Місткість території екологічна. Ємність екологічна Що таке екологічна ємність території
Екологічна ємністьтериторії (ЕЕ) – нормативна величина.
Жоден із органів влади не має права скоригувати норматив ЕЕ у бік збільшення. У випадку визначення нормативу ЕЕ має враховувати такі цільові установки:
створення сприятливого для людини навколишнього природного середовища та забезпечення кожної людини соціально прийнятним рівнем споживання «екологічних благ» (зон відпочинку, природних резервацій);
Забезпечення умов збереження та відтворення асиміляційної здатності природного середовища.
Соціальні фактори, стратегічні установки території чи регіону враховуються на наступному етапі, коли від показника ЕЕ переходить до наступного – допустимого рівня забруднення(ДНЗ). Перехід від ЕЕ до ДНЗ означає врахування регіональних особливостей для формування екологічної стратегії. Цей перехід набуває особливо важливого значення за умов суверенітету територій, є відправною точкою міжреспубліканських (і міжрегіональних) відносин щодо транскордонного перенесення забруднення. ДНЗ визначається на базі ЕЕ, але в основі його знаходяться власні цілі соціально-екологічної політики республіканських та територіальних утворень. ДНЗ менше, ніж ЕЕ. Територіальна освіта, обмежена рамками адміністративних кордонів, має можливість внести певну специфіку в екологічну стратегію, але специфіка стратегії повинна мати свої межі, які перебувають у наступному:
встановлення величини ДНЗ;
розподіл дозволів на викид (ліцензій на викид), встановлення лімітів викидів, якщо рівень забруднення не перевищує ДНЗ;
Регулює механізм передачі квоти, передбаченої дозволом на викид (ліцензією), від одного підприємства до іншого (на тій стадії, коли починається перехід до торгівлі правами на забруднення).
Специфічними є екологічні проблеми для зон, де розміщено об'єкти підвищеного ризику: атомні електростанції, великі хімічні підприємства. Для об'єктів такого роду критерій не підвищення рівня забруднення (не перевищення ДНЗ) трансформується. Для територій, що належать до зон ризику, це означає, що не повинна збільшуватись ймовірність того, що станеться аварія хоча б на одному з об'єктів.
Дослідження із соціально-психологічних питань дозволять оцінити гранично допустимий рівень ймовірності зазначеної події, яка може в даному випадку трактуватися як гранично допустима величина ризику. Виходячи з цього значення можна буде розглядати різні комбінації розширення та закриття виробничих об'єктів. Ця обставина дозволяє оцінювати подібні проекти окремо, якщо їм є хоч якась ймовірність екологічного ризику. Аналогічно показниками ГДК можуть бути розроблені показники гранично допустимого ризику. Враховуючи новизну даного підходу, слід сказати, що в даному випадку необхідно розрізняти два завдання: Перше - це визначення того рівня ризику, усвідомлення якого не надає істотного негативного впливу на психічний стан людей, не призводить до зміни здоров'я людини, її фізичного стану, сприйняття комфортності проживання. Друге завдання – визначення технічно можливого мінімуму ступеня ризику, досяжного у умовах з урахуванням передового технічного рівня, досягнутого країни і там. Перше завдання має соціально-економічну, друге – технологічну спрямованість. Більшою мірою нас цікавить перше завдання. Вивчення реакції населення на наявність підприємств, що є об'єктами підвищеної небезпеки, що проводиться на основі опитування та іншими відомими у соціальній психології методами, дозволяє виявити таке граничне значення ризику. Визначення його точного значення завдання складне, тому що не відпрацьовано методик вимірювання даного показника. Повинні бути встановлені загальні стандарти безпеки та гранично допустимі нормативи ризику. Виконання цих вимог було б обов'язковим і дотримання їх стримувало б бажання йти на зайвий ризик тих, хто надто орієнтований на досягнення економічних благ. Будь-який ризик має бути обов'язково компенсований. І населення, що проживає поблизу атомної станції, має право на подібні компенсації, які отримують від тих, хто користується результатами її діяльності, але позбавлений ризику. Розподіл квот на викиди, нормативних значень граничного ризику гарантує дотримання загальних обмежень і одночасно дозволяє здійснювати регіональну політику збереження . Решта – справа економічного механізму. Цей механізм має сприяти оптимальному розподілу квот на викиди між окремими підприємствами. Такі викиди можуть бути допустимими завдяки тому, що природне середовище має асиміляційний потенціал.
28. Метод аналізу витрат-результатів (АЗР)
Відповідно до російської традиції спосіб АЗР також називається аналізом ефективності. Англійське написання методу, яке широко використовується фахівцями – cost-benefit analysis (CBA).
Сучасна історія АЗР налічує кілька десятиліть. До однієї з перших країн, де він став впроваджуватися, належить США.Його застосування було зумовлено прийняттям спеціального Акту контролю над повенями (1936), у якому містилося вимога зіставляти вигоди й витрати у межах всіх проектів використання води. Метою таких оцінок та зіставлень, зокрема, було стимулювання досліджень у галузі економіки для вирішення проблем, пов'язаних із раціональним розподілом бюджетних коштів. Протягом 50 - 60-х років ХХ століття управління водними ресурсами залишалося основною сферою застосування АЗР. До 1958 відноситься видання роботи Отто Екштайна, в якій технічні прийоми АЗР були пов'язані з економічною теорією добробуту. І, нарешті, з рубежу 60-70-х років, чому, зокрема, сприяло ухвалення США спеціального федерального Акту «Про національну екологічну політику» (1969), дослідження стали переключатися на загальну природоохоронну проблематику. До цього ж періоду відноситься зростання інтересу (який не втратив свого значення і донині) до конкретних обчислювальних процедур та прийомів, що лежать в основі АЗР. Відмінні риси, що визначають як зміст, так і порядок застосування даного методу, такі:
· В його основі (що випливає вже з назви методу) лежить зіставлення витратдля проведення якихось природоохоронних заходів, реалізацію проектних рішень тощо. і результатіввід цих заходів.
· Він базується на загальних критеріях ринкової ефективності, що диктують уявлення і витрат, і ефектів у однакових грошових вимірників.Обов'язковою також є оцінка ресурсів (витрат), що використовуються в рамках проекту, з позиції альтернативної вартості.Тим самим кожен ресурс (фактор виробництва) у рамках проекту має забезпечувати отримання результату, не гіршого порівняно з будь-якою із можливих альтернатив застосування цього ресурсу.
· Застосування методу АЗР може здійснюватися лише в системі сформованих та вироблюваних у суспільстві певних ціннісних уявлень,у тому числі про ступінь пріоритетності та наполегливості екологічних та природно-сировинних потреб. Дані ціннісні уявлення формуються поза чисто ринкової сфери і охоплюють такі питання, як рівність, справедливість у суспільстві, перевагу того чи іншого способу розподілу суспільних благ між різними соціальними групами, а також витрат, пов'язаних з реалізацією проектів і політик, врахування інтересів майбутніх поколінь та т.п. Зі зміною цих ціннісних суспільних імперативів мають бути іншими та рішення, що виробляються на основі АЗР.
Екологічна ємність - здатність природного середовища вміщувати антропогенні навантаження, шкідливі хімічні та інші впливу в тій мірі, в якій вони не призводять до деградації земель та довкілля.
Навантаження на природу в межах її можливостей означає її екологічну ємність, а навантаження понад її можливості (ємності) призводять до порушення природного закону екологічної рівноваги. Закон "Про охорону навколишнього природного середовища" присвячений встановленню та дотриманню гранично допустимих норм навантаження на навколишнє середовище з урахуванням її потенційних можливостей (гранично допустимих викидів та скидів, гранично допустимих концентрацій, гранично допустимих рівнів). Недотримання, порушення цих норм призводить до притягнення винних до відповідальності та можливого обмеження, призупинення та припинення діяльності підприємств, виробничої та іншої діяльності.
Екологічна ємність включає скидання, викид, навантаження, концентрацію, деградацію.
Тема 4. Екологія популяцій – демекологія
4.1. Поняття про населення.
4.2. Статичні показники популяцій.
4.3. Просторове розміщення та її характер.
4.1. Поняття про населення.
Населення (populus – від лат. народ. населення) – сукупність особин одного виду, яка має загальним генофондом і має спільну територію.
З екологічних позицій чіткого визначення визначення популяції ще вироблено. Найбільше визнання отримало трактування С.С. Шварця, населення – угруповання особин, яка є формою існування виду і здатна самостійно розвиватися невизначено довгий час.
Основною властивістю популяцій, як та інших біологічних систем, і те, що вони перебувають у безперервному русі, постійно змінюються. Це відбивається усім параметрах: продуктивності, стійкості, структурі, розподілі у просторі. Популяціям притаманні конкретні генетичні та екологічні ознаки, що відображають здатність систем підтримувати існування в мінливих умовах: зростання, розвиток, стійкість.
Типи популяцій.
Населення можуть займати різні за розміром площі та умови проживання в межах місця проживання однієї популяції теж можуть бути не однакові. За цією ознакою виділяють три типи популяцій: елементарну, екологічну, географічну.
Елементарна (локальна) населення - це сукупність особин одного виду, що займають невелику ділянку однорідної площі. Між ними постійно відбувається обмін генетичною інформацією.
Екологічна популяція – сукупність елементарних популяцій, внутрішньовидові угруповання, присвячені конкретним біоценозам. Рослини одного виду в ценозеназуються цінопопуляцією. Обмін генетичною інформацією з-поміж них відбувається досить часто.
Географічна населення – сукупність екологічних популяцій, що заселили географічно подібні райони. Географічні популяції існують автономно, ареали їх відносно ізольовані, обмін генами відбувається рідко – у тварин та птахів – під час міграцій, у рослин – при розносі пилку, насіння та плодів. У цьому рівні відбувається формування географічних рас, різновидів, виділяються підвиди.
Вид - сукупність популяцій особин, представники яких фактично або потенційно схрещуються один з одним у природних умовах.
Кожен організм або населення має своє місце проживання: місцевість або тип місцевості, де вони проживають. Коли кілька популяцій різних видів живих організмів живуть одному місці і взаємодіють друг з одним, вони створюють так зване співтовариство. Прикладами є всі рослини, тварини, які ростуть і проживають у лісі, ставку, пустелі чи акваріумі.
4.2. Статичні показники популяцій.
Вирізняють дві групи кількісних показників популяцій – статичні та динамічні.
Статичні показники характеризують стан популяції нині. Основні їх: чисельність, щільність, і навіть показники структури.
Чисельність - число особин у популяції. Чисельність популяції може значно змінюватись у часі. Вона залежить від біотичного потенціалу вигляду та зовнішніх умов.
Чисельність унітарних організмів (унітарні організми, автономні у своєму існуванні і в той же час здатні, через свої потреби або під тиском обставин, об'єднуватися в групи («колективи») з собі подібними або з особами інших видів) можна розрахувати за такою формулою:
N 0 = N t + B - D + C - E
де, N 0 - Число особин в даний момент;
N t - Число особин які перебували в даній популяції в попередній момент;
B - число особин, що народилися за час t;
D – число особин загиблих протягом t;
C – число особин, що іммігрують у популяцію за час t;
E – число особин, що емігрують з популяції за час t.
Для модулярних організмів (кожен із них складається з кількох однотипних частин, з повторюваних «модулів») слід враховувати як чисельність організмів, а й чисельність модулів, що визначається за такою формуле:
Число модулів на даний момент = число модулів у попередній момент + число відроджених модулів – число відмерлих модулів
Існує нижня межа чисельності, нижче за яке населення припиняє своє відтворення. Така мінімальна чисельність популяції називається критичною. При визначенні критичної чисельності необхідно враховувати не всіх особин, лише тих, які беруть участь у розмноженні – це ефективна чисельність популяцій.
Зазвичай чисельність популяцій вимірюється сотнями та тисячами особин. Людина мінімальна чисельність популяцій становить близько 100 особин. У великих наземних ссавців чисельність популяцій може знижуватися до кількох десятків особин (мікропопуляції). У рослин і безхребетних існують також мегапопуляції, чисельність яких досягає мільйонів особин.
У стабільних за чисельністю популяціях число особин, що залишають потомство, має дорівнювати числу таких особин у попередніх поколіннях. Для управління чисельністю популяцій необхідно знати їх основні показники. Лише в цьому випадку можливе прогнозування зміни стану популяції при дії на неї.
Щільність - кількість особин або біомаса популяції, що припадає на одиницю площі чи обсягу.
Розподіл щільності популяції був із її просторової структурою. Існує безліч типів просторової структури популяцій і, відповідно, типів популяційних ареалів: суцільні, розірвані, сітчасті, кільцеві, стрічкові та комбіновані.
Популяція характеризується певної структурної організацією - співвідношенням груп особин за статтю, віком, розміром, генотипом, розподілом особин територією тощо. У зв'язку з цим виділяють різні структури популяції: статеву, вікову, розмірну, просторово-етологічну та ін. .
Статева структура (статевий склад) - співвідношення особин чоловічої та жіночої статі у популяції. Статева структура властива лише популяціям роздільностатевих організмів. Теоретично співвідношення статей має бути однаковим: 50% від загальної чисельності мають становити чоловічі особини, а 50% – жіночі особини. Фактичне співвідношення статей залежить від впливу різних чинників середовища, генетичних і фізіологічних особливостей виду.
Розмірна структура – співвідношення кількості особин різних розмірів.
Вікова структура (віковий склад) - співвідношення у популяції особин різних вікових груп. Абсолютний віковий склад виражає чисельність певних вікових груп у певний час. Відносний віковий склад висловлює частку чи відсоток особин цієї вікової групи стосовно загальної чисельності популяції. Віковий склад визначається низкою властивостей та особливостей виду: час досягнення статевої зрілості, тривалість життя, тривалість періоду розмноження, смертність та ін.
Залежно від здатності особин до розмноження розрізняють три групи: предрепродуктивну (особі ще здатні розмножуватися), репродуктивну (особі здатні розмножуватися) і пострепродуктивную (особі не здатні розмножуватися).
Просторово-етологічна структура - характер розподілу особин у межах ареалу. Вона залежить від особливостей довкілля та етології (особливостей поведінки) виду.
4.3. Просторове розміщення та її характер.
Розрізняють три основні типи розподілу особин у просторі: рівномірний (регулярний), нерівномірний (агрегований, груповий, мозаїчний) і випадковий (дифузний).
Поступово розподіл характеризується рівним видаленням кожної особини від усіх сусідніх. Властиво популяціям, що існують в умовах рівномірного розподілу факторів середовища або складаються з особин, що виявляють один до одного антагонізм.
Нерівномірний розподіл проявляється у освіті угруповань особин, між якими залишаються великі незаселені території. Характерно для популяцій, що мешкають в умовах нерівномірного розподілу факторів середовища або складаються з особин, що ведуть груповий (стадний) спосіб життя.
Випадковий розподіл виявляється у неоднаковій відстані між особинами. Є результатом імовірнісних процесів, неоднорідності середовища проживання і слабких соціальних зв'язків між особами.
За типом використання простору всі рухливі тварини поділяються на осілих та кочових. Осілий спосіб життя має ряд біологічних переваг, таких як вільна орієнтація, на знайомій території при пошуку їжі або укриття, можливість створити запаси їжі (білка, польова миша). До його недоліків відноситься виснаження харчових ресурсів при надмірно високій щільності популяції.
Регулювання чисельності (щільності) популяції.
Гомеостаз популяції - підтримка певної чисельності (щільності). Зміна чисельності залежить від цілого ряду факторів середовища – абіотичних, біотичних та антропогенних.
Чинники, що регулюють щільність популяції, поділяються на залежні та незалежні від густини. Залежні від густини фактори змінюються разом із зміною густини, до них відносяться біотичні фактори. Незалежні від густини фактори залишаються постійними зі зміною густини, це абіотичні фактори.
Населення багатьох видів організмів здатні до саморегуляції своєї чисельності. Виділяють три механізми гальмування зростання чисельності популяцій: 1) при зростанні щільності підвищується частота контактів між особинами, що викликає у них стресовий стан, що зменшує народжуваність і смертність; 2) при зростанні щільності посилюється еміграція в нові місцеперебування, крайові зони, де умови менш сприятливі та смертність збільшується; 3) при зростанні щільності відбуваються зміни генетичного складу популяції, наприклад, особини, що швидко розмножуються, замінюються повільно розмножуються.
Розуміння механізмів регуляції чисельності популяцій є надзвичайно важливим для можливості управління цими процесами. Діяльність людини часто супроводжується скороченням чисельності популяцій багатьох видів. Причини цього у надмірному винищенні особин, погіршенні умов життя внаслідок забруднення навколишнього середовища, занепокоєння тварин, особливо в період розмноження, скорочення ареалу тощо. У природі немає і не може бути "хороших" та "поганих" видів, всі вони необхідні для її нормального розвитку. Нині гостро постає питання збереження біологічної різноманітності. Скорочення генофонду живої природи може призвести до трагічних наслідків. Міжнародний союз охорони природи та природних ресурсів (МСОП) видає "Червону книгу", де реєструє такі види: зниклі, рідкі, скорочуються, невизначені та "чорний список" видів, що безповоротно зникли.
З метою збереження видів людина використовує різні способи регулювання чисельності популяції: правильне ведення мисливського господарства та промислів (встановлення термінів і угідь полювання та вилову риби), заборона полювання деякі види тварин, регулювання вирубки лісу та інших.
У той самий час діяльність людини створює умови появи нових форм організмів чи розвитку старих видів, на жаль, часто шкідливі людини: хвороботворних мікроорганізмів, шкідників сільськогосподарських культур тощо.
Динаміка зростання чисельності популяції
Математичною мовою ця крива відображає експоненційне зростання чисельності організмів і описується рівнянням:
N t = N 0 e rt ,
Експоненційне зростання можливе лише тоді, коли r має постійне чисельне значення, оскільки швидкість зростання популяції пропорційна самій чисельності:
DN/Dt = rN, де r – const.
Таким чином, експоненційне зростання чисельності популяції - це зростання чисельності її особин у незмінних умовах.
Умови, що зберігаються тривалий час постійними, неможливі у природі. Якби це було не так, то, наприклад, звичайні бактерії могли б дати таку масу органічної речовини, яка могла покрити всю земну кулю шаром завтовшки два метри за дві години.
Однак такого в природі не відбувається, оскільки існує безліч факторів, що обмежують. Щоб мати повну картину динаміки чисельності популяції, а також розрахувати швидкість її зростання, необхідно знати величину так званої чистої швидкості відтворення (R 0), яка показує, скільки разів збільшується чисельність популяції за одне покоління, за його життя - Т.
R 0 = N т / N 0
де N т – чисельність нового покоління;
N 0 - чисельність особин попереднього покоління;
R 0 - чиста швидкість відтворення, що показує також, скільки новонароджених особин припадає на одну особу покоління батьків. Якщо R 0 = 1, то населення стаціонарна, - чисельність її зберігається постійної.
Регулювання щільності популяції
Чинники, що регулюють щільність популяції, поділяються на залежні та незалежні від густини. Залежні змінюються зі зміною густини, а незалежні залишаються постійними при її зміні. Перші – це біотичні. а другі -абіотичні фактори.
Безпосередньо від густини може залежати і смертність у популяції. Смертність, залежна від густини, може регулювати чисельність і високорозвинених організмів. Крім регуляції існує ще саморегуляція, коли він чисельності популяції позначається зміна якості особин. Розрізняють саморегуляцію фенотипічну та генотипічну.
Фенотипи - сукупність всіх ознак та властивостей організму, що сформувалися у процесі онтогенезу. Річ у тім, що з великої щільності утворюються різні фенотипи з допомогою те, що у організмах відбуваються фізіологічні зміни.
Генотипічні причини саморегуляції щільності популяцій пов'язані з наявністю у ній мері двох різних генотипів.
Циклічні коливання можна пояснити саморегуляцією. Кліматичні ритми та пов'язані з ними зміни в харчових ресурсах змушують популяцію виробляти якісь механізми внутрішнього регулювання. Отже, саморегуляція забезпечується механізмами гальмування зростання чисельності.
Тема 5. Екологія популяцій – демекологія
5.1. Динамічні показники популяцій.
5.2. Принцип Оллі.
5.3. Біотичний потенціал та опір середовища.
1У статті аналізуються поняття «екологічної ємності території», що наводяться різними авторами, дається авторське визначення, а також розглядаються різні підходи до оцінки та вимірювання даного параметра. Аналіз трактувань поняття «екологічна ємність території» наводить авторів висновку у тому, що це межа, перевищення якого у процесі господарську діяльність, природного антропогенного впливу викличе кризовий стан екосистеми регіону. Таке розуміння терміну, що розглядається, дозволить реалізовувати виважену екологічну політику і застосовувати ефективні інструменти раціонального природокористування. Авторами проводиться аналіз існуючих підходів до оцінки екологічної ємності території як у вітчизняній, так і зарубіжній практиці. Автори пропонують розглянути можливість застосування на практиці комплексного підходу до оцінки, що дозволяє оцінити всі елементи навколишнього середовища, які мають репродуктивну здатність.
економіка природокористування
екологічна ємність території
еколого-економічне регулювання
економічна оцінка екологічної ємності
1. Бараннік Л.П. Екологічна ємність території (з прикладу муніципального освіти «Новокузнецький сільський район») // Екологічна стратегія / Еко-бюлетень Інека (Новокузнецьк). - 2008. - № 04 (122). – С. 42–44.
2. Вержицький Д.Г., Безгубов В.А., Старченко О.М., Часовніков С.М. Перспективи розвитку екологічних ринків у регіонах сибірського федерального округу // Фундаментальні дослідження. - 2015. - № 6-3. - С. 555-561.
3. Гершанок Г.А. Соціально-економічна та екологічна ємність території в оцінці стійкості її розвитку // Економіка регіону / Інститут економіки Уральського відділення РАН (Єкатеринбург) – 2006. – № 4. – С. 166–180.
4. Денисенко Т.В. Екологічна ємність території: принципи оцінки та аналіз результатів // Інтерекспо Гео-Сибір / Сибірський державний університет геосистем та технологій (Новосибірськ). - 2005. - Т. 7. - С. 206-210.
5. Жемадукова С.Р. Екологічна ємність території та прогнозування поведінки еколого-економічної системи за допомогою орграфів (на прикладі республіки Адигея) // Нові технології / Майкопський державний технологічний університет (Майкоп). – 2008. – № 6. – С. 58–61.
6. Мусіхіна Є.А. Просторово-часовий метод оцінки екологічної ємності територій/Є.А. Мусіхіна, І.І. Айзенберг, О.С. Михайлова / / Системи. Методи. Технології / Братський державний університет (Братськ). - 2014. - № 2 (22). - С. 175-178.
7. Нікуліна Н.Л. Екологічні аспекти економічної безпеки регіону: автореф. дис. ... канд. екон. наук: 08.00.05. - Єкатеринбург, 2008. - 14 с.
8. Старченко О.М., Часовніков С.М. Розробка ринкових механізмів сталого екологічного розвитку промислово-розвинених регіонів// Вісник Кемеровського державного університету. - 2014. - № 3-3 (59). - С. 257-262.
9. Франц Герман До питання екологічної ємності регіону [Електронний ресурс]. – Режим доступу: new-idea.kulichki.net/pubfiles/100522100819.pdf (Дата звернення: 2.09.2015)
10. Часовников С.М., Старченко О.М., Вержицький Д.Г. Формування ринкових механізмів екологічного ринку промислово-розвинених регіонів (з прикладу Кемеровської області) // Вісник Кемеровського державного університету. - 2014. - № 3-3 (59). - С. 263-271.
Сучасна екологічна ситуація у світі, а також у Росії зокрема щодо визнання громадськості та наукової спільноти вимагає обмеження негативного впливу на навколишнє середовище. Прогрес під егідою концепції сталого розвитку передбачає обмеження техногенного та антропогенного впливів на навколишнє природне середовище (ОПС) при збереженні економічного зростання. При реалізації цього напряму застосовуються різні за своєю структурою та призначенням механізми охорони ОПС, проте аналіз результатів їх застосування робить необхідним їх постійне вдосконалення. Однією із актуальних проблем сучасного природокористування є оцінка екологічної ємності території. Справді, адекватна оцінка цієї категорії, зокрема й економічна, дозволила б реалізовувати більш виважену природоохоронну політику і була однією з найважливіших індикаторів гранично допустимого антропогенного впливу.
У сучасній російській літературі термін екологічної ємності території поки що не є остаточно визначеним та загальновизнаним. Часто це викликано конкретною специфікою застосування цього поняття до галузі дослідження. Деякими авторами екологічна ємність розглядається в розрізі господарської ємності екосистеми регіону, під якою розуміється енергетична здатність екосистеми території виробляти кисень та поглинати вуглекислий газ, що утворюється внаслідок господарської діяльності. Таке визначення є вузькоспеціалізованим та призначеним для конкретних досліджень у галузі теорії сталого розвитку, тому що не торкається багатьох аспектів функціонування екосистеми. Також екологічна ємність території визначається як міра максимального техногенного впливу. Однак таке визначення не відображає можливості екосистеми регіону та біогеоценозу, зокрема, до репродукції основних компонентів навколишнього середовища. Переважно під максимально можливим техногенним навантаженням, яке може витримувати територія, прийнято розглядати екологічну техноємність території. Наприклад, у роботі автор описує повну екологічну ємність території як сукупність екологічної техноємності території, демографічної ємності та репродуктивного потенціалу біоти. Такий підхід охоплює велику сукупність факторів, що робить його менш точним. Авторами роботи пропонується просторово-часовий метод оцінки екологічної ємності території, при цьому вона сама мається на увазі як сукупність екологічних характеристик будь-якого окремого регіону. Виходячи з крайньої специфіки цього методу, це визначення слід використовувати саме в розрізі цього дослідження. У зарубіжній літературі найближчим синонімом є термін "ecological carrying capacity", який переважно відноситься до ємності середовища при поширенні популяцій. Також це визначення пов'язане з "ecological footprint", тобто впливом видів на середовище у процесі природної життєдіяльності.
Підсумовуючи викладене вище, спробуємо дати загальне поняття екологічної ємності території. За своєю суттю це межа, перевищення якої в процесі господарської діяльності, природного антропогенного впливу викличе кризовий стан екосистеми регіону. Виходячи з цієї межі, має здійснюватись збалансована політика охорони навколишнього середовища, де екологічна ємність є граничним орієнтиром. Дане визначення включає, з одного боку, максимально можливий техногенний і антропогенний вплив на навколишнє природне середовище і, з іншого боку, сукупність всіх біогеоценозів, природних компонентів і потужність потоків біогеохімічного кругообігу речовин. Відповідно до цього визначення, перевищення екологічної ємності території призводить до кризи екосистеми. Проте це твердження є спірним, оскільки цей факт залежить від способу її оцінки. За інших рівних умов перевищення екологічної ємності території, виміряної кількісно різними способами, може одночасно призводити до кризової ситуації, і призводити. Наприклад, згідно з деякими підходами, перевищення екологічної ємності на окремо взятій території не призводить до кризи, вона настає, коли ємність перевищена на всіх територіях. Однак розгляд питання з такого кута може спричинити посилення сучасної екологічної ситуації внаслідок неадекватної оцінки загрози екології. Зазначимо, що під екологічною кризою в даній ситуації розуміється особливий тип екологічної ситуації, при якому екосистеми не можуть впоратися з рівнем негативного впливу самостійно, а місце існування незворотно змінюється на гірше, екосистема деградує і якісно перероджується; характерні території із практично незворотними порушеннями екосистем.
На сьогоднішній день не існує єдиної методики оцінки екологічної ємності, яка б застосовувалася при здійсненні політики раціонального природокористування. Наведений нижче список включає підходи, запропоновані вітчизняними авторами:
- Розрахунок значень гранично допустимих та критичних параметрів відповідно до інструкцій уряду, тобто. за розміром ПДВ, ПДС, галузевих нормативів та санітарних норм. Такий підхід є значним, проте він враховує лише екологічну техноємність території. З іншого боку, неможливо адекватно оцінити економічну складову, т.к. не враховуються регіональні аспекти;
– бальна система оцінки екологічної ємності території як обернена величина рівня екологічного неблагополуччя. Виробляється присвоєння території певних балів, при кризовій екологічній обстановці екологічна ємність оцінюється в 1 бал, при допустимій – 2 бали, при задовільній – 3 бали. Залежно від специфіки сільських поселень вони діляться на групи за рівнем екологічної ємності. За твердженням самого автора, який пропонує методику, оцінка є суб'єктивною та спрощеною. Справді, оцінка немає кількісного висловлювання і може бути використана лише загальної характеристики территории ;
- Застосування методів класичного системного аналізу та теорії відкритих систем для побудови просторово-часового методу оцінки екологічної ємності території. Як зазначають автори, ці інструменти орієнтовані вивчення систем у статичному стані. Так як екосистеми є динамічними, причому з великою кількістю змінних факторів, потрібна розробка та застосування більш досконалих методів оцінки;
- Вимірювання екологічної ємності території просто як суми екологічної техноємності території, демографічної ємності та репродуктивного потенціалу біоти. Техноємність вимірюється як сума всіх екологічних техноємностей компонентів природного комплексу: атмосфери, гідросфери, ґрунту. Вираз екологічної ємності в умовних тоннах на рік не відображає економічної складової цього показника. Також умовні тонни на рік для одного регіону можуть не бути еквівалентними для іншого в силу їхньої специфіки;
- Розрахунок екологічної ємності території за трьома забрудненими середовищами (повітря, вода, поверхня землі). Для повітря визначається виходячи з обсягу відтворення кисню, для води розраховується за обсягами поверхневих водотоків та площі земної поверхні, змістом основних екологічно значущих субстанцій у цих середовищах та швидкості кратного оновлення обсягу води та біомаси. Результати такої оцінки можуть застосовуватися у вузьких дослідженнях, наприклад, в екологічних аспектах економічної безпеки регіону. Однак адекватність такого виміру знаходиться під питанням, тому що не повністю відповідає визначенню екологічної ємності території;
- Використання математичної моделі на основі геометричного образу тришарової сфери (атмосфера Землі, кора і поверхня). Антропогенна дія характеризується як зміна кривизни сфери. Розглядається взаємозв'язок ентропії та екологічної ємності, використовується математичний інструментарій. З погляду економіки метод дуже поверхово описує конкретне застосування математичної моделі до реальних даних.
Таким чином, на сьогодні оцінка екологічної ємності території залишається актуальним питанням екології, а також економіки природокористування зокрема. Визначення екологічної ємності саме як межі та її кількісний вимір дозволять реалізовувати виважену екологічну політику та застосовувати ефективні інструменти раціонального природокористування. На нашу думку, вивчені в роботі методи оцінки не дозволяють на своїй основі здійснювати збалансовану політику, оскільки не враховують деяких важливих аспектів, або є вузькоспеціалізованими.
Варіантом виходу з ситуації може бути орієнтація на комплексний підхід до оцінювання екологічної ємності території, пропонується орієнтуватися на енергопотенціал кожного активного елемента навколишнього середовища, що має абсорбційну здатність. Необхідно відзначити, що розвиток соціально-економічних систем можливий тоді і тільки тоді, коли існує впорядкований потік енергії, речовини та інформації з середовища, на який не потрібні витрати енергії, що виробляється самою системою. Тобто для поступального розвитку соціально-економічної системи потрібні кимось структуровані «дармові» джерела енергії, речовини та інформації (на Землі такими є природні ресурси).
Відповідно до дії фундаментальних законів термодинаміки, обмін між системами енергією, речовиною та інформацією не є еквівалентним як за якістю, так і за кількістю. Індустріальне та інформаційне суспільство, починаючи з промислового етапу свого розвитку, розвивається тому, що використовує наукові знання з методів отримання енергії, речовини та інформації з середовища, перетворення одних їх форм на інші, наукові способи їх дисипації і не займається відновленням, з метою повторного застосування . За рахунок цього відбувається економія витрат, що породжує, з одного боку, зростання соціально-економічних систем, а з іншого боку – деградацію екосистем. Щоб довести їх до придатного стану, потрібні додаткові витрати.
Отже, нерозривний енергетичний зв'язок між соціальною та екологічною системами має знайти відображення у методиці обмеження впливу соціально-економічних систем на навколишнє природне середовище.
У рамках проведеного дослідження пропонується сформулювати підхід, що дозволяє враховувати енергетичний потенціал негативного антропогенного впливу на навколишнє природне середовище, який при зіставленні з екологічною ємністю території (здатність навколишнього природного середовища поглинати енергетичний потенціал негативного антропогенного впливу) дозволяв би приймати управлінські рішення, спрямовані на відновлення природи.
Матеріал дослідження підготовлено за підтримки Федеральної державної бюджетної установи «Російський гуманітарний науковий фонд», у рамках проекту «Розробка підходу до економічної оцінки екологічної ємності території та її застосування для регулювання економіки регіону». Публікацію підготовлено в рамках підтриманого РДНФ наукового проекту № 15-32-01264.
Бібліографічне посилання
Безгубов В.А., Часовніков С.М. ДО ПИТАННЯ ПРО ЕКОЛОГІЧНУ ЄМНІСТЬ ТЕРИТОРІЇ ТА СПОСІБ ЇЇ ОЦІНКИ // Фундаментальні дослідження. - 2015. - № 12-4. - С. 751-754;URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=39617 (дата звернення: 26.11.2019). Пропонуємо до вашої уваги журнали, що видаються у видавництві «Академія Природознавства»
2.10.2017 стаття
"У нас планета не гумова!" - це кумедне твердження хоч раз у житті доводилося чути кожному з нас. А тим часом, незважаючи на комічність, ця фраза має значення набагато глибше, ніж може здатися на перший погляд.
Біологічна ємність середовища чи скільки нас таких на квадратний метр?
Ні для кого не секрет, що густота населення в будь-якій місцевості має пряме відношення до рівня комфорту цього населення. Наприклад, у густонаселених містах ми відчуваємо втому від великої кількості людей навколо себе, а приїхавши до села, де мешканців – дві старенькі та десяток гусей, ми вигукуємо: яка благодать!
Відбувається це тому, що людина, будучи по суті таким самим біологічним видом, як мільйони інших, підсвідомо відчуває пряму залежність його добробуту від навантаження на середовище його проживання.
Формула гранично проста: чим більше навколо нас людей і чим щільніший натовп, тим менші наші шанси отримати максимум усіляких благ від життя.
Таким чином, зі збільшенням щільності населення якість життя кожного члена суспільства поступово знижується і, на загальне розчарування, одного разу перетворюється на будь-що, але тільки не на якість. Тобто, умови життя стають неприйнятними для нормального комфортного існування.
Цей закон поширюється як на людську расу, а й у будь-який біологічний вигляд, будь-яку популяцію. І граничне навантаження, що надається населенням середовище проживання - це кількість особин, що може співіснувати у цьому середовищі без втрати як життя. Це навантаження і називається ємністю середовища, тобто густотою населення, яке дане середовище здатне забезпечити всіма життєво необхідними умовами.
У випадку з людьми до списку неодмінних благ входить не лише їжа та забезпечення житлом, а й медичне обслуговування та можливість підтримувати належний рівень гігієни.
Екологічна ємність середовища
Для благополуччя популяції найважливіше значення має як здатність середовища забезпечувати життя певній кількості особин, але й її здатність витримувати шкідливі хімічні впливу та інші антропогенні навантаження без незворотних наслідків як деградації грунту чи руйнації екосистем.
Під екологічною ємністю середовища мається на увазі її здатність до самовідновлення у певних межах
Простіше кажучи, під екологічною ємністю середовища мається на увазі її здатність до самовідновлення в певних межах.
Ретельне вивчення питання екологічної ємності середовища дозволяє встановити суворі межі споживання природних ресурсів, уникаючи навантаження, що перевищує можливості середовища.
Однак зробити розрахунки завжди набагато простіше, ніж реалізувати їх на практиці. Саме тому у багатьох державах світу навантаження на довкілля суворо регулюється законодавчо.
Екологічний слід
Поняття екологічного сліду тісно пов'язане з ємністю середовища, і це цілком логічно: де ми, там і слід. Але що таке екологічний слід? Чи дійсно цей слід є чимось, чим слід пишатися?
Під виразом «екологічний слід» мається на увазі ступінь впливу, що надається людиною на середовище його проживання, тобто рівень споживання природних ресурсів, які має біосфера. Сюди можна віднести будь-який вплив людини на природу, починаючи з його народження: від обсягу з'їденої їжі та спожитого кисню до куп сміття, викинутого за все життя та кількості літрів палива, спаленого при використанні транспорту.
Вуглецевий слід
Вплив, вироблений людиною на довкілля, надзвичайно різноманітний. Воно може включати речі, які притаманні певним регіонам (наприклад, використання деревини для обігріву житла) або певним народам (наприклад, вживання в їжу великої кількості морепродуктів).
Легковий автомобіль середнього розміру за рік викидає в атмосферу кількість вуглекислого газу, що дорівнює його вазі, тобто близько 1.5 тонн
Однак є сфера впливу, що чиниться на навколишнє середовище кожним жителем планети без винятку: вживання кисню та викид в атмосферу СО2. У разі йдеться як про диханні, але, насамперед, про наслідки роботи транспорту та електростанцій, промислових підприємств, призначених забезпечити людству гідне існування.
Таким чином, під поняттям «вуглецевий слід» мається на увазі площа землі, засаджена лісами, необхідна для асимілювання всіх викидів вуглекислого газу, які виробляють жителі планети. А розмір цих викидів збільшується у масштабах із кожним роком.
Водний слід
Провівши елементарну аналогію з вуглецевим слідом, нескладно зрозуміти, що є водний слід: це обсяг споживання водних ресурсів, необхідні реалізації тієї чи іншої діяльності людини - від елементарних гігієнічних процедур до виробництва літаків.
Глобальний екологічний слід
Термін «глобальний» походить від слова «глобус», що підкреслює всеосяжне, загальносвітове значення. Таким чином, нескладно здогадатися, що коли йдеться про глобальний екологічний слід, мається на увазі вплив на планету, який надає все людство в цілому - величезні, приголомшливі цифри.
Навіщо потрібні підрахунки глобального екологічного сліду та сліду, що залишаються на планеті окремими націями та великими промисловими компаніями? Відповідь очевидна: ці дані надзвичайно важливі у виробленні такої стратегії діяльності компаній, яка виключить завдання непоправної шкоди екології Землі. 
З одного боку, життя людського суспільства неможливо уявити без існування мільйонів промислових підприємств, транспортних компаній та електростанцій. З іншого - саме вони завдають найбільшої шкоди навколишньому середовищу, і це зобов'язує керівників підприємств до активних дій у напрямі вивчення екологічного сліду компаній та надання цих відомостей широкому загалу. Крім того, саме бізнес, як не дивно, є рушійною силою, здатною виправити екологічну ситуацію, що склалася.
Розрахунок екологічного сліду
Обчислення екологічного сліду здійснюється міжнародним науково-дослідним інститутом під назвою Глобальна мережа екологічного сліду (GFN - Global Footprint Network), що має філії в Європі, Азії та Північній Америці. Робота інституту, що проводиться спільно з WWF (Всесвітнім фондом дикої природи), дозволяє дізнатися екологічний слід як міст чи підприємств, а й цілих країн чи кожної людини окремо. Розрахувати свій екологічний слід може кожен, скориставшись калькулятором на сайті Всесвітнього фонду дикої природи.
Вимірювання екологічного сліду та ємності середовища
Одиницею виміру екологічного сліду, як і ємності середовища, є глобальні гектари (гга) - одиниці площі, що позначають розмір території, яка потрібна задоволення потреб окремо взятої людини чи цілої групи.
Слід зазначити, що екологічний слід кожної окремої людини істотно відрізняється від того, який може надати нам наша планета, тобто її біоємності. Наприклад, згідно зі статистикою, ще 2005 року екологічний слід людини дорівнював 2,7 га, але Земля була здатна забезпечити кожного з нас лише двома гектарами з невеликим хвостиком.
Вже тоді ми перевищили можливості нашої планети, створивши непосильне навантаження. На сьогоднішній день розрахунки екологів підтверджують, що для заповнення уживаних ресурсів людству не вистачає зовсім небагато - ще половинки планети Земля. Тобто екологічний слід людства розрісся настільки, що всієї території планети недостатньо для задоволення наших потреб. Людство зіткнулося із складною проблемою: невідповідність глобального екологічного сліду біологічної та екологічної ємності середовища.
Спадкоємці планети: наскільки ти особисто тут успадкував?
Звичка перекладати відповідальність за екологічне становище планети великі підприємства дає нам хибне уявлення про значення екологічного сліду звичайної людини. Але насправді ви будете вражені, дізнавшись, що результат звичайного повсякденного життя людей (домогосподарство) становить 68% глобального екологічного сліду. Адже вся продукція, яку випускають підприємства, які ми звикли звинувачувати в засміченні навколишнього середовища, виробляється для потреб звичайних людей.
Згідно зі статистикою, водний слід однієї чашки чорної кави дорівнює 140 літрам. Саме стільки води потрібно для вирощування, збору, обробки, упаковки та транспортування жменьки кавового порошку. Кілограм цукру має слід у 1500 л, а стандартний батон хліба – 650л.
Значення глобального сліду однієї людини добре проілюстровано в фільмах, створених Національним географічним Channel.
Навіщо це знати?
Хто попереджений, той озброєний - сказав якось мудрець і влучив у крапку. Знаючи, який слід залишаємо на цій землі, кожен з нас може в міру своїх можливостей вплинути на масштаби цього сліду. При цьому значення має буквально кожна дрібниця: наскільки економно ви використовуєте воду, чи справний двигун вашого автомобіля і в якій упаковці ви вважаєте за краще купувати продукти.
Навіть відмова від купівлі бутильованої води здатна принести величезну користь, не кажучи про правильну утилізацію сміття, уникнення використання одноразових предметів, таких як пластикові пакети та посуд, і хоча б частковому переході на багаторазові підгузки для дитини.
Згідно зі статистичними даними, одна дитина за перші пару років свого життя використовує 2,5 тонни одноразових підгузків, на розкладання яких підуть роки. Виростаючи, малюки будуть приречені жити на землі, отруєній вмістом мільйонів підгузків, що гниють на звалищах.
Можна видати тисячу і один закон, що забороняє смітити або палити багаття в лісі, але ніхто не заборонить вам використовувати блага цивілізації, що гублять нашу планету. Тільки усвідомивши значення кожного свого вчинку, можна самостійно зробити вибір на користь продовження життя на землі, а не на користь особистої зручності.
Можливо, для середньостатистичного обивателя стане повною несподіванкою той факт, що життя всього живого на Землі залежить не від кількості грошей у гаманці чи від відстані до найближчого супермаркету, а від двох цілком звичайних, але основоположних речей: щоденного СОНЯЧНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ і від ФОТОСИНТЕЗУ РОСТІ органічної речовини (біомаси) з вуглекислого газу та води під впливом сонячного світла.
Фотосинтез обумовлює природні круговороти вуглецю, кисню та інших елементів та забезпечує матеріальну та енергетичну основу життя на нашій планеті. Процес фотосинтезу є основою харчування всіх живих істот, а також забезпечує людство паливом (деревина, вугілля, нафта), волокнами (целюлоза) та незліченними корисними хімічними сполуками. З діоксиду вуглецю та води, пов'язаних з повітря в ході фотосинтезу, утворюється близько 90–95% сухої ваги врожаю, що збирається людством. Інші 5-10% припадають на мінеральні солі та азот, отримані з ґрунту. Людина використовує близько 7-10%% продуктів фотосинтезу в їжу, як корм для тварин і у вигляді палива та будівельних матеріалів.
Чи багато це чи мало?
Потужність існування людського тіла становить близько 100 Ватт. Це потужність двох електричних лампочок. Ця потужність, яка називається метаболічною потужністю, витрачається на підтримку біохімічних процесів у людському тілі. Енергія надходить у тіло з їжею. Їжу для людини виробляють екосистеми біосфери. Продуктивність біосфери складає в середньому півватта на квадратний метр, 0.5 Ватт/м². Це дуже мала потужність. Вона не може забезпечити потреби нерухомого людського тіла, яке вимагає, з розрахунку на квадратний метр, у тисячі разів більше. З оцінки цих двох фундаментальних параметрів, метаболічної потужності людського тіла та потужності продуктивності біосфери, однозначно випливає, що людські істоти повинні рухатися та збирати їжу, яка росте на великих територіях. Іншими словами, люди створені пересуватися та володіти великою особистою територією. У цьому людина не унікальна. У непорушених екосистемах право на індивідуальну територію свято дотримується всіх диких видів тварин. Для ссавців існує універсальна залежність площі особистої території тварин від розміру.Ця площа зростає приблизно пропорційно до маси тіла, рис. 1. Маленьким тваринам типу мишей та землерийок пропонуються невеликі ділянки близько кількох сотень квадратних метрів. Великі тварини типу ведмедів, лосів чи слонів контролюють величезні території, розмір яких може сягати сотень квадратних кілометрів.
