54. Они уже не в состоянии прокормить свое население при низком уровне экономического развития.
Еще более тревожная ситуация выясняется на основании прогнозных расчетов: если сохранится низкий уровень капиталовложений в сельское хозяйство, то в 2000 году из 117 развивающихся стран уже 64 государства будут отнесены к категории критических, т.е. их население не будет обеспечено продовольствием по нормативам ФАО и ВОЗ. Среди них 29 стран Африки, 29 стран Южной и Центральной Америки, б - Юго-Восточной Азии. Критическая ситуация распространится на площадь в 2,01 млрд. га, и голод будут испытывать 503 млн. человек, а при среднем уровне капиталовложений - соответственно на 1,2 млрд. га земель голодать будет 140 млн. человек в 36 странах.
К 2000 г. из 54 стран, находящихся ныне в критическом положении, 28 должны будут перевести свою экономику на промежуточный уровень развития, чтобы достичь самообеспечения продовольствием, а 17 стран - на высокий уровень капиталовложений. Однако 19 стран с населением 104 млн. человек даже при условии высоких затрат на сельскохозяйственное производство не обеспечат своих жителей продуктами в должном количестве и в значительной мере будут зависеть от импорта продовольствия.
Согласно расчетам ситуация была бы гораздо более серьезной, если бы не предположение, что наиболее крупное государство Южной Азии " Индия выйдет из числа «критических стран» благодаря усиленному развитию орошения, внедрению сельскохозяйственной продукции. Но даже в этом случае численность так называемого «избыточного» населения в регионе, т.е. не обеспеченного необходимым продовольствием, составит к 2000 году 71 млн. человек.
В других регионах произойдет существенное ухудшение продовольственной ситуации. В Центральной Америке общая численность населения, не обеспеченная продовольствием, достигнет 51 млн. человек, т.е. возрастет в три раза. Резко ухудшится положение в африканских странах, где в «критических» зонах будет проживать 466 млн. человек, или 60% всего населения материка. Именно на Африку приходится самое большое число «избыточного» населения - более 250 млн. человек.
Удвоится численность населения в «критических» зонах Юго-Западной Азии, где оно составит почти 200 млн. человек, из которых 108 млн. также будут создавать «избыточную» нагрузку на агроприродные ресурсы этих областей.
Тяжелое экономическое положение, рост внешней задолженности большинства развивающихся стран не позволяют надеяться на достижение даже среднего, а тем более высокого уровня развития сельского хозяйства в этих государствах.
Использование материала дипломной работы на уроках географии в средней школе.
Материал дипломной работы можно использовать в курсе физической географии 7 класса, а также в курсе социальной и экономической географии мира в 10 классе. В современной школьной программе изучению природных ресурсов уделяется одно из важнейших мест.
В 7 классе, в курсе географии материков при региональном рассмотрении природных ресурсов, материал дипломной работы дает четкие представления о природных ресурсах мира, о их территориальном распространении, объемах, кратности и об основных проблемах их использования.
Более подробно тему дипломного проекта можно использовать при изучении темы «География мировых природных ресурсов. Экологические проблемы» в курсе 10 класса.
По своей сути, целью дипломного проекта является территориальный анализ природно-ресурсного потенциала мирового хозяйства, его пространственная дифференциация и современные проблемы исследования природных ресурсов.
Наряду с обязательным курсом изучения природных ресурсов в ходе преподавания школьной географии данный материал можно изучать на спецкурсах, как по географии, так и по экономике.
При изучении географии в школе по этому разделу необходимо воспитывать у учащихся не только экономический, но и экологический подход к вопросам размещения и использования природных ресурсов. Способствовать развитию их творческой деятельности, наибольшей активности на уроках, развитию их географического мышления.
На основании дипломной работы можно показать последствия экологической политики периода перехода к рынку, продемонстрировать экономический спад 90-х годов, рассмотреть экологическую ситуацию в мире.
Заключение
В результате исследования природно-ресурсного потенциала мирового хозяйства и пространственной дифференциации использования природных ресурсов можно сделать следующие выводы:
1. Во второй половине XX в. потребление природных ресурсов неизмеримо возросло, охватив практически всю сушу и все известные в настоящее время природные тела и компоненты. Научно-технический прогресс непосредственным образом отразился на практике ресурсопользования. Сегодня разработаны технологии таких видов природных богатств, которые до недавнего времени не включались в понятие «природные ресурсы» (например, опреснение соленых морских вод в промышленном масштабе, освоение солнечной и приливной энергии, производство атомной энергии, добыча нефти и газа на акваториях и многое другое).
2. Отражением природного происхождения, с одной стороны, и хозяйственной экономической значимости, с другой, являются классификации природных ресурсов. Наиболее известными из них стали: классификация природных ресурсов по происхождению; по видам хозяйственного использования и по принципу исчерпаемости.
3. Большое значение в освоении природных ресурсов имеют экономические факторы, определяющие рентабельность их хозяйственного использования. В географической литературе оно получило название экономической оценки природных условий и естественных ресурсов. Критерием данной оценки предлагается считать сравнительную экономическую эффективность использования любого источника ресурсов или их территориального сочетания.
4. В результате анализа экономико-географических особенностей размещения и использования важнейших видов природных ресурсов можно отметить следующее: наиболее значимыми природными ресурсами являются минеральные, земельные, агроклиматические, водные и лесные.
4.1. Минеральными ресурсами принято называть полезные ископаемые, извлеченные из недр. Полезные ископаемые - это природные минеральные вещества в земной коре, которые при данном состоянии развития техники могут быть с достаточным экономическим эффектом извлечены и использованы в хозяйстве в естественном виде или после предварительной переработки. Современное мировое хозяйство использует более 200 видов минерального сырья.
4.2. Под агроклиматическими ресурсами понимаются ресурсы климата применительно к запросам сельского хозяйства, поскольку такие элементы климата как тепло, влага, свет и воздух, наряду с поставляемыми из почвы питательными веществами представляют собой обязательные условия жизни растений и в конечном счете - создания сельскохозяйственной продукции.
4.3. Водные ресурсы - это пригодные для употребления пресные воды, заключенные в реках, озерах, ледниках и подземных горизонтах.
4.4. Лесные и земельные ресурсы являются основой существования и развития таких отраслей хозяйства как сельское, лесное и лесная промышленность.
5. Территориальное расширение сферы хозяйственной деятельности человеческого общества и вовлечение в материальное производства новых видов природных ресурсов вызывает в природе разнообразные изменения, своего рода ответные реакции в виде различных природно-антропогенных процессов. Естественные ресурсы в процессе освоения подвергаются более глубокой и комплексной переработке. Однако способ производства, основанный на расширенном материальном воспроизводстве. На получении максимальной сиюминутной прибыли, не учитывает особенностей формирования природных ресурсов, объемов их естественного возобновления и использует в первую очередь наиболее качественные и удобно размещенные запасы.
5.1. В развитых странах наблюдается следующее явление: с одной стороны, увеличилось потребление отдельных видов сырья, с другой - происходит некоторое снижение производства минеральных ресурсов в результате истощения ряда месторождений, консервации стратегически важных разработок полезных ископаемых, ориентации на импорт более дешевого сырья из развивающихся стран. Происходит постоянное удорожание всех видов минеральных ресурсов. Разрабатываются месторождения с низким содержанием полезного вещества в руде, усложняются технология добычи и условия эксплуатации. В условиях жесткого энергетического кризиса эти страны, экономика которых была ориентирована на дешевый источник энергии - нефть, вынуждены были перестроить структуру топливно-энергетического баланса путем увеличения доли угля в энергопотреблении. Более широкое использование угля в качестве энергоисточника, также как и битуминозных сланцев и нефтеносных песков, сдерживается необходимостью проведения природоохранных мероприятий. Однако, несмотря на предпринимаемые меры в ряде стран нередко происходит необратимое нарушение экологического равновесия в природных комплексах. Что касается важнейших металлических руд, то по прогнозам, многие из них будут исчерпаны к середине следующего столетия, и надежд на новые крупные приращения этого сырья мало.
5.2. В глобальном масштабе водных ресурсов пока вполне достаточно для удовлетворения всех потребностей мирового хозяйства в этом природном сырье. Однако в отдельных регионах дефицит пресных вод ощущается очень остро и заставляет разрабатывать специальные технические способы увеличения их запасов (откачка подземных вод, опреснение морских вод, межбассейновые переброски стока и др.). Резкая напряженность водохозяйственного баланса и кризисные ситуации в водопользовании неизмеримо возрастают в странах с ограниченным водоресурсным потенциалом, где реально отсутствуют свободные водозапасы для разбавления отработанных и очищенных вод. Подобные явления типичны для многих промышленно развитых стран мира, где водопотребление фактически поглощает все водные ресурсы. Такова ситуация в странах зарубежной Европы, во многих районах США. Еще более остро встает проблема водоснабжения в развивающихся странах, в которых часто обнаруживается нехватка качественных питьевых вод, а имеющиеся водотоки и поверхностные водоемы служат коллекторами для сбросов совершенно неочищенных промышленных стоков.
5.3. Ежегодно в воздушную среду с отходящими газами энергетических и промышленных установок, транспортных средств выбрасываются миллионы тонн вредных соединений (SO2
, оксидов азота, оксидов тяжелых металлов, фотооксидантов, пыли и т.д.). В воздухе, загрязненном этими соединениями, в следствие ряда химических превращений возникают кислотные осадки. Главные районы распространения их в мире – США, зарубежная Европа, Россия, страны СНГ, Япония, Китай и т.д. В аэрозольном состоянии загрязнители способны переноситься на многие сотни и тысячи километров, поэтому кислотные дожди выпадают не только вблизи источников выбросов, но и в отдаленных районах, расположенных на пути атмосферного потока с загрязненным воздухом. В результате воздействия такого загрязненного воздуха и кислотных осадков отмечается ухудшение качества лесов в различных регионах мира.
5.4. Земли и их почвенный слой весьма уязвимы при непродуманном, неправильном обращении они безвозвратно теряют плодородие, деградируют и полностью разрушаются. Многочисленными исследованиями установлено, что за всю историю земледелия в результате развития процессов ускоренной эрозии, дефляции, вторичного засоления и прочих явлений, возникающих при нерациональном использовании почв, человечество потеряло более 2 млрд. га. Некогда плодородные земли были превращены в пустоши и пустыни, антропогенный бедленд, болота, солончаки и др. По подсчетам специалистов каждый год мировое хозяйство становится беднее на 15 млн. га продуктивных земель. Наибольшую озабоченность вызывает положение, сложившееся в странах Азии, ибо от состояния земельных и пастбищных ресурсов зависит решение продовольственной проблемы и выживание сотен миллионов людей.
5.5. По оценкам различных организаций и отдельных ученых, лесная площадь мира к 2000 году сократится примерно до 3 млрд. га. Согласно прогнозам ФАО валовое потребление древесины может возрасти к началу будущего столетия от 4 млрд. до 6,5 млрд. куб. м. Наиболее тревожная ситуация, по мнению всех исследователей, возникает в тропических лесах: основная часть сокращения мировой лесной площади произойдет за счет именно этих лесов. Ежегодно их площадь сокращается на 1,2%, или на 11 млн. га, то есть процесс обезлесения принимает угрожающие масштабы. Подсчитано, что если темпы сведения тропических лесов сохранятся в будущем, то к 2025 году они полностью исчезнут. По прогнозам ФАО, азиатские и африканские страны, главные экспортеры древесины тропических лесов, будут вынуждены к 2000 году значительную часть добываемой лесопродукции направлять для местного потребления и уже не смогут удовлетворять спрос на древесину европейских стран и Японии. Главные причины обезлесения – вырубка лесов для земледелия, истощающие лесоразработки, «дровяная энергетика».
Литература.
1. Краткая географическая энциклопедия (т. 3).
2. Геренчук К.И., Боков В.А., Черванев И.Г. Общее землеведение, 1984, с. 113
3. Энергетика мира // переводы докл. XII Конгресса МИРЭК. М., 1985.
4. Мир восьмидесятых годов // сб. обзорных статей. Пер. с англ. М.,1989.
5. Романова Э.П., Куракова Л.И., Ермаков Ю.Г. Природные ресурсы мира, М.У., 1993.
6. Минц А.А. Экономическая оценка естественных ресурсов. М., 1972.
7. Комар И. В. Рациональное использование природных ресурсов и ресурсные циклы. М., 1986.
8. Окружающая среда. Споры о будущем. М., 1983.
9. Бурштар М.С., Львов М.С. География и геология нефти и газа СССР и зарубежных стран. М., 1979.
10. Быховер Н.А. Размещение мировых ресурсов минерального сырья по эпохам рудообразования. М., 1984.
11. Максаковский В.П. Географическая картина мира. Я.,1995.
12. Климанов В.В., Климанова О.А. География в таблицах. М.,1997.
13. Воробьев Г.И., Мухамедшин К.Д., Девяткин Л.М. Лесное хозяйство мира. М., 1984.
14. Добрецов В.Б. Освоение минеральных ресурсов шельфа. Л.,1980.
15. Лавров С.Б., Сдасюк Г.В. Этот контрастный мир. Споры о будущем. М., 1985.
16. А. Илларионов. Экономическая политика в условиях открытой экономики со значительным сырьевым сектором / Вопросы экономики 2001 №4.
17. В. Марцинкевич. Мировая экономика в XX веке: потрясающие достижения и серьезные проблемы / Мировая экономика и международные отношения 2001 №1.