БИОСФЕРА И ЕЕ ГРАНИЦЫ
Термин биосфера (bios - жизнь, sphere - шар, область) введен в научную литературу австрийским геологом Э. Зюссом в 1875 г. для обозначения особой оболочки Земли, населенной живыми существами. Углубленное учение о биосфере в дальнейшем было разработано академиком В.И. Вернадским (1863-1945). Он распространил понятие биосферы не только на живые организмы, но и на среду их обитания. Биосфера, по Вернадскому, - «это область распространения жизни, включающая наряду с организмами и среду их обитания». Деятельность живых организмов объединяет все геосферы Земли (атмосферу, литосферу и гидросферу) в единую целостную систему, связанную обменом веществ и энергии. Вернадский отмечал, что биосфера является термодинамической оболочкой с температурой от +50 °С до -50 °С и давлением около 1 атм.
Живое вещество биосферы улавливает световую энергию Солнца (преимущественно растения), превращает ее в энергию химических связей сложных органических веществ, которая используется для обеспечения процессов жизнедеятельности гетеротрофов. Следовательно, живое вещество удерживает, преобразует и перемещает энергию как по поверхности, так и в более глубокие слои планеты, благодаря размножению, росту и перемещению организмов.
Элементарной структурной и функциональной единицей биосферы является биогеоценоз. В биогеоценозе организмы и среда тесно взаимосвязаны, благодаря чему осуществляется биологический круговорот веществ. Круговорот веществ в виде биогеохимических циклов позволяет длительно существовать жизни на Земле при относительной скудности запасов химических элементов. Он является важнейшим условием существования биосферы.
Биосфера занимает лишь часть геологической оболочки земного шара. Она включает верхние слои литосферы (твердой оболочки Земли), гидросферу (океаны, моря, озера, реки) и нижние слои атмосферы (воздушной оболочки Земли).
В литосфере (от греч. lithos - камень) различают верхний слой осадочных пород с гранитом и нижний - базальтовый. В некоторых местах гранит, раздвигая осадочные породы, выходит на поверхность. Жизнь в литосфере сконцентрирована ближе к поверхности, обычно на глубине до 8-10 м (иногда анаэробные бактерии находят в водах нефтеносных слоев на глубине 2-4 км). Проникновение живых организмов вглубь ограничивается высокими температурой и давлением, отсутствием света, снижением содержания кислорода и повышением содержания диоксида углерода.
В гидросфере жизнь простирается на всю ее глубину (свыше 11 км в Мариинской впадине), однако наибольшая плотность живого наблюдается на поверхности воды и в прибрежных районах. Ограничивающими факторами для распространения жизни в глубь гидросферы являются давление толщи воды, отсутствие света, снижение содержания кислорода и повышение содержания диоксида углерода.
Воздушная оболочка Земли - атмосфера - состоит из азота (78,1%), кислорода (21%), аргона (0,9%), диоксида углерода (0,03%) и примесей - паров воды и твердых частиц. Жизнь возможна лишь в нижнем слое атмосферы - тропосфере (от греч. tropos - перемена). Тропосфера простирается на высоту от 8-10 км у полюсов и до 1525 км на экваторе. В верхних слоях тропосферы обнаруживаются лишь бактерии и их споры, поднимаемые вихревыми потоками с поверхности Земли. Над тропосферой располагается стратосфера (от лат. stratum - слой) высотой до 100 км. В нижней части стратосферы (на высоте 15-25 км) под действием ультрафиолетового излучения Солнца образуется озоновый слой (О3), защищающий поверхность Земли от губительного коротковолнового ультрафиолетового излучения. Ограничивающими факторами распространения жизни являются интенсивное излучение, низкая температура, дефицит кислорода и воды. Наиболее благоприятные условия для жизни - у поверхности суши и воды, поэтому здесь максимально сконцентрировано живое вещество.
Биосфера включает:
+ живое вещество, образованное совокупностью организмов;
+ биогенное вещество, которое создается и перерабатывается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, нефть, каменный уголь, известняки и др.);
+ косное вещество, которое образуется без участия живых организмов (продукты тектонической деятельности, метеориты);
+ биокосное вещество, образующееся в результате совместной деятельности организмов и абиогенных процессов (почва).
Вся масса живого вещества Земли составляет ее биомассу, которая равна примерно 2423,2 млрд т сухого вещества. Биомасса растений суши составляет около 97%, животных и микроорганизмов - около 3%. Биомасса на суше увеличивается от полюсов к экватору, в этом же направлении возрастает и количество видов. Так, в тундре насчитывается около 500 видов растений, в лесостепной зоне - до 2000, а во влажных тропических лесах - свыше 8000.
Огромная биомасса сосредоточена в почве. Ее составляют корни растений, почвенные животные (кроты, черви, насекомые, их личинки и др.), водоросли, грибы, бактерии. В некоторых почвах биомасса одних только дождевых червей достигает 1,2 т/га. Количество бактерий в 1 г почвы измеряется сотнями миллионов.
Мировой океан занимает свыше 70% поверхности Земли. Объем воды в нем в 15 раз больше объема суши, возвышающейся над уровнем моря. Однако биомасса Мирового океана в 1000 раз меньше, чем суши. Она сосредоточена главным образом в поверхностном слое до 100 м. Биологическая продуктивность суши и океана примерно одинакова. Это объясняется тем, что обновление живых организмов в океане происходит во много раз быстрее, чем на суше. Так, зеленые протисты океана обновляются несколько раз за год, а на обновление биомассы суши требуется 10-15 лет. Основную часть биомассы океана составляют животные (93,7%).
Поверхность океана заполнена взвешенными микроскопическими организмами, перемещающимися течениями - планктон, основную массу которого составляют протисты и некоторые беспозвоночные. В толще воды находятся и активно плавающие животные, способные преодолевать большие расстояния - нектон. Это рыбы, киты, кальмары и др. Третью группу составляют организмы, обитающие на грунте и в грунте водоемов - бентос. Они представлены придонными растениями, губками, полипами, ракообразными, червями и др.
Живое вещество составляет лишь 0,25% всего вещества биосферы, однако играет ведущую роль в биогеохимических процессах благодаря совершающемуся в живых организмах обмену веществ. Деятельностью живых организмов обусловлены химический состав атмосферы и гидросферы, формирование почвенного покрова литосферы. Живое вещество играет ведущую роль в круговороте веществ в природе и осуществляет биогеохимические функции.
Энергетическая функция заключается в усвоении живым веществом преимущественно солнечной энергии и передаче ее по трофическим цепям. В основе этой функции лежит фотосинтетическая деятельность зеленых растений, образующих свыше 98% первичной продукции земли.
Газовая функция состоит в поглощении зелеными растениями диоксида углерода и выделении кислорода в процессе фотосинтеза (при дыхании растений и животных, наоборот, поглощение кислорода и выделение диоксида углерода), в восстановлении азота, сероводорода и других газов, т. е. в поддержании постоянства газового состава атмосферы.
Концентрационная функция выражается в способности живых организмов к поглощению и накоплению различных химических элементов - углерода, азота, водорода, кислорода, фосфора, серы, иода, железа и др. Благодаря этой функции на определенном этапе развития биосферы растения обогатили атмосферу кислородом и значительно снизили концентрацию диоксида углерода; на местах массовой гибели животных и растений обнаружены отложения мела, известняка, нефти, угля и других полезных ископаемых.
Окислительно-восстановительная функция заключается в окислении и восстановлении веществ в живых организмах, например восстановление диоксида углерода до углеводов в процессе фотосинтеза и окисление их до диоксида углерода при дыхании.
Деструкционная функция обусловливает процессы разложения организмов после их смерти до минеральных соединений, которые вновь вовлекаются в биогеохимический круговорот.
Средообразующая функция заключается в преобразовании физико-химических параметров среды, например заболачивание почвы после поселения сфагнума.
КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ И ПРИТОК ЭНЕРГИИ В БИОСФЕРЕ
Глобальный биотический круговорот веществ осуществляется при участии всех организмов, населяющих биосферу. Он заключается в циркуляции веществ между почвой, атмосферой, гидросферой и живыми организмами. Например, растения потребляют из окружающей среды воду, минеральные соли и диоксид углерода, а выделяют в нее кислород. Животные потребляют в пищу готовые органические вещества, чаще синтезированные растениями, и кислород, а выделяют диоксид углерода, непереваренные остатки пищи, которые минерализуются редуцентами, и воду. Благодаря биотическому круговороту возможно длительное существование и развитие жизни при ограниченном запасе элементов в природе.
Важная роль в глобальном круговороте веществ принадлежит циркуляции в о д ы. Основные запасы горькосоленой воды сосредоточены в морях и океанах - около 97%. Пресные воды (вода ледников, вечных снегов, рек, озер и грунтовые) составляют около 3%. Вода испаряется с поверхности водоемов и воздушными течениями переносится на большие расстояния. Выпадая на поверхность суши в виде осадков, она способствует разрушению горных пород, размывает верхний слой почвы и возвращается вместе с растворенными и взвешенными в ней веществами в реки, моря и океаны. Круговорот воды является необходимым условием существования жизни на Земле. Растения извлекают воду из почвы и испаряют ее в атмосферу. Масса транспирируемой растениями воды весьма значительна. Так, гектар смешанного леса испаряет в сутки 30-50 т воды. Часть воды в процессе фотосинтеза расщепляется на водород и кислород. Водород используется для синтеза органических соединений, а кислород выделяется в атмосферу. При окислении органических соединений вновь образуется вода. Животные потребляют воду для поддержания осмотического давления и выделяют ее с продуктами диссимиляции.
Около 40 химических элементов вовлекается живыми организмами в активный круговорот. Наибольшее значение имеет круговорот углерода, азота, кислорода, водорода, железа, фосфора, серы, калия, кальция, магния и кремния.
Углерод является обязательным химическим элементом всех классов органических соединений. Его круговорот начинается с фиксации атмосферного диоксида углерода зелеными растениями в процессе фотосинтеза. Часть образовавшихся при этом углеводов используется самими растениями для получения энергии, а часть потребляется животными. Мертвые растения и животные разлагаются, углерод их тканей окисляется и в виде диоксида поступает в атмосферу. Диоксид углерода выделяется также в процессе дыхания животных и растений. Таким образом, круг замыкается и начинается новый цикл включения углерода в органические соединения.
Человек нарушает сбалансированный круговорот углерода. При разложении мертвых организмов без доступа кислорода образуется торф, каменный уголь, нефть; при этом углерод консервируется на длительное время. За счет сжигания огромного количества ископаемого топлива диоксид углерода возвращается в атмосферу, вследствие чего содержание диоксида углерода в атмосфере за XX век возросло на 25%.
Азот является обязательным компонентом важнейших органических соединений: нуклеиновых кислот, белков, АТФ и др. Основные запасы азота содержатся в атмосфере. Однако высшие растения могут использовать его только в виде химических соединений. Связывание атмосферного азота производят азотфиксирующие бактерии. Связанный азот усваивается зелеными растениями и идет на построение белков, которые затем употребляются в пищу животными и человеком. В процессе жизнедеятельности белковые молекулы расщепляются до конечных продуктов - аммиака и мочевины, выделяющихся во внешнюю среду. При гниении погибших животных и растений также образуется аммиак. Аммиак может переводиться бактериями в усвояемые растениями формы или в свободный азот, поступающий в атмосферу.
Практически весь кислород атмосферы имеет биогенное происхождение. Пополнение его содержания в атмосфере происходит благодаря процессу разложения воды при фотосинтезе. Свободный кислород при дыхании используется аэробными организмами для окисления органических соединений. Одним из конечных продуктов окисления является диоксид углерода, поступающий в атмосферу. Диоксид углерода восстанавливается в процессе фотосинтеза до углеводов.
Показателями величины биотического круговорота служат темпы оборота диоксида углерода, кислорода и воды. Весь диоксид углерода атмосферы проходит через организмы за 300 лет, кислород - за 2000 лет, вода полностью разлагается и восстанавливается в биотическом круговороте примерно за 2 млн лет.
Одновременно с круговоротом веществ в биосфере идет и превращение энергии. Биосфера в целом является открытой системой, постоянно принимающей солнечную энергию. В процессе фотосинтеза солнечная энергия превращается в химическую. В живом веществе Земли связано 4,19-1018 Дж энергии; при этом ежегодно создается и расходуется 4,19-1017 Дж. Энергия используется растениями для обеспечения жизнедеятельности, а часть ее переходит к растительноядным организмам. Последние расходуют энергию на процессы жизнедеятельности, а частично она поступает к плотоядным животным и т. д. Таким образом, энергия запасается в тканях растений и животных в виде органических соединений, потребляемых другими животными и человеком. Часть энергии консервируется в нефти, угле, сланцах, торфе.
Наряду с накоплением энергии в живых организмах происходит почти равное ему по масштабам выделение энергии при разрушении органических веществ в процессе дыхания, брожения и гниения. Так в биосфере поддерживается баланс энергии. Во время этих превращений происходят затраты энергии на процессы жизнедеятельности организмов. Потери энергии постоянно восполняются за счет световой энергии Солнца.
ЭВОЛЮЦИЯ БИОСФЕРЫ
Биосфера представляет собой сложную экологическую систему, стабильность которой обусловлена тем, что результаты активности всех трех групп организмов - продуцентов, консументов и редуцентов - взаимоуравновешиваются. Относительное постоянство состава биосферы не исключает ее способности к эволюции.
На протяжении длительного времени существования нашей планеты основными факторами эволюции биосферы были геологические и климатические процессы, которые привели к появлению живых организмов. Затем на смену химической эволюции пришла биологическая. Первые живые организмы - прокариоты - появились в архейскую эру. Это были гетеротрофные анаэробы, так как на Земле в то время не было свободного кислорода, а в первичном океане содержалось достаточно органических веществ абиогенного происхождения. Однако в дальнейшем в первичном океане стал ощущаться недостаток органических веществ и произошли первые аутотрофные организмы. Появление в процессе эволюции фотосинтеза обеспечило непрерывное пополнение органических веществ благодаря использованию неиссякаемого источника солнечной энергии. С этого момента произошло разделение органического мира на два царства: животных, использующих для питания готовые органические соединения, и растений, питающихся автотрофно. Выделяющийся в процессе фотосинтеза кислород начал накапливаться в атмосфере, благодаря чему стало возможным появление аэробных организмов, способных к более эффективному использованию энергии, и быстрое распространение жизни по планете. Первые такие организмы появились при концентрации кислорода в атмосфере около 3%.
Накопление содержания кислорода в атмосфере привело к образованию в верхних ее слоях озонового экрана, не пропускающего губительные для жизни коротковолновые ультрафиолетовые лучи. Это позволило живым существам подняться на поверхность воды и выйти на сушу. Развитие механизмов аэробного дыхания сделало возможным появление многоклеточных организмов. Уже в середине палеозойской эры содержание кислорода стабилизировалось на уровне около 20%, так как к этому времени темпы потребления кислорода живыми организмами и его образования при фотосинтезе уравнялись. Благодаря этому установилось относительное постоянство состава атмосферы.
БИОСФЕРА В ПЕРИОД НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА
С появлением человека в эволюции биосферы начался переход от биогенеза, обусловливаемого факторами биологической эволюции, к ноогенезу - развитию под влиянием разумной деятельности человечества. Первоначально действие человека на окружающую среду не отличалось от действия других организмов. Используемые человеком природные источники восстанавливались естественным путем, а продукты его жизнедеятельности поступали в общий круговорот веществ. Со временем рост численности населения и все возрастающее использование природных ресурсов превратились в мощный экологический фактор, нарушивший равновесие в биосфере.
Современное человечество расходует потенциальную энергию биосферы почти в 10 раз быстрее, чем она накапливается организмами, аккумулирующими солнечную энергию. Ежегодно добывается более 7 млрд т металлов, угля, нефти. Одновременно из недр Земли извлекается около 70 млрд т пород (за счет вулканической деятельности - около 3 млрд т). Современная промышленность производит вещества, не используемые другими видами организмов (полимеры), а нередко и ядовитые (ДДТ). В результате нарушается биотический круговорот - он становится незамкнутым. Человек меняет русла рек, истребляет диких животных, загрязняет атмосферу, воду и почву. За последние 300 лет существования человечества биомасса Земли уменьшилась примерно на четверть. К началу XXI в. загрязнение окружающей среды приобрело глобальный характер и поставило человечество на грань экологической катастрофы.
Учитывая вышесказанное, В.И. Вернадский пришел к заключению, что человечество в совокупности с другими структурно-функциональными элементами образуют новую оболочку Земли - ноосферу (оболочку разума), т. е. сферу разумной жизни. Ноосфера - это новый этап в развитии биосферы, предполагающий разумное регулирование отношений человек - природа.
Совокупность растений и животных, а также источники сырья составляют природные ресурсы. Они подразделяются на восполнимые и невосполнимые. К невосполнимым природным ресурсам относятся источники сырья (руды, уголь, нефть), которые образовались в земной коре за сотни миллионов лет, а используются человеком за несколько десятилетий. Восполнимые ресурсы- это микроорганизмы, протисты, грибы, растения и животные, которые относительно быстро могут размножаться и служат для удовлетворения потребностей человека в пище и одежде.
Используя во все возрастающих масштабах природные ресурсы для удовлетворения своих потребностей, человечество загрязняет биосферу. Основными источниками загрязнения атмосферы являются транспорт и промышленные предприятия. Ежегодно в атмосферу поступает более 200 млн т оксида и диоксида углерода, 150 млн т сернистого газа, 50 млн т оксидов азота и т. д. Оксиды азота и серы, соединяясь с водяными парами, образуют азотную и серную кислоты, выпадающие на Землю в виде слабо концентрированных кислотных дождей, которые уничтожают растительный и животный мир и наносят вред здоровью человека.
Воздух над промышленными центрами содержит в 150 раз больше пыли, чем над океаном, вследствие чего задерживается до 50% солнечных лучей. За последние 100 лет содержание в воздухе диоксида углерода возросло на 25%, результатом чего является «парниковый» эффект, который может привести к повышению температуры на планете, таянию полярных льдов и повышению уровня Мирового океана. В атмосфере значительно возросло содержание фреонов, разрушающих озоновый слой, что чревато проникновением на поверхность Земли коротковолнового ультрафиолетового излучения, губительного для всего живого.
Основной причиной загрязнения водных бассейнов является сброс неочищенных или недостаточно очищенных вод промышленными предприятиями. С полей смываются минеральные удобрения и ядохимикаты. В водоемы попадают нефтепродукты и синтетические моющие средства. Все это приводит к гибели многих организмов преимущественно в прибрежных районах. Особенно вредное воздействие на морских обитателей оказывают нефтяные пленки, образующиеся после аварий танкеров и при добыче нефти на океанских шельфах. Они отравляют живые организмы и уменьшают насыщенность воды кислородом, что пагубно сказывается на размножении планктона - первого звена экологической пирамиды в океане.
Источником загрязнения литосферы является ненормированное применение в сельском хозяйстве минеральных удобрений, инсектицидов, дефолиантов и других препаратов. Особую проблему создают отходы производств (пустые породы) и бытовой мусор. Плодородный слой почвы в природных условиях формируется очень медленно (1 см за 100 лет). Для предупреждения истощения почв необходимо вносить органические и минеральные удобрения. Деятельность человека часто приводит к эрозии почв - к разрушению и сносу плодородного слоя потоками воды или ветром (осушенные торфяники на Полесье).
Выделяют физическое (тепловое, шумовое, радиоактивное, электромагнитное), химическое (соли тяжелых металлов, инсектициды и пестициды, нефтепродукты, пластмассы) и биологическое (биологически активные вещества, микробиологическое, генетически модифицированные организмы) загрязнение окружающей среды.
Особое место занимает загрязнение окружающей среды радионуклидами в связи с авариями на атомных электростанциях и безответственным отношением к хранению отходов атомной энергетики. Чрезвычайно обострилась эта проблема после аварии на Чернобыльской АЭС, послужившей причиной радиоактивного загрязнения больших территорий Беларуси, Украины и России. Радиоактивные изотопы передаются по цепям питания, содержатся в продуктах питания как растительного, так и животного происхождения и поступают в организм человека. Особенно опасно накопление в организме животных и человека изотопов стронция-90 и цезия-137, имеющих длительный период полураспада. Повышение радиоактивного фона может быть причиной увеличения частоты мутаций и развития опухолей.
Под биологическим загрязнением понимают привнесение человеком в экосистемы нехарактерных для них живых организмов, ухудшающих условия существования биоценозов и отрицательно влияющих на здоровье человека. Особую опасность представляет биологическое загрязнение окружающей среды возбудителями инфекционных и инвазионных болезней (чума, холера, дизентерия, СПИД). В связи с быстрым развитием генной инженерии и биотехнологий не исключено попадание во внешнюю среду из лабораторий генетически измененных микроорганизмов, трансгенных растений и животных, влияние которых на другие живые организмы и человека изучено недостаточно.
Серьезное вмешательство человека в экосистемы влечет за собой цепь экологических последствий. Например, сплошное осушение торфяников Полесья привело к значительному снижению уровня грунтовых вод, обмелению водоемов, эрозии почвы (выветривание торфа и снесение его в реки потоками воды) и появлению на поверхности песков; одновременно изменился и животный мир данного региона.
Интенсивное загрязнение атмосферы, почвы и воды промышленными отходами, ядовитыми и радиоактивными веществами и биологическое загрязнение отражаются на здоровье человека. В последние годы наблюдается рост заболеваемости раком молочной, щитовидной желез и легких, а также рост количества хронических заболеваний легких и желудочно-кишечного тракта, аллергических заболеваний, наследственных болезней, обусловленных экологическими факторами.
Охрана природы — это комплексная система мероприятий, направленная на сохранение, рациональное использование и воспроизведение ресурсов Земли в интересах человека.
В настоящее время перед человечеством вполне реально встает вопрос об экологическом кризисе, т. е. о таком состоянии окружающей среды, когда она будет непригодной для жизни растений, животных и самого человека. По мнению экспертов, экологическая ситуация, складывающаяся на Земле, действительно таит в себе опасность серьезных и, возможно, необратимых нарушений биосферы в том случае, если деятельность человека не приобретет планомерный, согласующийся с законами развития биосферы, характер.
Для сохранения существующих параметров биосферы разработана система природоохранных мероприятий, важнейшими из которых являются следующие:
+ проведение постоянного длительного наблюдения - мониторинга (в том числе и биомониторинга), позволяющего осуществлять контроль за состоянием параметров окружающей среды, степенью их ухудшения, источниками загрязнения, за уменьшением или увеличением количества контролируемых видов животных и растений. Биологический мониторинг позволяет оценивать специфические особенности среды путем наблюдения за видами-индикаторами, чувствительными к излишкам или недостаткам определенных параметров биосферы. Например, при наличии в воздухе сернистого газа (вокруг промышленных предприятий) погибает большинство видов лишайников. Мониторинг дает возможность делать прогнозы о дальнейших тенденциях развития состояния окружающей среды под влиянием антропогенных воздействий;
+ создание охраняемых территорий (заповедников, заказников, национальных парков);
+ разработка методов разведения редких и исчезающих видов животных (в неволе, на новых территориях) и растений (переселение на охраняемые территории);
+ принятие законов, регулирующих природоохранные мероприятия;
+ научно-просветительская деятельность - разъяснение населению, представителям власти и общественных организаций необходимости экономного использования невозобновляемых природных ресурсов, охраны биосферы от загрязнения, всего живого от истребления и методов решения этих проблем.
В 1948 г. при ЮНЕСКО был создан Международный союз охраны природы и природных ресурсов (МСОП), который проводил исследования по охране биосферы и пропаганде рационального использования природных ресурсов. Его комиссия по редким и исчезающим видам издала Международную Красную книгу, в которую было занесено около 20 тыс. видов. Все виды животных и растений в Книге разделены на 5 категорий состояния популяций и их охраны:
+ 0-я - виды, скорее всего, исчезнувшие, не обнаруженные в течение ряда лет, но, возможно, уцелевшие в некоторых недоступных местах или в неволе (культуре);
+ 1-я - находящиеся под угрозой исчезновения виды, которым грозит непосредственная опасность вымирания; дальнейшее существование их невозможно без осуществления специальных мер охраны;
+ 2-я - редкие виды, не находящиеся под непосредственной угрозой исчезновения, но встречающиеся в таком небольшом количестве, что могут быстро исчезнуть;
+ 3-я - сокращающиеся виды, численность и ареал которых уменьшается в течение определенного времени либо по естественным, либо по антропогенным причинам;
+ 4-я - не определенные (в плане систематики) виды, явно находящиеся под угрозой исчезновения, но недостаточно изученные.
В 1974 г. была издана Красная книга СССР, в которую занесены свыше 1200 видов животных и растений.
В 1979 г. Постановлением Совета Министров БССР была учреждена Красная книга Белорусской ССР, принцип построения которой сходен с Международной Красной книгой. В 2004 г. вышло третье издание Красной книги Республики Беларусь. В нее вошли 189 видов животных и 284 вида растений. В Книге приведены данные о распространении, численности, биологии занесенных в нее видов, принятых и необходимых мерах по дальнейшей их охране. Издание Красной книги преследует цель активизировать усилия государственных и общественных организаций по разработке и внедрению в практику конкретных научно обоснованных мер охраны редких и исчезающих видов растительного и животного мира.
В настоящее время остро стоит вопрос об охране почв. Меры по их охране должны быть направлены в первую очередь на борьбу с эрозией почв путем специальных агротехнических приемов, например безотвального рыхления почвы, защитного лесонасаждения, залуживания, применения научно обоснованных норм внесения удобрений, степени орошения и осушения.
Главное направление развития промышленности - создание безотходных (малоотходных) технологий, которые включают комплексное использование сырья и замкнутые циклы производства, не допускающие выбросы вредных веществ в атмосферу и сточных вод в водоемы.
Сложная задача стоит перед человечеством по сохранению генофонда растений и животных. Для этого созданы и создаются заповедники, заказники, национальные парки; особо редких животных содержат в неволе, а растения разводят в специальных хозяйствах.
Заповедники - это территории (акватории), на которых запрещена деятельность человека (кроме научной) и весь природный комплекс сохраняется в естественном состоянии. Главной задачей биосферных заповедников является многолетнее экологическое исследование природных и антропогенных экосистем и проведение мониторинга. Национальные парки - это охраняемые территории с сохранившимися природными комплексами, частично или полностью открытые для посещения. Заказники — это территории (акватории), на которых временно или постоянно сохраняются определенные виды растений, животных, элементы ландшафтов и другие памятники природы. Памятники природ ы могут быть уникальные или эталонные, имеющие ценность в научном, познавательном или эстетическом отношении разнообразные природные объекты (отдельные деревья, рощи, парки, озера, водопады, пещеры и т. п.).
В Республике Беларусь в настоящее время имеется 2 заповедника (Березинский биосферный и Полесский радиоэкологический - на территориях с высокой степенью загрязнения радионуклидами после аварии на Чернобыльской АЭС), 4 национальных парка (Беловежская пуща, Браславские озера, Припятский и Нарочанский), 94 заказника республиканского значения (Голубые озера, Налибокская пуща, Освейское озеро и др.) и около 400 памятников природы республиканского значения.