проблемы питания и производства продовольствия

Экология человечества,

1.1.Человек как биологический вид

1.2.Полиморфизм популяции человека

1.3.Среда обитания человека

1.4. Биологические потребности человека

1.5. Экологические факторы и здоровье человека

1.6, Защитные системы организма человека

Человек является представителем биологического вида «Человек разумный» (Homo sapiens), принадлежащего к царству животных, типу хордовых, классу млекопитающих, подклассу плацентарных, отряду приматов, семейству гоминид. Другие семейства, входящие в отряд приматов — это крупные человекообразные обезьяны

Характерной чертой, отличающей человека от животного, является речь, способность к которой определяется развитием мозга и артикуляционного аппарата. Речь в свою очередь является средством коммуникации, планирования совместных действий и, что очень важно, концептуального мышления. Второе важнейшее отличие, связанное с первым, — это наличие крупного, сложного, хорошо развитого мозга.

Развитие мозга и руки дало возможность применять орудия труда. В свою очередь все эти изменения связаны со способностью к прямохождению и соответствующему изменению скелета и пропорций тела человека.

Еще человека отличает от животных абстрактное мышление, поэтому его иногда называют «животным, создающим символы». Слово для людей является не сигналом, как для животных, а понятием. Люди способны к планированию своих действий, словесной передаче опыта, к осознанию таких понятий, как «совесть», «вера», «красота». Кроме того, человеку, в отличие от других видов животных, характерны иные темпы онтогенеза¹, а именно удлиненные периоды эмбриогенеза² и детства, периода обучения и экономической, а также физиологической зависимости от взрослых.

Появление человека в биосфере было предопределено около 4,0 млн лет назад, когда произошло отделение эволюцион­ной ветви предков человека. Это, по-видимому, случилось в Африке. Человек же, подобный современному, так называемый «кроманьонский человек» появился в биосфере всего около 40 тыс. лет тому назад. Если представить всю историю жизни на Земле в масштабе суток, то можно сказать, что в природе человек появился всего за несколько секунд до полуночи. За этот срок его биологические свойства не изменились, тогда как его бурная социокультурная эволюция изменила лик Земли, в итоге поставив природу под угрозу уничтожения.

Первые люди существовали под властью природы и в ее составе. Экологическая ниша этого вида определялась, прежде всего его положением в трофических цепях. По своему положению в них человек является консументом (как и всякое животное, он — гетеротроф, а по типу своего питания — полифаг, т. е. способен питаться пищей разного рода).

Несмотря на свои уникальные свойства (разум, членораздельная речь, трудовая деятельность, социальное поведение и др.), человек не лишился биологической сущности, и все законы экологии для него справедливы полностью.

Численность первых людей была невелика и контролиро­валась различными природными факторами согласно природ­ной экологической нише: с одной стороны — хищниками, паразитами, с другой стороны — конкурирующими видами человекообразных, внутривидовой борьбой. Кроме того, со временем численность человека регулировалась истощением кормовых ресурсов и по возможностям географического распространения Homo sapiens является панойкуменным видом, т. е. способен обитать на различных участках и в различных климатических зонах планеты, хотя как биологический вид человек может обитать только в пределах суши экваториального пояса (в тропиках и субтропиках) до высоты 3—3,5 км над уровнем моря.

Современный человек расширил границы местообитания: расселился во всех широтах. Однако за пределами первоначального ареала он может выжить не благодаря физиологической адаптации, а с помощью специальных защитных устройств и приспособлений (отапливаемые жилища, одежда, кислородные приборы и т. д.). Они имитируют среду обитания человека.

Выход человека из-под контроля среды начался примерно 10 тыс. лет назад, когда впервые появились признаки сельского хозяйства. Именно тогда люди перестали зависеть от ресурсной кормовой базы и начался постепенный рост их численности, больший, чем предусмотрено законами биосферы.

В XIX—XX вв. проявились признаки нового мирового демографического перехода — демографического взрыва. В 1960-1965 гг. человечество насчитывало 3,5 млрд человек, а к концу века эта цифра почти удвоилась, достигнув 6 млрд. По прогнозам в 2008 г. нашей эры население планеты будет насчитывать 7 млрд человек.

Очевидно, что биосфера как единая биологическая система обладает соответствующей емкостью и при своих природных ресурсах способна прокормить лишь ограниченное количество людей. При этом численность народонаселения, которое биосфера может прокормить, зависит и от уровня потребления людей. Поэтому воздействовать на будущее нашего вида в биосфере возможно, не только влияя на численность народонаселения, но и изменяя сознание человечества и каждого человека в отдельности так, чтобы люди не стре­мились превысить некоторый разумный уровень потребления ресурсов биосферы и прежде всего энергетических ресурсов.

Онтогенез человека

Онтогенез делится на несколько крупных периодов, которые свойственны для развития всех многоклеточных существ.

1. Эмбриогенез (или внутриклеточное развитие) заканчивается этот период рождением.

2. Период детства А) первый этап развития, характеризуется грудным вскармливанием. За этот период происходит большие изменения в нервной системе, созревают рецепторные системы (органы чувств).

Б) второй этап до 6-7 лет – созревает нервная система, головной мозг, ребенок активно обучается.

Затем период детства сменяется препубертатным периодом – происходит созревание эндокринной системы. Наступает юношеский период (это подростковый период) характеризуется созреванием нервной и эндокринной систем.

Все процессы роста и созревания в среднем завершаются к двадцати годам.

Затем начинается длительный репродуктивный период характеризующийся согласованной работы всех систем организма.

Затем наступает период старения.

На созревание и старение человека неизбежно действует ряд факторов среды обитания.

Критическим периодом онтогенеза принято считать внутриутробное развитие и рождение, либо переход из одного периода в другой.

Человеческая популяция, чтобы воспроизводится полно и ценно, должна подвергаться естественному отбору, который приводит к гибели наименее жизнеспособных особей. Наиболее сильно это действие отмечается в критические периоды.

В частности из всех оплодотворенных яйцеклеток у человека до конца доходит не более половины.

Подверженными влиянию естественного отбора являются зародыши несущие летальные гены либо какие-то уродства. В условиях дикой природы, они бы не выжили.

Но благодаря медицине человеческая популяция была выведена из вод влияния естественного отбора. И поэтому у человечества накопился огромный генетический груз. В наше время известно более 2000 наследственных болезней, вызванных мутациями.

Если родительские клетки не содержат мутагенных генов (условно здоровы), а в течение эмбриогенеза происходит нарушение развития зародыша, появляется неполноценный ребенок, считают что это эффект терратогенный, а вещества, которые вызвали уродство терратогенами.

Благодаря медицине большинство людей выживают, а в дальнейшем могут давать потомство, тем самым, отягощая генетический груз человечества. Это все сводится к тому, что в настоящее время до 30% всех новорожденных имеют отклонения.

Следовательно, генетический аппарат, репродукция и иммунные функции это основные объекты агрессивных факторов среды.

Воздействие именно на генетический аппарат характерно для радиационного излучения. Под воздействием канцерогенного эффекта в клетках организма происходят изменения, возможна трансформация различных тканей в опухолевые процессы.

Терратогенный эффект может возникать в процессе применения алкоголя и за счет вирусных заболеваний.

В результате действия различных факторов может повреждаться и репродуктивная функция. Так в настоящее время в городе Москва происходит повышение на 50% бесплодных мужчин и женщин. Это возможно при различном химическом воздействии, стресса, извращенного питания, из-за применения антибиотиков и лекарственных предприятий. Иммунная система страдает из-за применения пестицидов, загрязняющих О.С.П. На метаболизм действует техногенная среда. Это поражение печени тяжелыми Ме, алкоголем, вирусами. Нервная система человека поражается факторами техногенной среды. Возникают нервозы, стресс.

Адаптация к экстремальным условиям

Человек обладает широкими способностями к адаптации и полиморфизмом (разнообразием в проявлении внешних признаков).

Это позволило людям расселяться по всему миру, освоив различные климатические зоны. Природные экосистемы, в которых живут отдельные популяции людей, многообразны. Исторически сложившаяся популяции, приспособленные к определенным условиям называют экотипами.

Представители различных экотипов отличаются телосложением, типом лицевого скелета, цветом кожи, волос, пищевыми адаптациями, иммунитетом к определенным заболеваниям, скоростью роста и развития. Наиболее крупные экотипы:

- арктический, тропический, аридный.

- высокогорный, средиземноморский.

- среднеевропейский.

Резкая перемена условий обитания означает возникновение стресса или экстремальной ситуации.

1. это любые резкие изменения в образе жизни.

2. опасными для жизни условиями считаются те адаптация к которым невозможна (т.е. выход за пределы физиологической толерантности) Адаптационные возможности определяются не только физиологическими но и социальными условиями и факторами.

Наиболее комплексный показатель адаптации человека к условиями среды – его работоспособность и общий жизненный тонус.

 

Экстремальные ситуации, связанные с питанием и энергетическим обменом

Известно, что энергия, получаемая из пищи необходима для поддержания обмена веществ и для всех видов деятельности роста и размножения. В среднем энергетические траты человека равны 8500 – 12500 кДж/сут.

На земном шаре болезни связанные с различными видами недостаточности в питании разделены по зонам.

В целом выделяют 3 группы сообществ людей.

1. люди имеющие белковую диету – сообщества охотников и пастухов

2. углеводную диету – сообщества земледелов

3. смешанная диета - цивилизованные сообщества

Первой группе присущи болезни связанные с недостатком углеводов витаминов микроэлементов. Второй группе витамины, белковое голодание, общее истощение из-за снижения калорийности пищи.

Климатическая адаптация

Определенная доля энергии в обязательном порядке тратится на поддержание постоянной температуре тела. Дополнительно используется одежда, жилье, системы отопления. Именно благодаря этому человек выживает в экстремальных климатических условиях.

Способность людей разных экотипов к акклиматизации к повышению и понижению различна. Считается, что акклиматизация к теплу происходит гораздо быстрее чем к холоду. Акклиматизации к голоду зависит от питания, необходимо чтобы у людей был подкожный жировой теплоизолирующий слой.

Изучение температурных границ организма показало, что при температуре 27-28 град эффективность работы снижается, при более высокой температуре нарушается сон.

Нижней границей считается температура +18 градусов

1.2. Полиморфизм популяции человека

Биологи выделяют несколько подвидов человека - ра­сы: европеоидная, австрало-негроидная, монголоидная и американоидная (американские индейцы).

Каждая из рас представ­ляет собой морфофизиологический (структурно-функциональ­ный) тип человека. Расы человека характеризуются опреде­ленным телосложением, биохимической конституцией (т. е. гормональным статусом, уровнем артериального давления, ак­тивностью ферментов), предрасположенностью или устойчиво­стью к определенным болезням, преобладанием некоторых психологических черт. Психофизиологический тип человека иногда называют конституцией. В каждой расе существует не­сколько типов конституций, при этом частота их встречаемос­ти в известной мере связана с экологическими условиями про­живания конкретной расы.

1.3. Среда обитания человека

Среду обитания человека так же, как и любого живого организма, можно подразделить на несколько условных ти­пов:

• информационная среда, которую можно считать фильт­ратом внешних впечатлений, поступающих в мозг, которые зависят от видовых особенностей рецепторов, т. е

органов чувств. Для человека понятие информационной среды усложняется по сравнению с животными на не­сколько порядков в связи с наличием большого количе­ства видео- и словесной информации, т. е. того, что мы называем культурной средой;

• минимальная среда, это необходимые ре­сурсы, без которых невозможна сама жизнь;

- физиологическая среда жизни, т. е. минимальная среда плюс наличие условий обеспечения некоторых более сложных потребностей, которые человек, получает из среды. Например, не просто питание, а полноценное питание или обеспечение потребности в движении и многое подобное;

• экологическая среда или это вся природная среда
(среда обитания каждого человека или группы людей)

Среда жизни каждого отдельного человека, окружающая его как в природных экосистемах, так и в усло­виях городского или сельского существования, также подраз­деляется на несколько видов:

собственно природная среда, т. е. те природные экосис­темы, в которых живет данная группа людей. Человек ощущает наличие определенных климатических условий, электромагнитных полей, атмосферные условия, водную компоненту среды, ландшафт, облик и состав биологического окружения.

- агротехническая среда: сельскохозяйственные угодья, культурные ландшафты, зеленые насаждения, постройки, бульвары, сады и т. п. Этот вид среды требует усилий человека по ее поддержанию, ибо это полуискусственные агроэкосистемы.

социальная среда, в которой живет человек, его культурно-психологическое окружение, социум и та часть информационной среды, которая по своему происхождению связана с культурой, а не с природой.

1.4. Биологические потребности человека

Потребности человека делятся на несколько групп:

-элементарные потребности: пища, одежда, жилище, воздух, вода;

-вторичные потребности в конкретных вещах и условиях при возможности их выбора;

- псевдопотребности, т. е. потребности в предметах роскоши и следовании каким-то привычкам.

Различают также базовые и важнейшие биологические потребности человека, а также псевдопотребности.

Базовые биологические потребности. К ним, помимо пищи, воздуха, воды, одежды и жилища, можно отнести более -поясные, но необходимые для человека условия:

• безопасность;

• тепловой, акустический, электромагнитный комфорт; состав воздуха, не приводящий к физиологическим или генетическим аномалиям и неприятным ощущениям; питьевая вода, не только не загрязненная и не угрожаю­щая здоровью, но и приятная на вкус;

• сбалансированность питания,

• определенные вкусовые характеристики пищи и ее безвредность, т. е. экологическая чистота;

Важнейшие биологические потребности. К ним относятся:

• полноценный сон и отдых, т. е. релаксация;

• защита от заболеваний и антропогенных загрязнений;

• пространственный комфорт

• комфорт природной (биогенной) среды, причем необхо­дима именно та природная среда, к которой историче­ски адаптирована данная группа людей;

• ландшафтная природная среда (определенная высота над уровнем моря, наличие или отсутствие определен­ных ветров, диапазон колебаний температуры и влаж­ности атмосферного воздуха и т. п.);

• подвижность и труд

• информация,

• биолого-социальный климат, т.е. определенное поло­жение в иерархической структуре общества.

К естественным, эволюционно сложившимся потребностям относят и потребность в сопереживании, т. е. одной из эмоциональных основ поведения человека в социуме

Псевдопотребности. Если биологические потребности не реализуются, то они заменяются псевдопотребностями, на­пример, в агрессии или лидерстве, либо в предметах роскоши.

1.5. Экологические факторы и здоровье человека

Понимание здоровья у людей в разные времена существенно различалось. Существуют следующие основные концепции здоровья:

• общепринятой концепцией здоровья с древних времен и по наше время считается просто отсутствие болезней.

• по биологическим представлениям здоровье это способность организма сохранять устойчивость регуляционных систем организма;

• по определению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) здоровье — это позитивное состояние. При этом важно, что человек сталкивается со стрессорными факторами не только в реальных ситуациях, но и в виртуальных, возникающих от избытка информации, поступающей благодаря телевидению, радио, при использовании персональных компьютеров. И наконец, сам характер (содержание) поступающей информации часто приводит организм человека к стрессовым состояниям.

Понятие «стресс» было введено в медицину и в физиологию Г. Селье в 30-х годах XX века, который рассматривал стресс как неспецифическую реакцию человеческого организма, возникающую в ответ на повышенные требования среды, и дал ей определение «адаптационный синдром». Различают несколько фаз стресса.

• Первая фаза — фаза тревоги или мобилизации, когда нервная система, точнее рецепторы, воспринимают сигналы из внешней среды, а нервные центры, оценив их значимость, передают команду гуморальной системе. После сложной цепи взаимодействий выделяются «гормоны стресса» — главным образом это гормоны надпочечников.

• Вторая фаза — фаза сопротивления, в которую далее вступает организм, когда под влиянием гормонов стресса все органы и системы организма начинают работать в режиме повышенной активности.

• Третья фаза может протекать различными путями. Если организм справился со стрессовыми воздействиями и вышел на более высокий уровень адаптивности, то это — фаза компенсации (эустресс). Повторяющиеся эустрессы с возрастающей нагрузкой ведут к реакции тренировки и к большей адаптированности организма. Преодоленный стресс выводит человеческий организм на новый, более высокий уровень толерантности.

Если возникает истощение организма, зачастую приводящее к болезни или даже к смерти, — это истощающий стресс (дистресс).

Природноочаговые заболевания (эндемические).

Другой большой группой экопатологий, т. е. болезней, связанных с неблагоприятной средой, являются природноочаговые заболевания. Они вызваны тем, что человек живет либо в местности, где обитают возбудители какой-либо болезни (например, клещевого энцефалита, переносимого клещами), либо в районе земного шара, имеющем геохимические или геофизические особенности.

Особенности биогеохимических провинций

— крупных территорий, характеризующихся специфическими особенностями состава биосреды, влияют на здоровье людей, а также на видовой состав биоты. это влияет на почвообразование, растительный покров, а также на здоровье людей.

Примерами биогеохимических провинций являются территории России избыток стронция на фоне недостатка кальция, а также интоксикация фосфором и марганцем характерны для Восточной Сибири. В этом случае возникает так называемая «уровская» болезнь, т. е. артроз одновременно с деформирующим остеохондрозом. В Карело-Кольском регионе при значительном недостатке фтора и йода в водах и почве наблюдаются повышенная заболеваемость кариесом и нарушения функции щитовидной железы. В бассейне реки Волга, особенно в Мордовии, где также имеется недостаток фтора, чаще, чем в других местах, встречается флюороз.

Геопатогенные зоны

-локальные участки поверхности Земли, имеющие аномалии физических полей,. С ними связано явление «геопатогенного стресса», вызывающего учащенный пульс, повышенное артериальное давление, бессонницу, кошмары, раннюю смертность. Эти явления встречаются в местах, где выявлены разломы литосферы, поэтому их часто связывают с наличием радона, который через разломы выходит на поверхность из недр Земли. Известно геопатогенное влияния на людей, оказываемое в сейсмоопасных районах, особенно перед землетрясением. Именно там возникают мощные аномалии физических полей Земли, служащие причиной биохимических сдвигов в организме человека, а также изменений в поведении животных. У людей в таких местах возникает депрессия, изменяется формула крови, часто возникают приступы сердечной недостаточности.

Болезни старения.

Крупная группа болезней и патологических состояний человека связана с возрастными изменениями. Это так называемые болезни старения: ожирение, рак, диабет, гипертония — синдромы, связанные не только с возрастом, но и с экологическими факторами. Понятие биологического возраста отражает определенный комплекс морфофункциональных изменений организма, простым показателем которых являются работоспособность и адаптивность человека, его функциональная активность. Возрастные изменения наступают у каждого отдельного человека не только в соответствии с его астрономическим возрастом, но также в зависимости от факторов окружающей среды. Все экопатологии ведут к преждевременному старению, что особенно хорошо видно в местах экологических бедствий, экологических катастроф, в местах, где отмечены геопатологические явления.

1.6, Защитные системы организма человека

Организм человека имеет ряд защитных систем, которые противостоят неблагоприятным воздействиям внешней среды, поэтому при различных экопатологиях поражаются в первую очередь.

Первой защитной системой являются кожные покровы, а также слизистые оболочки легких и пищеварительного тракта. Через них поступают различные вредные вещества, растворенные в воде или просто находящиеся в атмосферном возду­хе. Для территорий с повышенным химическим загрязнением характерны различные типы легочных заболеваний, заболеваний верхних дыхательных путей, кожные болезни.

Второй защитной системой организма является печень, обладающая способностью детоксикации вредных веществ (и даже ядов), попавших в организм вместе с пищей. Если печень человека оказывается перегруженной токсическими веществами, то возникают такие тяжелые болезни, как цирроз и онкологические заболевания.

Главной защитной системой, предназначенной для защиты целостности и здоровья организма, является иммунная система Она включает процессы и средства клеточной и гуморальной защиты от бактериальных загрязнений внешней среды и чужеродных белков, те. от попавших в организм бактерий и прочих возбудителей-заболеваний биологического происхождения. В случае, когда иммунная система испытывает экологический стресс, ее работа нарушается

 

 

Проблемы питания

и производства продовольствия

 

Почти 90% всех продуктов питания человечество получает благодаря земледелию. К концу второго тысячелетия человечество приблизилось к полной реализации потенциальных земельных ресурсов. Практически остается один путь увеличения производства продуктов питания — интенсивнее использовать каждый гектар пашни.

Культивирование сельскохозяйственных культур без севооборотов повышает интенсивность использования почвы, снижает естественное плодородие и требует повышения доз внесения удобрений. По данным ФАО, внесение 1 кг питательных веществ удобрений (N + Р₂0₅ + К₂0) в среднем дает прирост урожая пшеницы на 7,3 кг, риса — 8,6 кг, кукурузы — 8,8 кг, хлопчатника — 2,7 кг. Специалисты США так оценивают влияние различных факторов на урожайность сельскохозяйственных культур (в процентах): удобрения — 41, гербициды — 15—20, благоприятная почва — 15, гибридные семена — 8, ирригация — 5, прочие факторы — 11—16. В странах Западной Европы и Японии в последние годы вносят около 400 кг минеральных удобрений на 1 га пашни. В нашей стране к началу 90-х годов на 1 га вносили около 115 кг минеральных удобрений.

Кроме удобрений, фактором мощного химического антро­погенного воздействия на почву является применение пестицидов. Пестициды (от лат. pestis — зараза и саеdere — убиватъ) химические соединения, используемые для защиты растений, сельскохозяйственных продуктов, древесины, для уничтожения паразитов на коже домашних животных и борьбы с переносчиками заболеваний. К ним относятся также вещества для регуляции роста и развития растений (ауксины, гибериллины), удаления листьев (дефолианты), уничтожения растений на корню (десиканты), отпугивания животных (репелленты), уничтожения нежелательных в хозяйстве насекомых (инсектициды), вещества, применяемые для борьбы с возбудителями грибковых заболеваний у растений (фунгициды).

Пестициды первого поколения со временем стали неэффективны, ибо новые поколения вредителей приобрели устойчивость к ним. Так, если в начале XX в. под воздействием циани­да погибали около 90% одного из видов насекомых-вреди­телей, то через 30 лет чувствительны к этому яду оказались лишь 3% особей этого вида.

Пестициды второго поколения, например ДДТ, были со­зданы на основе синтетических органических соединений и оказались весьма эффективными (недорогими и губительны­ми для многих видов) не только против насекомых — вредителей посевов, но и насекомых — переносчиков болезней (вшей, комаров и др.). В 1948 г. за открытие пестицида ДДТ швейцарец Пауль Мюллер получил Нобелевскую премию. Этот ядохимикат долгое время широко применялся на полях при выращивании продовольственных и кормовых культур, считаясь совершенно безвредным для теплокровных животных. В качестве препарата для борьбы с майским жуком ДДТ распылялся с самолетов и при этом попадал не только на растения и почву, но и в водоемы, а также разносился воздушными потоками на значительные расстояния.

Позже выяснилось, что у вредителей со временем развивается устойчивость и к этим пестицидам, в результате чего через некоторое время после обработки посевов возникают вторичные вспышки численности вредителей на полях. Исследование биологических последствий применения ДДТ показало, что зачастую более чувствительны к яду оказываются природные враги вредителей. Это ведет к вторичным вспышкам численности тех видов, с которыми была запланирована борьба. В 1953 г. было замечено, что ДДТ опасен для домашнего скота.

Из-за химической устойчивости ДДТ в конце концов оказывался в пище человека. Были выявлены также канцероген­ный, мутагенный и тератогенный эффекты воздействия веществ, подобных ДДТ, на человека¹.

¹ Применение ДДТ последние годы резко сокращено, хотя в отдель­ных случаях он по-прежнему считается наиболее пригодным, например, для борьбы с малярией. Решая проблему применения пестицидов, чаще всего выбирают наименьшее из двух зол. Так, благодаря ДДТ на остро­ве Маврикий произошел взрыв численности населения при постоянной с 1900 г. рождаемости. Применение пестицида снизило детскую смерт­ность со 150 до 50 случаев на 1 тыс. детей.

 

 

В 1972 г. немецкие ученые установили, что производные продукты ДДТ и такие пестициды, как каптан и дибромметан, обладают мутагенным действием, т. е. воздействующим на на­следственность. Особенность многих пестицидов, в том числе и ДДТ, — способность накапливаться в жировых тканях жи­вотных и организме человека, употребляющего содержащую пестициды пищу (правило «биотического усиления»).

Химическая борьба с вредителями оказалась безуспешной и противоречащей основным экологическим принципам. Динамичность и сложность структуры экосистем — причина того, что химическая атака на один вид неизбежно ведет за собой серию незапланированных и совершенно нежелательных последствий.

В настоящее время в большинстве экономически развитых стран мира наблюдается тенденция снижения объемов приме­нения химических средств защиты растений. Например, в США за период 1975—1985 гг. их производство сократилось с 727 до 337 тыс. т.

В странах СНГ, США, Индии, Китае, Канаде и Бразилии размещается Около 7511 млн га пашни, т. е. более половины. всех обрабатываемых земель мира. Наиболее благоприятные условия для развития земледелия находятся в Европе, однако здесь очень высока плотность населения, и обеспеченность пашней не превышает 0,3 га/чел. В Азии, где сосредоточен 31% мировой пашни, этот показатель составляет 0,15 га.

Африка и Южная Америка — материки, где население не может обеспечить себя продовольствием, но и размеры обрабатываемых земель в этих регионах доставляют соответственно б и 8%. Помимо широкого распространения пустынь, полупус­тынь и трудностей освоения влажных тропических лесов этому препятствует низкий экономический и социальный уровни развития государств, расположенных в данных регионах.

По оценке, проведенной по заданию ФАО, первоклассные земли, способные давать высокие урожаи по 2—3 раза в год, занимают всего 400 млн га. Земли второго класса, урожайность культур на которых составляет 40—60% от урожайнос­ти первоклассных, занимают 500 млн га, а земли третьего класса с урожайностью, не превышающей 20—40% от урожайности культур на первоклассных землях, занимают 1500 млн га. Продукция, полученная на землях третьего класса, неконкурентноспособна на мировом рынке и используется только местным населением.

К началу 90-х годов второго тысячелетия системами орошения было охвачено 18% пахотных земель планеты. Однако орошение одновременно с повышением урожайности способствует засолению и заболачиванию почв. Значительный урон земледелию наносит эрозия почв — процесс разрушения и переноса почв и пород ветром и водой.

Резерв интенсификации сельскохозяйственного производства — это мелиорация почв, использование высокопродук­тивных сортов культурных растений, методов и приемов их защиты. Мелиорация — это совокупность мероприятий по коренному или, с расчетом на длительный срок, значительному изменению природной среды с целью ее улучшения для веде­ния хозяйства (сельского, лесного и др.)'или для жизни людей.

Цель мелиорации почв — повышение плодородия путем искусственного регулирования водного, воздушного, теплово­го, солевого, биохимического и физико-химического режимов с помощью разнообразных приемов. Всего выделяют 35 видов мелиорации, включая орошение, осушение, борьбу с эрозией почв, оползнями, наводнениями, агролесомелиорацию, фито-мелиорацию¹ и пр.

В экономически развитых странах, например странах Западной Европы, на каждый гектар вносится до 400 кг удобрений, в странах Азии — 9—50 кг, т. е. фактически в странах третьего мира никакой подкормки истощенных почв не ведется. Во многих развивающихся странах основные виды работ в сельском хозяйстве выполняют вручную или с помощью домашнего скота. В США и Западной Европе один трактор приходится в среднем на 34 га пашни, в развивающихся странах — на 620 га, а в Индии, например, — на 3000 га. Низкая культура земледелия — причина того, что урожайность важнейших продовольственных культур мала и не соответствует агропри-родному потенциалу.

Наибольшие резервы по увеличению обрабатываемых уго­дий имеют Южная Америка и Африка, где еще можно освоить сотни миллионов целинных земель. Распашка должна производиться в соответствии с принципами рационального использования, сохранением должных размеров лесных и травянистых полос. Основное внимание должно уделяться внедрению интенсивных технологий, а не освоению маломощных земель.

 

¹ Фитомелиорация — комплекс мероприятий по улучшению усло­вий природной среды с помощью культивирования или поддержания естественных растительных сообществ: создание лесополос, посев трав и т.п.

 

Факторы, лимитирующие развитие человечества

За последние 40 лет в человеческом обществе, а в результате и на планете в целом произошло столько событий, сколько раньше происходило за 1000 лет. Признаками, сопутствующими современному этапу развития технологической цивилизации, являются экспоненциальный рост населения Земли, постепенное истощение ресурсов, а также растущее загрязнение окружающей природной среды.

Демографический взрыв

Первопричина современного экологического кризиса — демографические проблемы человечества, связанные с экспоненциальным ростом численности и усилением миграции населения.

В природных популяциях животных и растений рост численности редко идет по экспоненциальному закону. Как правило, модели роста популяций в природе — это логистические модели, в соответствии с которыми из-за давления среды пределы роста достигаются быстро. Факторы давления среды (истощение ресурсов, конкуренция за пространство и ресурсы) быстро приводит к ограничению численности любой природной популяции. Однако с человеком произошло иначе.

Считают, что первые люди во времена, когда они начали овладевать огнем и заселять планету, представляли собой популяцию численностью не более 1 млн чел. Это было еще до перехода к земледелию, т. е. до того, как человек вышел из-под влияния естественного отбора. С началом земледелия и скотоводства численность человеческой популяции возросла примерно до 100 млн чел. (рис. 8.5).

Средняя продолжительность жизни в древнем мире была невелика: так, в Древней Греции она не превышала 20—25 лет. В XVII—XIX вв. условия жизни начали улучшаться, медицина шагнула вперед. В конце XIX и особенно в XX в. произошли кардинальные изменения в этой области, благодаря чему уменьшилась детская смертность, продолжительность жизни перешагнула 25—30-летний рубеж (границу достижения реп­родуктивного возраста) и начался очень быстрый, экспоненциальный рост численности человеческой популяции. Все это и стало началом современного демографического взрыва.

После Второй мировой войны на Земле в 1950 г. проживало 2,5 млрд человек. В 1982 г. общая численность населения планеты превысила 5 млрд, а в 2000 г. она уже составляла более 6 млрд чел., т. е. почти в 2,5 раза выше, чем в 1950 г. Географически рост происходит неравномерно (рис. 8.4. и 8.6). За последнее время особенно быстро росло население Китая, Индонезии, Индии, стран Африки и Латинской Америки. В СССР рост численности населения был большим за счет республик Средней Азии. В России же незначительный рост, происходивший до 1992 г., сменился нарастающим снижением численности населения.

 

К мерам по поддержанию по-пуляционного равновесия чело­вечества относится ряд международных соглашений, принятых в рамках ООН, в частности, соглашение по народонаселению. На основе программ ООН с целью снижения уровня рождаемости и уровня смертности разработана политика помощи развивающимся странам, включающая обеспечение контрацептивами и медико-санитарную помощь, а также экономические меры, призванные поднять уровень жизни и образованность, населения. Кроме того, были разработаны международные проекты, в рамках которых развивающимся странам передавались современные технологии, ориенти