Содержание
Статья 67. Производственный контроль в области охраны окружающей среды (производственный экологический контроль) \ КонсультантПлюс
Статья 67. Производственный контроль в области охраны окружающей среды (производственный экологический контроль)
Перспективы и риски споров в суде общей юрисдикции. Ситуации, связанные со ст. 67
— Организация (ИП, должностное лицо) обжалует привлечение к ответственности за несоблюдение экологических требований при осуществлении градостроительной деятельности и эксплуатации предприятий, сооружений или иных объектов
1. Производственный контроль в области охраны окружающей среды (производственный экологический контроль) осуществляется в целях обеспечения выполнения в процессе хозяйственной и иной деятельности мероприятий по охране окружающей среды, рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов, а также в целях соблюдения требований в области охраны окружающей среды, установленных законодательством в области охраны окружающей среды.
2. Юридические лица и индивидуальные предприниматели, осуществляющие хозяйственную и (или) иную деятельность на объектах I, II и III категорий, разрабатывают и утверждают программу производственного экологического контроля, осуществляют производственный экологический контроль в соответствии с установленными требованиями, документируют информацию и хранят данные, полученные по результатам осуществления производственного экологического контроля.
(п. 2 в ред. Федерального закона от 21.07.2014 N 219-ФЗ)
(см. текст в предыдущей редакции)
3. Программа производственного экологического контроля содержит сведения:
об инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух и их источников;
об инвентаризации сбросов загрязняющих веществ в окружающую среду и их источников;
об инвентаризации отходов производства и потребления и объектов их размещения;
о побочных продуктах производства, в том числе информацию о видах таких продуктов производства, об объемах их образования, о дате их образования, планируемых сроках использования в собственном производстве либо о передаче другим лицам для потребления в качестве сырья или продукции и результатах таких использования либо передачи;
(абзац введен Федеральным законом от 14.
07.2022 N 268-ФЗ)
о подразделениях и (или) должностных лицах, отвечающих за осуществление производственного экологического контроля;
о собственных и (или) привлекаемых испытательных лабораториях (центрах), аккредитованных в соответствии с законодательством Российской Федерации об аккредитации в национальной системе аккредитации;
о периодичности и методах осуществления производственного экологического контроля, местах отбора проб и методиках (методах) измерений.
(п. 3 введен Федеральным законом от 21.07.2014 N 219-ФЗ)
3.1. Программа производственного экологического контроля для объектов I категории, указанных в пункте 9 настоящей статьи, дополнительно содержит программу создания системы автоматического контроля или сведения о наличии системы автоматического контроля, созданной в соответствии с настоящим Федеральным законом.
(п. 3.1 введен Федеральным законом от 29.07.2018 N 252-ФЗ)
4. Требования к содержанию программы производственного экологического контроля, сроки представления отчета об организации и о результатах осуществления производственного экологического контроля определяются уполномоченным Правительством Российской Федерации федеральным органом исполнительной власти с учетом категорий объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду.
(п. 4 введен Федеральным законом от 21.07.2014 N 219-ФЗ)
5. При осуществлении производственного экологического контроля измерения выбросов, сбросов загрязняющих веществ в обязательном порядке производятся в отношении загрязняющих веществ, характеризующих применяемые технологии и особенности производственного процесса на объекте, оказывающем негативное воздействие на окружающую среду (маркерные вещества).
(п. 5 введен Федеральным законом от 21.07.2014 N 219-ФЗ)
6. Документация, содержащая сведения о результатах осуществления производственного экологического контроля, включает в себя документированную информацию:
о технологических процессах, технологиях, об оборудовании для производства продукции (товара), о выполненных работах, об оказанных услугах, о применяемых топливе, сырье и материалах, об образовании отходов производства и потребления и побочных продуктов производства;
(в ред. Федерального закона от 14.07.2022 N 268-ФЗ)
(см. текст в предыдущей редакции)
о фактических объеме или массе выбросов загрязняющих веществ, сбросов загрязняющих веществ, об уровнях физического воздействия и о методиках (методах) измерений;
об обращении с отходами производства и потребления и побочными продуктами производства;
(в ред.
Федерального закона от 14.07.2022 N 268-ФЗ)
(см. текст в предыдущей редакции)
о состоянии окружающей среды, местах отбора проб, методиках (методах) измерений.
(п. 6 введен Федеральным законом от 21.07.2014 N 219-ФЗ)
7. Юридические лица, за исключением юридических лиц, подведомственных федеральному органу исполнительной власти в области обеспечения безопасности, и индивидуальные предприниматели обязаны представлять в уполномоченный Правительством Российской Федерации федеральный орган исполнительной власти или орган исполнительной власти соответствующего субъекта Российской Федерации отчет об организации и о результатах осуществления производственного экологического контроля в порядке и в сроки, которые определены уполномоченным Правительством Российской Федерации федеральным органом исполнительной власти.
(в ред. Федерального закона от 11.06.2021 N 170-ФЗ)
(см. текст в предыдущей редакции)
Юридические лица, подведомственные федеральному органу исполнительной власти в области обеспечения безопасности, обязаны представлять в указанный федеральный орган исполнительной власти отчет об организации и о результатах осуществления производственного экологического контроля в порядке и сроки, которые определены уполномоченным Правительством Российской Федерации федеральным органом исполнительной власти.
(абзац введен Федеральным законом от 11.06.2021 N 170-ФЗ)
(п. 7 введен Федеральным законом от 21.07.2014 N 219-ФЗ)
8. Форма отчета об организации и о результатах осуществления производственного экологического контроля, методические рекомендации по ее заполнению, в том числе в форме электронного документа, подписанного усиленной квалифицированной электронной подписью, утверждаются уполномоченным Правительством Российской Федерации федеральным органом исполнительной власти.
(п. 8 введен Федеральным законом от 21.07.2014 N 219-ФЗ)
КонсультантПлюс: примечание.
С 01.01.2024 в абз. 1 п. 9 ст. 67 вносятся изменения (ФЗ от 28.04.2023 N 177-ФЗ).
9. На объектах I категории стационарные источники выбросов загрязняющих веществ, сбросов загрязняющих веществ, образующихся при эксплуатации технических устройств, оборудования или их совокупности (установок), виды которых устанавливаются Правительством Российской Федерации, должны быть оснащены автоматическими средствами измерения и учета показателей выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ, а также техническими средствами фиксации и передачи информации о показателях выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ в государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, на основании программы создания системы автоматического контроля.
Программой создания системы автоматического контроля определяются стационарные источники и показатели выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ, подлежащие автоматическому контролю, места и сроки установки автоматических средств измерения и учета показателей выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ, а также технических средств фиксации и передачи информации о показателях выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ в государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, состав и форма передаваемой информации.
Правила создания и эксплуатации системы автоматического контроля утверждаются Правительством Российской Федерации.
КонсультантПлюс: примечание.
С 01.01.2024 в абз. 4 п. 9 ст. 67 вносятся изменения (ФЗ от 28.04.2023 N 177-ФЗ).
КонсультантПлюс: примечание.
Для юрлиц и ИП, осуществляющих хозяйственную и (или) иную деятельность на объектах I категории и получивших комплексное экологическое разрешение до 01.
09.2022, срок создания системы автоматического контроля, установленный п. 9 ст. 67, продлевается на 2 года.
Срок создания системы автоматического контроля не может превышать четыре года со дня получения или пересмотра комплексного экологического разрешения. В случае, если программой повышения экологической эффективности предусмотрены мероприятия, связанные с реконструкцией стационарных источников, подлежащих оснащению автоматическими средствами измерения и учета показателей выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ, а также техническими средствами фиксации и передачи информации о показателях выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ в государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, сроки оснащения таких стационарных источников определяются с учетом сроков реализации мероприятий программы повышения экологической эффективности.
(п. 9 в ред. Федерального закона от 29.07.2018 N 252-ФЗ)
(см.
текст в предыдущей редакции)
10. Требования к автоматическим средствам измерения и учета показателей выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ, а также техническим средствам фиксации и передачи информации о показателях выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ в государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, устанавливаются Правительством Российской Федерации.
(п. 10 в ред. Федерального закона от 29.07.2018 N 252-ФЗ)
(см. текст в предыдущей редакции)
Производственный экологический контроль на предприятии. Программа ПЭК
Производственный экологический контроль – это комплекс мероприятий, направленный на внедрение процессов, в результате чего уменьшается выделение вредных выбросов в окружающую среду. Осуществляется в соответствии со статьей 67 Федерального Закона Российской Федерации от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды».
При этом субъект хозяйственной деятельности использует
стратегии управления окружающей средой для производства и услуг,
основанные на предотвращении загрязнения и минимизации использования природных
ресурсов при одновременном снижении затрат предприятия.
Результат –
выигрывает не только природа, но и предприятие: его продукция становится более
конкурентоспособной.
Содержание статьи
Программа производственного экологического контроля
Программа производственного экологического контроля реализуется посредством технических и организационных мероприятий.
Мероприятия направленны на устранение или уменьшение краткосрочных и долгосрочных вредных воздействий производственного процесса и продукции на людей и окружающую среду.
Программа производственного экологического контроля осуществляется
региональными учреждениями и всеми предприятиями. Участие органов местного
самоуправления и органов власти в регионе выражается в подписании Международной
декларации о более чистом производстве, которая является обязательством по
отношению к мероприятиям, проводимым руководством учреждения в следующих
областях:
- Информирование,
обучение и подготовка кадров; - Интеграция
стратегических мероприятий; - Исследования
и разработки для создания инновационных решений, социальных коммуникаций и
реализации программы.
Более чистое производство относится как к производственным процессам, так и к экологическим характеристикам продукта на протяжении всего жизненного цикла. В отношении производственных процессов это означает устранение вредного сырья и выбросов, а также рационализацию использования живого труда, материального потребления и энергии. Пример программы производственного экологического контроля можно посмотреть на действующих предприятиях с аналогичной деятельностью.
Образец программы производственного экологического контроля (1290 Загрузок) Отчет об организации и о результатах осуществления производственного экологического контроля (1113 Загрузок) Методические рекомендации к отчету по программе ПЭК (922 Загрузки)
Принципы программы ПЭК
В программе производственного экологического контроля можно выделить
4 основных принципа:
- Принцип предосторожности;
- Превентивный
подход; - Демократический контроль.
- Комплексный
и целостный подход.
Принцип предосторожности – этот подход постулирует
необходимость того, чтобы потенциальный отравитель доказал, что его
деятельность или продукция не будет вредить окружающей среде, перенося бремя
доказывания на производителя, а не на местные общины, которые могли бы доказать
уже существующий ущерб.
Этот подход отвергает использование количественного риска в качестве
единственного фактора при принятии решения об использовании химического
вещества или внедрении новой технологии. Он не игнорирует науку, но
отмечает, что, поскольку промышленное производство также имеет огромное
социальное влияние в дополнение к ученым, другие люди должны также влиять на
эти решения.
Превентивный подход – предотвращение ущерба окружающей среде дешевле
и эффективнее, чем попытка «исцелить» окружающую среду после ее
разрушения. Профилактика требует идти против течения производственного
процесса, чтобы устранить источник, причину проблем, а не пытаться
контролировать результаты или ущерб.
Предотвращение загрязнения должно
заменить контроль загрязнения.
Например, профилактика требует изменений в производственном
процессе, чтобы остановить огромный поток отходов, в то время как отсутствие
«превентивного подхода» порождает все более сложные модели мусоросжигательных
заводов. Аналогичным образом, повышение энергоэффективности должно
вытеснить современный спрос на новые ископаемые источники энергии.
Демократический контроль – чистое производство привлекает
всех, кого затрагивает производственная деятельность,
включая работников, потребителей и местные сообщества. Доступ
к информации и приверженность принятию решений поддерживают демократический
контроль.
Как минимум, местные общины должны иметь доступ к информации о промышленных выбросах и регистрах загрязнения, планам по сокращению токсичных веществ в процессе производства, а также данным о составе продуктов. В свою очередь субъекты хозяйственной деятельности обязаны предоставлять объективный, достоверный отчет о производственном экологическом контроле.
Комплексный и целостный подход – общество должно принять комплексный подход к использованию природных ресурсов и потреблению. Современное производство, игнорируя взаимосвязи и зависимости, позволяет перемещать загрязняющие вещества между воздухом, водой и почвой. Сокращение выбросов, связанных с производством, не приводит автоматически к снижению вредности самого продукта. Этот риск можно снизить, если принять во внимание весь жизненный цикл продукта, уделив внимание используемым материалам, потоку воды и энергии и экономическим последствиям перехода на Чистое производство. Анализ жизненного цикла является одним из инструментов поддержания целостного, целостного подхода.
Этапы производственного экологического контроля
На основании указанного выше закона на предприятии отрабатывается положение о производственном экологическом контроле. Он предусматривает все виды контролей, включая обращение с отходами, а также порядок документооборота и ответственных лиц.
Этапы производственного экологического контроля:
- Сбор
и обработка исходных данных; - Реализация
мероприятий по недопущению и ликвидации экологических нарушений на основе
информации, полученной в ходе наблюдения.
На обоих этапах принимают участие не только должностные лица
предприятия, но и контролирующие государственные органы. Поставленные цели
реализуются как через внедряемые мероприятия, так и через следующие виды
контроля:
- государственный;
- муниципальный;
- производственный;
- общественный;
- экологический.
При этом государственные контролирующие органы имеют право:
- Посещать
субъекты хозяйственной деятельности всех форм собственности для реализации
служебных полномочий; - Проводить
проверку перерабатывающих и других производств, их соответствие установленным
экологическим требованиям; - Назначать
государственную экспертизу; - Выдавать
акты, обязывающие устранять выявленные недостатки и нарушения.
Кроме того, в компетенцию государственных органов входит привлечение
виновных к административной ответственности. Они могут направлять документы для
привлечения к дисциплинарной и уголовной ответственности, требовать возмещения
ущерба через арбитражный суд.
Также в их компетенцию входят решения о приостановке работы предприятия на определенный срок. А это влечет существенные финансовые потери. Эффективный производственный экологический контроль, который самостоятельно проводит все этапы и выполняет установленные требования, позволяет предупредить нежелательные санкции со стороны государственных органов.
Программа производственного экологического контроля по новому приказу Минприроды.Читайте также
Земное первичное производство: топливо для жизни
Земные экосистемы полагаются почти исключительно на солнечную энергию для поддержания роста и метаболизма обитающих в них организмов. Растения — это в буквальном смысле заводы по производству биомассы, питаемые солнечным светом, снабжающие организмы, расположенные выше по пищевой цепочке, энергией и структурными строительными блоками жизни.
Наземные растения, или автотрофы, являются наземными первичными продуцентами: организмы, которые посредством фотосинтеза производят новые органические молекулы, такие как углеводы и липиды, из сырых неорганических материалов (CO 2 , вода, минеральные питательные вещества). Эти новообразованные органические соединения заключают солнечную энергию в химические связи, обеспечивая энергетическую валюту, доступную для гетеротрофов, организмов, которые потребляют, а не производят органические молекулы. Таким образом, первичные производители являются важным средством передачи энергии от солнца к потребителям, обеспечивая передачу энергии от одного потребителя к другому. Энергетические и богатые углеродом продукты первичного производства снабжают потребителей, в том числе людей, топливом для запуска их метаболизма, обеспечивая при этом необходимые углеродосодержащие соединения, которые образуют кирпичи и раствор живых клеток.
Экологов-экосистем давно интересовали два взаимосвязанных показателя наземной первичной продукции.
Валовая первичная продукция (ВПП) — это общее количество углекислого газа, «фиксированное» наземными растениями в единицу времени посредством фотосинтетического восстановления СО 2 в органические соединения. Значительная часть GPP поддерживает автотрофное дыхание растений ( R a ), а оставшаяся часть распределяется на чистую первичную продукцию (ЧПП) структурной биомассы растений в стеблях, листьях и плодах, лабильных углеводов, таких как сахара и крахмал, и, в гораздо меньшей степени, летучие органические соединения, используемые для защиты растений и передачи сигналов. Таким образом, наземный GPP относится к NPP следующим образом:
NPP = GPP — R a
время (Gough et al. 2008)
Как GPP, так и NPP выражаются в виде ставок, обычно с точки зрения их углеродной валюты (например, г С·м -2 ч -1 , тонны C га -1 г. -1 ). Поскольку летучие органические соединения составляют лишь небольшую часть NPP, скорость общего роста растений (или урожайности) в наземной экосистеме практически синонимична NPP, поскольку производство биомассы уже вычтено из затрат на дыхание, которые поддерживают рост и поддержание растений.
Отношение NPP к GPP, или эффективность использования углерода, представляет собой долю углерода, поглощаемого экосистемой, которая направляется на производство растительной биомассы. Интересно, что эффективность использования углерода часто удивительно схожа в экосистемах, расположенных в разных биомах, что позволяет предположить, что экосистемы организуются таким образом, чтобы максимизировать выделение углерода для роста.
Куда заводы вкладывают органические соединения, предназначенные для чистого первичного производства? Возьмем, к примеру, зрелый лес. Стебли, листья, цветы и плоды — все это видимые проявления надземной ЧПП (т. е. роста), которые накапливались с течением времени — но как насчет подземной (корневой) ЧПП? Большая часть NPP, легко наблюдаемая над землей, сопоставима по величине под землей с менее заметным, но не менее важным образованием корней. Например, рост корней составил почти половину всего NPP экосистемы в 90-летнем лесу Мичигана, что указывает на то, что подземные инвестиции растений в биомассу значительны (рис.
1). Общая стоячая биомасса экосистемы является функцией кумулятивной ЧПП с течением времени за вычетом потерь биомассы в результате старения (т. е. смерти). В том же лесу стволы (включая стволы и ветви) составляют наибольшую долю биомассы на корню, но корни составляют четверть всей биомассы, присутствующей в экосистеме.
Измерение валовой и чистой первичной продукции
Рисунок 2. Метеорологические вышки, подобные этой, расположенные в лесу умеренного пояса, распределены по экосистемам на всех континентах, кроме Антарктиды, обеспечивая оценку поглощения углерода лесными, пастбищными, пустынными и сельскохозяйственными экосистемами.
Ученые используют несколько взаимодополняющих инструментов для количественной оценки наземной валовой и чистой первичной продукции от экосистемы до глобального масштаба. Методы, основанные на наземной инвентаризации, обычно используются в пахотных землях, пастбищах и лесных экосистемах для измерения ЧПП. Этот подход требует оценки производства биомассы посредством периодических измерений роста корней, стеблей, листьев и плодов.
Рост во времени всех растительных тканей в наземной экосистеме равен NPP. При таком подходе выход надземной (колосы, стебли, листья) и подземной (корни) биомассы кукурузы за один вегетационный период равен годовой ЧПП данной сельскохозяйственной экосистемы.
Последние технологические достижения также позволяют проводить наземные оценки наземной первичной продукции с использованием метеорологических вышек, измеряющих поглощение или выбросы CO 2 экосистемами (рис. 2). Метеорологические вышки измеряют чистый экосистемный обмен CO 2 (NEE), который равен GPP минус дыхание экосистемы или количество CO 2 , выдыхаемое как автотрофами (растениями), так и гетеротрофами (в основном микробами). GPP и NPP рассчитываются косвенно путем добавления экосистемного и гетеротрофного дыхания соответственно к NEE. Метеорологические подходы используются во всем мире в лесных, сельскохозяйственных, пастбищных и пустынных экосистемах для отслеживания наземной первичной продукции.
Например, международная исследовательская сеть FLUXNET (Baldocchi и др. 2001) поддерживает наблюдения за наземной первичной продукцией на шести из семи континентов.
В глобальном масштабе спутниковые данные в сочетании с математическим моделированием необходимы для получения глобальных оценок первичной наземной продукции. Было использовано несколько подходов, но наиболее примечательными являются продукты, полученные с помощью спектрорадиометра визуализации среднего разрешения НАСА (MODIS), установленного на спутнике прибора, который собирает спектральные или цветовые данные поверхности, полезные для отслеживания изменений в продуктивности наземных и морских экосистем. Примером продукта MODIS является индекс «зелености» земной поверхности, используемый для оценки наземной первичной продукции. Зелень на поверхности и другие данные дистанционного зондирования, собранные из космоса, обеспечивают более грубые оценки NPP и GPP, чем методы инвентаризации и метеорологические вышки, но имеют то преимущество, что дают оценки наземной первичной продукции для больших территорий, где наземные методы невозможны.
Наземная первичная продукция с течением времени и по всей поверхности Земли
Рисунок 3. Модели наземной ЧПП в различных временных масштабах в лесах умеренного пояса: суточная чистая первичная продукция (ЧПП) изменяется в течение вегетационного периода в ответ на климатические переменные, включая солнечную радиацию и осадки. , в то время как продолжительность NPP в течение вегетационного периода (т. е. от весенней зелени до осеннего листопада) в значительной степени зависит от фотопериода. Годовой ЧПП меняется от года к году в ответ на долгосрочные климатические тенденции, включая сдвиги в общем солнечном излучении, вызванные различиями в облачном покрове из года в год. Десятилетние модели АЭС отслеживают изменения в экологической последовательности (Gough и др. 2007, 2008).
Наземная первичная продукция колеблется во времени и тесно связана с физическими (т. е. абиотическими) и экологическими (т. е. биотическими) изменениями, происходящими в разных временных масштабах.
В масштабе от секунд до часов первичная продукция в течение вегетационного периода реагирует на экологические факторы фотосинтеза, обычно увеличиваясь с плотностью потока фотосинтетических фотонов (PPFD) или спектром солнечного излучения, доступным для питания фотосинтеза. В сезонном масштабе наземная первичная продукция бореальных и умеренных экосистем связана с изменениями температуры и фотопериода или продолжительности дня (рис. 3), в то время как в тропических регионах характер сезонных осадков часто определяет циклы высокой и низкой первичной продукции. Годовые или межгодовые изменения наземной первичной продукции часто связаны с долгосрочными колебаниями климата, включая продолжительную засуху и, в некоторых случаях, с годовыми колебаниями среднегодовой температуры и солнечной радиации.
В течение десятилетий, периода, который имеет значение для экологической сукцессии, наземная первичная продукция меняется в ответ на сдвиги в конкуренции и беспокойстве растений. Рассмотрим заброшенное поле, которое последовательно превращается в лес.
Растительные сообщества будут собираться во время ранней сукцессии, причем первыми появляются быстрорастущие растения, и из-за низкой начальной плотности растений конкуренция за ресурсы будет незначительной. В результате общий рост растений в экосистеме, или NPP, будет происходить все более высокими темпами в течение нескольких лет. NPP обычно выравнивается или снижается, когда растения начинают теснить друг друга и начинают более интенсивно конкурировать за ограничение света, питательных веществ и водных ресурсов (рис. 3). Наземная первичная продукция также может со временем меняться в ответ на естественные нарушения, такие как нашествия насекомых, ветер, пожар и патогены, которые уменьшают фотосинтез, уменьшая биомассу листьев и вызывая гибель растений. Долгосрочное увеличение содержания CO 9 в атмосфере0004 2 и осаждение азота, связанное главным образом со сжиганием ископаемого топлива, обычно увеличивают рост растений в течение длительных периодов времени.
Наземная первичная продукция значительно различается по поверхности Земли и среди разных типов экосистем.
Наземная первичная продукция, как NPP, так и GPP, варьируется с севера на юг (или по широте) из-за градиентов в составе растительных сообществ, продолжительности вегетационного периода, осадков, температуры и солнечной радиации. Однако также существуют различия в наземной первичной продукции с востока на запад (продольные). Эти пространственные различия показаны на карте глобальной NPP, полученной со спутника MODIS НАСА (рис. 4). Например, наблюдается резкое снижение NPP с востока на запад в средней части Северной Америки, что в значительной степени является следствием уменьшения количества осадков. NPP обычно снижается от тропических регионов к полюсам из-за ограничений по температуре и освещенности. Тропические леса, как правило, гораздо более продуктивны, чем другие наземные экосистемы, при этом леса умеренного пояса, тропические саванны, пахотные земли и бореальные леса демонстрируют средний уровень первичной продукции (таблица 1). Биомы пустыни и тундры, ограниченные количеством осадков и температурой соответственно, содержат наименее продуктивные экосистемы.
В дополнение к климатическому регулированию наземной первичной продукции решающую роль в определении пространственных различий в наземной первичной продукции играют нарушения, управление и изменения в землепользовании (включая урбанизацию).
Рисунок 4. Глобальное распределение чистой первичной продукции (ЧПП) суши и океана, рассчитанное на основе спектральных данных, собранных спутником НАСА MODIS
Public Domain Земная обсерватория НАСА.
Тропические экосистемы из-за их высокой продуктивности и обширного присутствия на поверхности Земли составляют почти половину мировых NPP и GPP (таблица 1). Экосистемы и пахотные земли умеренного пояса также составляют значительную часть мировой первичной продукции суши, на которую приходится примерно четверть глобальных NPP и GPP. Глобальные оценки наземной ЧЭС варьируются от 48,0 до 69.0,0 Пг (= петаграмм или 10 15 г) C в год -1 , при этом глобальный наземный GPP оценивается в 121,7 Пг C в год -1 или примерно вдвое глобальный NPP на суше.
| Биом | Global GPP 1 (Pg C в год -1 ) | Глобальная АЭС 2 (PG C год -1 ) | Экосистема АЭС 3 (г С га-1 год |
| Тропический лес | 40,8 | 16,0–23,1 | 871–1098 |
| Умеренный лес | 9,9 | 4,6–9,1 | 465–741 |
| Бореальный лес | 8.3 | 2,6–4,6 | 173–238 |
| Тропическая саванна и луга | 31,3 | 14,9–19,2 | 343–393 |
| Луга и кустарники умеренного пояса | 8,5 | 3,4–7,0 | 129–342 |
| Пустыни | 6. 4 | 0,5–3,5 | 28–151 |
| Тундра | 1,6 | 0,5–1,0 | 80–130 |
| Пахотные земли | 14,8 | 4,1–8,0 | 288–468 |
| ВСЕГО | 121,7 | 48,0–69,0 | 2377–3561 |
Таблица 1: Глобальные и экосистемные оценки средней наземной валовой и чистой первичной продукции для основных биомов Земли на основе спутниковых данных дистанционного зондирования и студентов, занимающихся моделированием. 1 петаграмм (Pg) = 10 15 граммов (g). 1. Пиво и др. . 2000 г.; 2. Мелилло и др. . 1993 год; Поттер и др. . 1993 год; Принц и Говард 1995; Поле и др. . 1998 год; Пиво и др. . 2010 3. Мелилло и др. . 1993 год; Поттер и др. . 1993 год; Prince & Goward 1995 | |||
Haberl и др.
По оценкам № (2007 г.), почти четверть мирового NPP ежегодно используется людьми для производства сельскохозяйственных культур для производства продуктов питания и волокна, древесины для производства изделий из дерева и бумаги, а также для выпаса скота. Человек оказывает дополнительное влияние на глобальные АЭС через пожары. Многие экологи обеспокоены тем, что растущий глобальный спрос на биотопливо вместе с продолжающимся ростом населения увеличит это и без того большое человеческое присвоение глобального NPP в ущерб экологическим пищевым цепям и биоразнообразию.
Наземная первичная продукция и глобальные изменения
Значительные исследования в области экологии экосистем сосредоточены на понимании того, как изменение климата влияет на первичную продукцию наземных экосистем и, наоборот, как экосистемы могут смягчать изменения глобального климата, поглощая антропогенные выбросы CO 2 . Наземная первичная продукция является важной экосистемной услугой, удерживая углерод в биомассе, который в противном случае мог бы существовать в атмосфере в виде CO 2 , мощный парниковый газ.
Однако недавние данные свидетельствуют о том, что наземная ЧЭС может снижаться в ответ на глобальное потепление и сопутствующую засуху, при этом Zhoa & Running (2010) оценивают снижение глобальной наземной ЧЭС на 0,55 пг, или около 1%, с 2000 по 2009 год. Продолжающееся снижение в глобальной АЭС не только уменьшит поглощение углерода наземными экосистемами, но также поставит под угрозу продовольственную безопасность и разрушит основу пищевых сетей.
Резюме
Экологи-экологи уже давно заинтересованы в количественной оценке и понимании того, что контролирует наземную первичную продукцию. В то время как валовая первичная продукция (GPP) представляет собой общий приток углерода в экосистему в результате фотосинтетической фиксации CO 2 , чистая первичная продукция (NPP) представляет собой этот валовой приток углерода, за вычетом затрат на дыхание растений, связанных с ростом и поддержанием. Чистая первичная продукция формирует основу экологических пищевых цепей и активно используется людьми при производстве продуктов питания, волокна, древесины и, во все большей степени, биотоплива.
Климат, нарушения и экологическая сукцессия оказывают влияние на наземные NPP и GPP, предполагая, что усиливающееся антропогенное воздействие на глобальный климат и землепользование окажет существенное влияние на будущую первичную продукцию наземных экосистем.
Ссылки и рекомендуемая литература
Baldocchi,
Д. и др. FLUXNET: новый инструмент для
изучать временную и пространственную изменчивость углекислого газа в масштабе экосистемы,
водяного пара и плотности потока энергии. Бюллетень
Американского метеорологического общества 82 ,
2415–2434 (2001).
Пиво, C. и др. Наземный валовой диоксид углерода
поглощение: глобальное распространение и ковариация с климатом. Наука 329 , 834–838 (2010).
Филд, К.
В. и др. Первичное производство
биосфера: объединение наземных и океанических компонентов. Наука 281 , 237–240 (1998).
Гоф, К.
М. и др. Наследие урожая и
пожар на хранилище углерода экосистемы в северном лесу умеренного пояса.
Биология глобальных изменений 13 , 1935–1949 гг.
(2007).
Гоф, К.
М. и др. . Контроль за однолетним лесом
хранение углерода: уроки прошлого и прогнозы на будущее. Bioscience 58 , 609–622 (2008).
Хаберль,
Н. и др. . Количественная оценка и картирование присвоения человеком чистых первичных
продукции в наземных экосистемах Земли. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 104 , 12942–12945 (2007).
Мелильо,
J. M. и др. Глобальное изменение климата
и наземная чистая первичная продукция. Природа
363 , 234–240 (1993).
Поттер,
К. С. и др. Наземная экосистема
производство — модель процесса, основанная на глобальном
спутниковые и наземные данные. Глобальный биогеохимический
Циклы 7 , 811–841 (1993).
Принц,
С. Д. и Говард, С. Н. Глобальное первичное производство: подход дистанционного зондирования.
Журнал биогеографии 22 , 815–835.
1995.
Рой, Дж. и др. Наземная глобальная производительность . Сан-Диего, Калифорния: Academic Press
(2001).
Чжао М.С.
& Бегущий, С. В. Вызванное засухой сокращение глобальной наземной сети
первичная добыча с 2000 по 2009 г.. Наука
329 , 940–943 (2010).
Экология производства, моделирование и анализ данных
Студенческая информация
Производственная экология и моделирование сельскохозяйственных культур
Производственная экология занимается образованием растительной биомассы в (агро-) экосистемах в зависимости от света, воды и питательных веществ. Он имеет важное применение в сельском хозяйстве, где помогает улучшить производство при минимальных затратах и воздействии на окружающую среду. Для описания, объяснения и оптимизации производственных систем необходимо глубокое понимание экологических принципов производства.
Для многих культур разработаны динамические модели, моделирующие рост сельскохозяйственных культур в условиях орошения и богарного земледелия. В концепциях моделирования по-прежнему достигнуты значительные успехи, позволяющие лучше учитывать воздействие CO 9 .0004 2 внесение удобрений, изменение климата и экстремальные погодные условия, включая засухи. Особого внимания требует взаимосвязь между обеспеченностью питательными веществами, засухой и спросом растений, чтобы лучше реагировать на периоды засухи, которые ожидаются во многих местах чаще. Например, как следует адаптировать снабжение питательными веществами в течение сезона после засушливого сезона? Как сельскохозяйственные культуры отреагируют на изменение количества питательных веществ, т.е. когда аппликации разделены, вносятся в разных формах, на поверхность или в почву возле корней? Это требует детального понимания потребности растений в питательных веществах и способности их поглощения. Только для нескольких культур ограничения по питательным веществам включены в динамические модели.
Тем не менее, концепции все еще требуют тщательного тестирования. В целом, модели сельскохозяйственных культур широко используются в науке, и они все чаще используются для практических приложений в системах поддержки принятия решений, но для обеспечения точных оценок и поддержки принятия решений необходимы улучшенная калибровка и проверка.
Модели систем ферм
На более высоких уровнях интеграции модели систем ферм помещают растениеводство и животноводство в контекст с точки зрения управленческих решений и экономических результатов. Эти модели необходимы для изучения взаимодействия между биофизическими условиями, производственными экологическими процессами и человеческими решениями, действиями и требованиями. Таким образом, они образуют мощные интеграционные инструменты, которые позволяют моделировать то, что обычно называют взаимодействием генотипа x среды x управления (GEM). Этот тип взаимодействия представляет большой интерес для агрономов и селекционеров, поскольку он определяет целесообразность вмешательств в систему земледелия для различных производственных условий и типов ферм.
Модели фермерских систем также позволяют проводить комплексные оценки, оценивая влияние нескольких движущих сил на многочисленные воздействия и тем самым выявляя синергизм и компромиссы на пути к устойчивому развитию.
Агентные модели
Агентные модели (АВМ) являются подходящим инструментом для проверки того, какие паттерны на уровне популяции и ландшафта могут возникнуть в результате поведения взаимодействующих индивидуумов. В ABM агенты автономных объектов (например, фермеры) и пассивные объекты (например, поля) взаимодействуют друг с другом и со своей средой. ABM облегчают моделирование взаимодействий, таких как обмен ресурсами (например, биомассой, рабочей силой) и сотрудничество, тем самым обеспечивая анализ на уровне популяции, который представляет собой нечто большее, чем сумма функций на индивидуальном уровне. В рамках PPS мы используем ABM для изучения эффектов различных сценариев с различными вмешательствами (например, устойчивой интенсификации), распределения ресурсов, правил взаимодействия и потрясений (например, климатических и рыночных потрясений).
Модель служит для оценки потенциальных результатов сельскохозяйственных вмешательств для отдельных лиц и групп населения, которые определяют стратегические решения в отношении вмешательств. В различных проектах мы разрабатываем ABM в сочетании с серьезными играми, чтобы облегчить обсуждение с предполагаемыми бенефициарами новых способов взаимодействия и устранения факторов, приводящих к неравным результатам. В конечном итоге это приводит к совместной разработке стратегий вмешательства с целевым населением. Диссертация в рамках этой подтемы может способствовать разработке моделей и игр, а также тестированию и уточнению в сотрудничестве с предполагаемыми бенефициарами.
Статистический анализ и моделирование
Имитационные модели могут описывать ожидаемое поведение сельскохозяйственных систем, но остающаяся проблема связана с большой изменчивостью, обычно наблюдаемой в производственных экологических данных, собираемых на ферме. Эта изменчивость отражает как систематические факторы, связанные с взаимодействием Генотип x Окружающая среда x Управление, так и экологический и экспериментальный шум.