Как формировалась и развивалась наука экология?

Экология как наука своими корнями уходит в далекое прошлое. Постепенно человечество накапливало данные о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания, делались первые научные обобщения. До 60-х гг. XIX в. происходило зарождение и становление экологии как науки. И только в 1886 г. немецкий биологЭрнст Геккель выделил экологические знания в самостоятельную область биологической науки, предложив для нее и само название - экология. Слово «экология» происходит от двух греческих слов: oikos, что означает дом, родина, иlogos - понятие, учение. В буквальном смысле экология - это «домоведение», «наука о местообитании».

К началу XX столетия стало ясно, что предметом экологии должны быть не только биологические объекты, но и вся природная среда в совокупности и активном взаимодействии всех ее компонентов. Большой вклад в становление современной экологии был сделан крупнейшим русским ученым XX в. В. И. Вернадским. Веррнадский Владимир Иванович – великий русский и советский естествоиспытатель украинского происхождения, мыслитель и общественный деятель XX века. Подробнее см.: http://ru.wikipedia.org/wiki/Биосфера

В.И. Вернадский (1863-1945)

Он первым указал на то, что живые организмы не только приспосабливаются в процессе биологической эволюции к природным условиям, но и сами в свою очередь очень сильно влияют на формирование геологического и геохимического облика Земли. Ученым было создано фундаментальное учение о биосфере см.: http://ru.wikipedia.org/wiki/Биосфера как о целостной оболочке Земли, в которой именно живые организмы обеспечивают существование биосферы.

Современное понятие «экология» имеет более широкое значение, чем в первые десятилетия развития этой науки. Всеобщее внимание к экологии повлекло расширение первоначально довольно чётко обозначенной Эрнстом Геккелем области знаний (исключительно биологических) на другие естественнонаучные и даже гуманитарные науки. В целом, экология в современном расширенном понимании далеко вышла за рамки биологической праматери - биоэкологии. Примерно с 50-х гг. XX в. экология стала превращаться вкомплексную науку, изучающую законы существования живых систем в их взаимодействии с окружающей средой.В 70-е годы стала происходить быстрая экологизация естествознания и значительной части человекознания. Возникло не менее 50 различных отраслей экологии (например - специальная экология, геоэкология, геоинформатика, прикладная экология, экология человека; эти отрасли, в свою очередь, также делятся на подотрасли). Условно направления экологии можно разделить на две главные части - общая, или фундаментальная, экология, изучающая всю живую природу в целом, и социальная экология, изучающая взаимосвязи человеческого общества с природой.Они определяют правила и приемы рационального природопользования, охраны природы и окружающей человека среды.

Как Вы полагаете, почему все люди планеты должны осознать необходимостьрационального природопользования?

Экология, как комплекс наук, тесно связана с такими науками, как биология, химия, математика, география, физика, эпидемиология, биогеохимия

Выдающийся ученый академик Н.Н. Моисеев Деятельность выдающегося ученого конца XX века Н.Н.Моисеева имеет ряд общих черт с научной и общественной деятельностью академика А.Д. Сахаров, эволюционировавший от выдающегося советского ученого-ядерщика к не менее выдающемуся общественному деятелю и правозащитнику, для которого права и свободы человека стали высшей ценностью и его гражданской позицией, так и академик. Н.Н. Моисеев постепенно перешел от теоретических разработок военной ракетной техники в советскую эпоху к естественнонаучным (математическим) и гуманитарным исследованиям состояния и прогноза развития биосферы и общества в условиях усиления антропогенного воздействия на нее и надвигающейся угрозы глобального экологического кризиса. Не без влияния Н.В. Тимофеева-Ресовского Н.Н. Моисеев начал заниматься изучением биосферы как единой целостной системы. Именно интерес к философским проблемам и вопросам экологического образования, в которых академик «видел ключ к цивилизации наступающего столетия», подвигли Н.Н. Моисеева полностью посвятить себя вопросам глобализации и энвайроментальным, политологическим и социоэкономическим проблемы современности. После многолетних эмпирических исследований в ВЦ АН СССР с использованием математических расчетов антропогенного воздействия на биосферу и на основе философских обобщений взаимодействия природы, человека и общества Н.Н. Моисеев сформулировал и ввел в научный оборот понятие «экологический императив», который обозначает «ту границу допустимой активности человека, которую он не имеет права переступать ни при каких обстоятельствах». Этот императив как закон, требование, безусловный принцип поведения имеет объективный характер, является базовой категорией и фундаментом нового историко-философского направления – философии экологии. Эффект «ядерной ночи» и, как следствие, «ядерной зимы», продемонстрированный в ВЦ АН СССР математическим моделированием при непосредственном участии Н.Н. Моисеева, предостерег политиков США и СССР от гонки ядерных вооружений вследствие невозможности применения ядерного оружия с учетом последствий этого применения. После этого проблемы антропогенного воздействия на биосферу и последствия этого для жизни человека стали профессиональным научным интересом Н.Н. Моисеева. Постоянные размышления в этом направлении выделили его среди отечественных теоретиков в области социальной экологи и экологической философии. К его экспертным заключениям и мнениям стали прислушиваться в российских правительственных и зарубежных научных кругах. Пристальное внимание ученых и общественности к личности Н.Н. Моисеева, его научному наследию объясняется тем, что он был одним из немногих видных российских ученых и общественных деятелей, удачно сочетавших активную публичную деятельность и глубокое естественнонаучное, философское и социально-экономическое осмысление «проблемы взаимодействия человека, природы и общества, т.е. экологии в ее современном понимании, как науки о собственном доме - биосфере и правилах жизни человека в этом доме». Крупные работы последнего десятилетия прошлого века и жизни самого Н.Н. Моисеева «Агония России. Есть ли у нее будущее? Попытка системного анализа проблемы выбора» (1996), «Цивилизация на переломе» (1996), «Мировое сообщество и судьба России» (1997), «Судьба цивилизации. Путь разума» (1998), «Универсум. Информация. Общество» (2001) и ряд других составили суть его научного наследия и основу экологической философии, придавшей глубокий социально-экологический, по-своему новый гуманистический смысл отечественной философии, экологии, истории, политологии и другим наукам об обществе и человеке. считал, что «сегодня понятие «экология» ближе всего к изначальному пониманию греческого термина, как науки о собственном доме, т.е. о биосфере, особенностях ее развития и роли человека в этом процессе.

Н.Н. Моисеев (1917-2000)

В настоящее время чаще всего в массовом сознании людей экологические вопросы сводятся, прежде всего, к вопросам охраны окружающей среды. Во многом такое смещение смысла произошло благодаря всё более ощутимым последствиям влияния человека на окружающую среду, однако необходимо разделять понятия ecological («относящееся к науке экологии») и environmental («относящееся к окружающей среде»).

Наиболее общие законы экологиисформулированы американским экологом Барри Коммонером (1974) в свободной беллетристической форме, в виде афоризмов.

Первый закон Коммонера.

Все связано со всем. Это закон обо всем живом и неорганическом в биосфере. Он обращает наше внимание на всеобщую связь процессов и явлений в природе, предостерегает человека от необдуманного воздействия на отдельные части экосистем. Разрушение экосистем (например, осушение болот, вырубка лесов, загрязнение водоемов и многое другое) может привести к непредвиденным последствиям

Второй закон Коммонера.

Все должно куда-то деваться. Это закон о хозяйственной деятельности человека, отходы от которой должны включаться в природные процессы, не нарушая естественные круговороты веществ и энергии, не вызывая гибели экосистем.

Третий закон Коммонера .

Природа "знает" лучше. Это закон о разумном природопользовании, то есть осуществляющемся только на основе знаний о законах природы. Нельзя забывать, что человек - тоже биологический вид, что он - часть природы, а не ее властелин. Это означает, что невозможно «покорить» природу, необходимо заботиться о сохранении ее целостности, как бы сотрудничая с ней. К тому же будем помнить, что наука не имеет полной информации о многих механизмах функционирования природных процессов. А это означает, что природопользование должно быть не только научно обоснованным, но и очень осмотрительным.

Четвертый закон Коммонера. Ничто не дается даром. Это также закон о рациональном природопользовании. Глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которого все превращения как веществ, так и энергии подчиняются строгим математическим зависимостям. Поэтому приходится платить энергией за дополнительную очистку отходов, удобрением - за повышение урожая, санаториями и лекарствами - за ухудшение здоровья человека и т д.

Человек гордо назвал себя homo sapiens, что, как известно, означает Человек разумный. Однако разумно ли сегодня его взаимодействие с природой? Человек способен и должен осознать свою огромную ответственность за всех живущих на Земле. Таково его предназначение: сохранение жизни на планете. Главная задача нашего времени - это забота о здоровье и целостности всей системы «природа-человек». Эта задача по силам только всему человечеству. Планета у нас общая, и человек обязан обеспечить совместное существование и развитие (коэволюцию) со всем живущим на ней. Н.Н. Моисеев писал, что будущность человечества определяется многими обстоятельствами. Однако определяющими среди них являются два.

Первое: люди должны знать законы развития биосферы, знать возможные причины ее деградации, знать то, что людям «дозволено» и где та роковая черта, которую человек не должен переступать ни при каких обстоятельствах. Другими словами, экология - точнее, та совокупность наук, которой она является, должна разработать Стратегию во взаимоотношении Природы и человека, этой Стратегий должны владеть все люди.

Такой образ поведения людей Н.Н. Моисеев назвал коэволюцией Природы и общества. Это понятие является синонимом развития общества, которое согласовано с законами развития биосферы. Необходимым условием при этом является информированность общества о реальном состоянии дел, лишение его возможных иллюзий и экологического просвещение.

Сейчас много говорят и пишут о необходимости воспитания экологической культуры людей. Как Вы понимаете смысл понятия «экологическая культура»?

Второе, не менее важное обстоятельство, без которого говорить о будущности человечества бессмысленно, состоит в необходимости утверждения на планете такого общественного порядка, который был бы способен реализовать эту систему ограничений, это второе условие относится уже к гуманитарной сфере. Его выполнение потребует особых усилий общества и новой его организации.

О том же предупреждал В.И. Вернадский еще в начале XX века. Он с тревогой говорил о том, что однажды наступит время, когда людям придется взять на себя ответственность за дальнейшее развитие и Природы, и человека. Такое время наступило.

Чтобы создать общество, способное к такой ответственности, необходимо соблюдение жестких правил и ряда запретов - так называемого экологического императива. Понятие о нем было предложено и развито Н.Н. Моисеевым. Экологический императив имеет безусловным приоритетом сохранение живой природы, видового разнообразия планеты, защиту окружающей среды от чрезмерного загрязнения, несовместимого с жизнью. Введение экологического императива означает, что некоторые виды человеческой деятельности и степень воздействия человека на окружающую среду в целом должны быть строго ограниченными и контролируемыми.

Вырубка тропических лесов

Таким образом, человечество поставлено перед острой необходимостью найти такой способ своего развития, посредством которого можно было бы согласовывать потребности человека, его активную деятельность с возможностями биосферы.

Почему всем людям на планете необходимо изучать основы экологии?

Это связано с остротой глобальных проблем, зависимостью состояния природы от каждого жителя Планеты, а также стремительным приростом информации, быстрым устареванием знаний.

Как писал Н.Н. Моисеев, «утверждение образования, в основе которого лежит ясное понимание места человека в Природе, есть в действительности главное, что предстоит сделать человечеству уже в ближайшее десятилетие» (1). Моисеев Н.Н. Думая о будущем, или напоминание моим ученикам о необходимости единства действий, чтобы выжить // В кн.: Моисеев Н.Н. Заслон средневековью. – М.: Тайдекс Ко, 2003.- 312 с. (Библиотека журнала «Экология и жизнь»).

Какие возможности Вы видите в своей повседневной жизни, чтобы следовать принципу экологического императива?
Подумайте, почему реализация ограничений и запретов экологического императива встречает в обществе существенные препятствия?

Некоторые ученые и журналисты отмечают, что в последнее время в России понятие "экология" и все, что с ним связано, оказалось дискредитированным. Ухудшение состояния среды обитания и серьезные экологические проблемы, как это ни парадоксально, постепенно теряют в общественном сознании свою актуальность, перестают волновать и тревожить людей. С чем может быть связана такая тенденция?

В течение многих лет человек слышит, что он живет в условиях не просто критических, а практически "несовместимых с жизнью", когда катастрофы подстерегают его на каждом шагу, это зачастую порождает равнодушие. Оно появляется как естественная реакция на привычную информацию. Это усугубляется тем, что резкие изменения происходят незаметно для каждого человека (или человек их не замечает). Все случается где-то "не здесь" и "не с ним".

Насколько разумно ведется освещение экологических проблем средствами массовой информации?

Зачастую экологическая проблематика представлена в качестве случайной, обрывочной, необъективной и зачастую противоречивой информации, которой нас исправно снабжают СМИ, а реакция сводится к недоумению и вялому интересу (дескать, о чем это они там опять?). А прослушав очередную новость, можно спокойно от нее отмахнуться и вернуться к своим повседневным делам, не задумываясь о том, что экологическое неблагополучие бывает не только где-то далеко.

Отношение к экологической проблематике со стороны СМИ зачастую недостаточно серьезное и продуманное. Приведем фрагмент беседы с гостем телевизионной программы «Экологические проблемы сегодняшнего дня» ученым-экологом Т. А. Пузановой. Вот лишь маленький фрагмент беседы с гостем телевизионной программы «Экологические проблемы сегодняшнего дня» ученым-экологом Т. А. Пузановой.
Видео 1.

Развязно-небрежная реакция ведущих программы весьма типична для иллюстрации отношения как СМИ, так и значительной части населения к освещению экологической тематики.

Публикации на экологическую тему обычно появляются волнами - в связи с бедствием, в связи с экологической датой, в связи с акциями протеста и т.д. Скажем, о трагедии Чернобыля, как правило, раз в год: в годовщину катастрофы, или в связи с социальными проблемами ликвидаторов аварии (2) Орехова И. «Экологические проблемы в информационном поле»: см.: http://www.index.org.ru/journal/12/orehova.html

Сделаем выводы.

Более чем за 100 лет своего развития экология превратилась в одну из самых актуальных современных наук. За этот период в результате хозяйственной деятельности человека наша планета по ряду ключевых экологических параметров вышла за пределы той природной изменчивости, которая происходила в течение последнего полумиллиона лет. Изменения, происходящие в настоящее время - по масштабам и темпам беспрецедентны.
Видео 2.

Экология позволяет не только оценить масштабы грозящей Земле катастрофы, но и выработать рекомендации и правила, которые помогут ее избежать. Экология - наука, устремленная в будущее, она нацелена на передачу Природы, нашего общего дома детям и внукам в таком состоянии, чтобы в нем сохранилось все необходимое для жизни людей.

Для этого важно как дальнейшее развитие экологии, так и широкое экологическое просвещение людей во всем мире.

9. Сформулируйте, что такое живой организм и опишите в общих чертах, как в нём происходят метаболические процессы?

10. Какие основные категории живых организмов выделяет современная систематика? Дайте определение биологическому виду.

11. Что такое физиологическая разнокачественность и как организмыподразделяются по своему трофическому статусу?

12. Объясните взаимоотношения между организмами-производителями, организмами-потребителями и организмами-разрушителями.

13. Назовите сходства и отличия процессов хемосинтеза и фотосинтеза.

14. Объясните чем онтогенез отличается от филогенеза.

15. Что такое гомеостаз живых систем?

16. Что такое среда обитания и какие среды заселены организмами?

17. Что называют экологическим фактором?

18. Какие существуют классификации экологических факторов?

19. Как называют совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других организмов?

20. Назовите основные формы биотических связей организмов.

21. Что такое ресурсы живых существ, как они классифицируются и в чём их экологическое значение?

22. Как формулируется закон минимума? Какие существуют к нему уточнения?

23. Сформулируйте закон толерантности. Кто установил эту закономерность?

24. Чем стенобионты отличаются от эврибионтов?

25. Какие механизмы позволяют живым организмам компенсировать действие экологических факторов?

26. Что такое адаптации организмов и чем они обусловлены?

27. Поясните отличие понятия «экологическая группа» от понятия «жизненная форма».

28. Какие типы ритмов наблюдаются в природе?

29. В чем различие между местообитанием и экологической нишей?

30. Назовите известные классификации жизненных форм организмов.

31. Дайте определение популяции и её статических и динамических показателей.

32. Что входит в состав популяции?

33. Почему популяцию называют биосистемой?

34. Почему популяцию называют элементарной единицей эволюции и функциональной единицей биогеоценоза?

35. Чем отличается численность от плотности популяции?

36. Какие преимущества даёт групповой образ жизни?

37. Какие типы групповых форм жизни наблюдаются у животных?

38. Что такое продолжительность жизни и что отражают кривые выживания?

39. Каковы экологические причины, вызывающие рост численности популяций по экспоненте и логистической кривой?

40. Какие экологические причины вызывают саморегуляцию плотности популяции?

41. Что такое гомеостаз популяции?

42. Определите, какое значение имеет ёмкость среды.

43. Как взаимосвязаны экологические стратегии выживания организмов и типы эволюционного отбора – r и k?

44. В чём суть экологической стратегии выживания по Грайму?

45. Сформулируйте типы экологических стратегий выживания по Раменскому.

46. Каковы типы взаимоотношений между особями в популяции?

47. Поясните, какое значение имеютпопуляционные волны в жизни организмов.

48. Что понимается под биотическим сообществом экосистемы?

49. Объясните в чём заключается особая важность биоразнообразия для экосистем нашей планеты.

50. Укажите отличия между понятиями “экосистема, “биогеоценоз”, “биоценоз” и “сообщество”.

51. Что называют биогеоценозом?

52. Что называют экосистемой? Какие биосистемы изучает экология?

53. В чём суть концепции экосистемы?

54. Что такое экотоп и биотоп?

55. Опишите структуру консортивных связей в биоценозе.

56. Что такое ярусность и мозаичность?

57. Перечислите структурные компоненты экосистемы.

58. Можно ли космический корабль назвать экосистемой?

59. Что такое сукцессия и причины её возникновения? в чём сущность первичной и вторичной сукцессии?

60. Что такое пищевая цепь и как много таких цепей в экосистеме?

61. Расскажите о потоке энергии проходящем через пищевую цепь.

62. Что такое экологические пирамиды и каковы их основные виды?

63. Что такое гомеостаз экосистемы и равновесие в природе?

64. Дайте определение вида, являющегося эдификатором.

65. Что представляет собой видовая структура и видовое разнообразие биоценоза?

66. Что такое продуктивность экосистемы и уровни производства органического вещества?

67. Что представляет собой пространственная структура биоценоза?

68. Какие трофические уровни в пищевой цепи занимают продуценты и консументы первого, второго и третьего порядка?

69. Какие причины могут приводить к эвтрофикации водоёмов?

70. Какими основными экосистемами (биомами) представлено многообразие природных сообществ нашей планеты?

71. Что такое ритмичные изменения (цикличность) экосистем и какими факторами они обусловлена?

72. В чём особенность функционирования искусственных экосистем?

73. Какую часть биоценоза называют экотоном и как проявляется краевой эффект?

75. Дайте определение биосферы: какова её структура.

76. Как определяются границы биосферы?

77. Кто впервые ввёл в науку термин “биосфера”?

78. Почему биосферу называют экосистемой?

79. Что является основной структурной единицей биосферы?

80. Назовите основные оболочки Земли.

81. Каковы важнейшие аспекты учения в.И. Вернадского о биосфере?

82. Чем отличается земная кора от мантии и ядра?

83. Как отражается на развитии жизни на Земле нарушение равновесия о2 / со2?

84. Какова роль круговорота веществ в биосфере?

85. Почему человек абсолютно зависим от жизнедеятельности и разнообразия других организмов?

86. Почему в.И. Вернадский уделял так много внимания живому веществу биосферы?

87. На каком основании в.И. Вернадский выделил роль человека в биосфере как особую функцию живого вещества?

88. Возможно ли возникновение ноосферы в результате коэволюции человеческого общества и природной среды?

89. Как формировалась кислородная атмосфера Земли?

90. Что такое ноосфера и почему возникло это понятие.

91. Каковы современные представления о происхождении жизни и эволюции биосферы?

92. В чём заключается роль человека в биосфере?

93. Сформулируйте основные задачи социальной экологии.

94. Что понимают под экологическим кризисом?

95. Охарактеризуйте глобальные проблемы человечества.

96. Концепция устойчивого развития как путь предотвращения экологического кризиса на Земле.

97. Каким образом должны решаться экологические проблемы нашего времени?

98. Что такое экологическая культура?

99. Охарактеризуйте современные экологические проблемы Одесского региона.

100. Как осуществляется охрана и рациональное использование ресурсов Черного моря?

101. Какова цель создания заказников, заповедников и национальных парков?

102. Охарактеризуйте, как вы представляете своё участие в решении региональных экологических проблем

1. Что изучает наука экология и каковы её основные задачи? Кто и когда ввёл термин «экология»?

2. Какова структура современной экологии как науки?

3. Перечислите основные этапы исторического развития экологии как науки. Какова роль отечественных учёных в её становлении и развитии?

4. В чём особенности современных представлений об экологии?

5. Почему каждому члену общества, в том числе и юристу, необходимы экологическая культура и экологическое образование?

6. Почему возрос общественный интерес к экологии в конце ХХ века?

7. Какие уровни организации биологических систем изучает экология?

8. Охарактеризуйте основные свойства живого.

9. Сформулируйте, что такое живой организм и опишите в общих чертах, как в нём происходят метаболические процессы?

10. Какие основные категории живых организмов выделяет современная систематика? Дайте определение биологическому виду.

11. Что такое физиологическая разнокачественность и как организмыподразделяются по своему трофическому статусу?

12. Объясните взаимоотношения между организмами-производителями, организмами-потребителями и организмами-разрушителями.

13. Назовите сходства и отличия процессов хемосинтеза и фотосинтеза.

14. Объясните чем онтогенез отличается от филогенеза.

15. Что такое гомеостаз живых систем?

16. Что такое среда обитания и какие среды заселены организмами?

17. Что называют экологическим фактором?

18. Какие существуют классификации экологических факторов?

19. Как называют совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других организмов?

20. Назовите основные формы биотических связей организмов.

21. Что такое ресурсы живых существ, как они классифицируются и в чём их экологическое значение?

22. Как формулируется закон минимума? Какие существуют к нему уточнения?

23. Сформулируйте закон толерантности. Кто установил эту закономерность?

24. Чем стенобионты отличаются от эврибионтов?

25. Какие механизмы позволяют живым организмам компенсировать действие экологических факторов?

26. Что такое адаптации организмов и чем они обусловлены?

27. Поясните отличие понятия «экологическая группа» от понятия «жизненная форма».

28. Какие типы ритмов наблюдаются в природе?

29. В чем различие между местообитанием и экологической нишей?

30. Назовите известные классификации жизненных форм организмов.

31. Дайте определение популяции и её статических и динамических показателей.

32. Что входит в состав популяции?

33. Почему популяцию называют биосистемой?

34. Почему популяцию называют элементарной единицей эволюции и функциональной единицей биогеоценоза?

35. Чем отличается численность от плотности популяции?

36. Какие преимущества даёт групповой образ жизни?

37. Какие типы групповых форм жизни наблюдаются у животных?

38. Что такое продолжительность жизни и что отражают кривые выживания?

39. Каковы экологические причины, вызывающие рост численности популяций по экспоненте и логистической кривой?

40. Какие экологические причины вызывают саморегуляцию плотности популяции?

41. Что такое гомеостаз популяции?

42. Определите, какое значение имеет ёмкость среды.

43. Как взаимосвязаны экологические стратегии выживания организмов и типы эволюционного отбора – r и K?

44. В чём суть экологической стратегии выживания по Грайму?

45. Сформулируйте типы экологических стратегий выживания по Раменскому.

46. Каковы типы взаимоотношений между особями в популяции?

47. Поясните, какое значение имеютпопуляционные волны в жизни организмов.

48. Что понимается под биотическим сообществом экосистемы?

49. Объясните в чём заключается особая важность биоразнообразия для экосистем нашей планеты.

50. Укажите отличия между понятиями “экосистема, “биогеоценоз”, “биоценоз” и “сообщество”.

51. Что называют биогеоценозом?

52. Что называют экосистемой? Какие биосистемы изучает экология?

53. В чём суть концепции экосистемы?

54. Что такое экотоп и биотоп?

55. Опишите структуру консортивных связей в биоценозе.

56. Что такое ярусность и мозаичность?

57. Перечислите структурные компоненты экосистемы.

58. Можно ли космический корабль назвать экосистемой?

59. Что такое сукцессия и причины её возникновения? В чём сущность первичной и вторичной сукцессии?

60. Что такое пищевая цепь и как много таких цепей в экосистеме?

61. Расскажите о потоке энергии проходящем через пищевую цепь.

62. Что такое экологические пирамиды и каковы их основные виды?

63. Что такое гомеостаз экосистемы и равновесие в природе?

64. Дайте определение вида, являющегося эдификатором.

65. Что представляет собой видовая структура и видовое разнообразие биоценоза?

66. Что такое продуктивность экосистемы и уровни производства органического вещества?

67. Что представляет собой пространственная структура биоценоза?

68. Какие трофические уровни в пищевой цепи занимают продуценты и консументы первого, второго и третьего порядка?

69. Какие причины могут приводить к эвтрофикации водоёмов?

70. Какими основными экосистемами (биомами) представлено многообразие природных сообществ нашей планеты?

71. Что такое ритмичные изменения (цикличность) экосистем и какими факторами они обусловлена?

72. В чём особенность функционирования искусственных экосистем?

73. Какую часть биоценоза называют экотоном и как проявляется краевой эффект?

75. Дайте определение биосферы: какова её структура.

76. Как определяются границы биосферы?

77. Кто впервые ввёл в науку термин “биосфера”?

78. Почему биосферу называют экосистемой?

79. Что является основной структурной единицей биосферы?

80. Назовите основные оболочки Земли.

81. Каковы важнейшие аспекты учения В.И. Вернадского о биосфере?

82. Чем отличается земная кора от мантии и ядра?

83. Как отражается на развитии жизни на Земле нарушение равновесия О2 / СО2?

84. Какова роль круговорота веществ в биосфере?

85. Почему человек абсолютно зависим от жизнедеятельности и разнообразия других организмов?

86. Почему В.И. Вернадский уделял так много внимания живому веществу биосферы?

87. На каком основании В.И. Вернадский выделил роль человека в биосфере как особую функцию живого вещества?

88. Возможно ли возникновение ноосферы в результате коэволюции человеческого общества и природной среды?

89. Как формировалась кислородная атмосфера Земли?

90. Что такое ноосфера и почему возникло это понятие.

91. Каковы современные представления о происхождении жизни и эволюции биосферы?

92. В чём заключается роль человека в биосфере?

93. Сформулируйте основные задачи социальной экологии.

94. Что понимают под экологическим кризисом?

95. Охарактеризуйте глобальные проблемы человечества.

96. Концепция устойчивого развития как путь предотвращения экологического кризиса на Земле.

97. Каким образом должны решаться экологические проблемы нашего времени?

98. Что такое экологическая культура?

99. Охарактеризуйте современные экологические проблемы Одесского региона.

100. Как осуществляется охрана и рациональное использование ресурсов Черного моря?

101. Какова цель создания заказников, заповедников и национальных парков?

102. Охарактеризуйте, как вы представляете своё участие в решении региональных экологических проблем

1. Что изучает наука экология и каковы её основные задачи? Кто и когда ввёл термин «экология»?

Основателем экологии считается немецкий биолог Э. Геккель , который впервые в 1866 г. употребил термин «экология». Он писал: «Под экологией мы подразумеваем общую науку об отношении организма и окружающей среды, куда мы относим все "условия существования" в широком смысле этого слова. Они частично являются органической частично неорганической природы».

Экология – это наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. Основными объектами ее изучения являются:

популяция - группа организмов, относящихся к одному или сходным видам и занимающих определенную территорию;

экосистема , включающая биотическое сообщество (совокупность популяций на рассматриваемой территории) и среду обитания;

биосфера- область распространения жизни на Земле.

К настоящему времени экология вышла за рамки собственно биологии и превратилась в междисциплинарную науку, изучающую сложнейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Экология прошла сложный и длительный путь к осознанию проблемы «человек - природа», опираясь на исследования в системе «организм - среда».

Взаимодействие Человека с Природой имеет свою специфику. Человек наделен разумом, и это дает ему возможность осознать свое место в природе и предназначение на Земле. С начала развития цивилизации Человек задумывался о своей роли в природе. Являясь, безусловно, частью природы, человек создал особую среду обитания, которая называетсячеловеческой цивилизацией. По мере развития она все больше вступала в противоречие с природой. Сейчас человечество уже подошло к осознанию того, что дальнейшая эксплуатация природы может угрожать его собственному существованию.

Главнейшая цель современной экологии на данном этапе развития человеческого общества - вывести Человечество из глобального экологического кризиса на путь устойчивого развития, при котором будет достигнуто удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения без лишения такой возможности будущих поколении.

Для достижения этих целей экологической науке предстоит решить ряд разнообразных и сложных задач, в том числе:

разработать теории и методы оценивания устойчивости экологических систем на всех уровнях;

исследовать механизмы регуляции численности популяций и биотического разнообразия, роли биоты (флоры и фауны) как регулятора устойчивости биосферы;

изучить и создать прогнозы изменений биосферы под влиянием естественных и антропогенных факторов;

оценивать состояния и динамики природных ресурсов и экологических последствий их потребления;

разрабатывать методы управления качеством окружающей среды;

формировать понимание проблем биосферы и экологическую культуру общества.

Подробное решение параграф § 74 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. 2014

• Гдз рабочая тетрадь по Биологии за 10 класс можно найти

1. Что такое экология?

Ответ. Эколо́гия (от греч. οικος - дом, хозяйство, обиталище и λόγος - учение) - наука, изучающая взаимоотношения живой и неживой природы. Термин впервые предложил в книге «Общая морфология организмов» («Generalle Morphologie der Organismen») в 1866 году немецкий биолог Эрнст Геккель.

Экология обычно рассматривается как подотрасль биологии, общей науки о живых организмах. Живые организмы могут изучаться на различных уровнях, начиная от отдельных атомов и молекул и кончая популяциями, биоценозами и биосферой в целом. Экология также изучает среду в которой они живут и её проблемы. Экология связана со многими другими науками именно потому, что она изучает организацию живых организмов на очень высоком уровне, исследует связи между организмами и их средой обитания. Экология тесно связана с такими науками, как биология, химия, математика, география, физика.

2. Какие экологические проблемы вам известны?

Ответ. Экологических проблем на планете множество:

1. Парниковый эффект. Озоновая дыра над Арктикой разрастается, что ведет еще и к таянию ледников и поднятию уровня Мирового океана, и как следствие -затопление некоторых островов, суши и непригодность ее для дальнейшего проживания.

2. Загрязнение воздуха.

3. Загрязнение почвы отходами жизнедеятельности человека.

4. Загрязнение воды, все больше воды становится непригодной для питья и употребления в пищу.

5. Вымирание многих видов животных и растений.

6. Уменьшение количества полезных ископаемых.

7. Опустынивание больших территорий, вырубка лесов.

8. Обмеление рек и озер.

9. Замещение натуральных продуктов генномодифицированными.

3. Почему экологические знания необходимы каждому члену общества?

Ответ. Экологическое образование не только дает научные знания из области экологии, но и является важным звеном экологического воспитания будущих специалистов. Это предполагает привитие им высокой экологической культуры, способности бережного отношения к природным богатствам и др. Иными словами, у специалистов, в нашем случае инженерно-технического профиля, должно сформироваться новое экологическое сознание и мышление, суть которого в том, что человек ¾ часть природы и сохранение природы ¾ это сохранение полноценной жизни человека.

Экологические знания необходимы каждому человеку, чтобы сбылась мечта многих поколений мыслителей о создании достойной человека среды, для чего надо построить прекрасные города, развить настолько совершенные производительные силы, чтобы они смогли бы обеспечить гармонию человека и природы. Но эта гармония невозможна, если люди враждебно настроены друг к другу и, тем более, если идут войны, что, к сожалению, имеет место.

Как справедливо отметил американский эколог Б. Коммонер в начале 70-х гг.: «Поиски истоков любой проблемы, связанной с окружающей средой, приводят к неоспоримой истине, что коренная причина кризиса заключена не в том, как люди взаимодействуют с природой, а в том, как они взаимодействуют друг с другом… и что, наконец, миру между людьми и природой должен предшествовать мир между людьми».

В настоящее время стихийное развитие взаимоотношений с природой представляет опасность для существования не только отдельных объектов, территорий стран и т. п., но и для всего человечества.

Это объясняется тем, что человек тесно связан с живой природой происхождением, материальными и духовными потребностями, но, в отличие от других организмов, эти связи приняли такие масштабы и формы, что это может привести (и уже приводит!) к практически полному вовлечению живого покрова планеты (биосферы) в жизнеобеспечение современного общества, поставив человечество на грань экологической катастрофы.

Остановить стихийное развитие событий могут лишь знания о том, как ими управлять и, в случае с экологией эти знания должны «овладеть массами», по крайней мере, большей частью общества, что возможно лишь через всеобщее экологическое образование людей начиная со школьной скамьи и заканчивая вузом.

Экологические знания позволяют осознать всю пагубность войны и распрей между людьми, ведь за этим кроется не просто гибель отдельных людей и даже цивилизаций, потому что это приведет к всеобщей экологической катастрофе, к гибели всего человечества. Значит, важнейшее из экологических условий выживания человека и всего живого ¾ это мирная жизнь на Земле. Именно к этому должен и будет стремиться экологически образованный человек.

Но было бы несправедливо строить всю экологию «вокруг» только человека. Уничтожение природной среды влечет за собой пагубные последствия для жизни человека. Экологические знания позволяют ему понять, что человек и природа ¾ единое целое и представления о господстве его над природой довольно призрачны и примитивны.

Экологически образованный человек не допустит стихийного отношения к окружающей его среде жизни. Он будет бороться против экологического варварства, а если в нашей стране таких людей станет большинство, то они обеспечат нормальную жизнь своим потомкам, решительно став на защиту дикой природы от алчного наступления «дикой» цивилизации, преобразуя и совершенствуя саму цивилизацию, находя наилучшие «экологически чистые» варианты взаимоотношения природы и общества.

В России, странах СНГ уделяется большое внимание экологическому образованию. Межпарламентской Ассамблеей государств-участников СНГ принят Рекомендательный законодательный акт об экологическом образовании населения (1996) и другие документы, в том числе и Концепция экологического образования.

Экологическое образование, как указывается в преамбуле Концепции, предназначено развить и закрепить более совершенные стереотипы поведения людей, направленного на:

1) экономию природных ресурсов;

2) предотвращение неоправданного загрязнения окружающей среды;

3) повсеместное сохранение естественных экосистем;

4) уважение к принимаемым международным сообществом нормам поведения и сосуществования;

5) формирование сознательной готовности к активному личному участию в осуществляемых природоохранных мероприятиях и посильной их финансовой поддержке;

6) содействие проведению совместных природоохранных действий и осуществлению единой экологической политики в СНГ.

В настоящее время нарушение экологических законов можно остановить, только подняв на должную высоту экологическую культуру каждого члена общества, а это возможно сделать, прежде всего, через образование, через изучение основ экологии, что особенно важно для специалистов в области наук технического направления, в первую очередь для инженеров-строителей, инженеров в области химии, нефтехимии, металлургии, машиностроения, пищевой и добывающей промышленности и т. д. Настоящий учебник и предназначен для широкого круга студентов, обучающихся по техническим направлениям и специальностям вузов. По замыслу авторов он должен дать основные представления по главным направлениям теоретической и прикладной экологии и заложить основы экологической культуры будущего специалиста, основанной на глубоком понимании высшей ценности ¾ гармоничного развития человека и природы.

Вопросы после § 74

1. Что изучает экология?

Ответ. В более общем смысле экология – это наука, изучающая взаимоотношения организмов и их сообществ с окружающей средой обитания.

В качестве самостоятельной науки экология сформировалась лишь в XX в., хотя факты, составляющие ее содержание, как уже отмечалось, с давних времен привлекали внимание человека. Значение экологии как науки по-настоящему стали понимать лишь недавно. Этому есть объяснение, которое связано с тем, что рост численности населения Земли и усиливающееся воздействие человека на природную среду поставили его перед необходимостью решать ряд новых жизненно важных задач. Для удовлетворения своих потребностей в воде, пище, чистом воздухе человеку надо знать, как устроена и как функционирует окружающая его природа во всех ее взаимосвязях. Экология как раз и изучает эти проблемы.

Следует помнить, что экология – фундаментальная научная дисциплина. И надо научиться правильно пользоваться ее законами, понятиями, терминами. Ведь они помогают людям определять свое место в окружающей их среде, правильно и рационально использовать природные богатства.

Во второй половине XX столетия происходит своего рода «экологизация» всей современной науки. Это связано с осознанием огромной роли экологических знаний, с пониманием того, что деятельность человека зачастую не просто наносит вред окружающей среде, но и, воздействуя на нее негативно, изменяя условия жизни людей, угрожает самому существованию человечества.

Если в период своего возникновения экология была составной частью биологии, то современная экология охватывает чрезвычайно широкий круг вопросов и тесно переплетается с целым рядом смежных наук, прежде всего таких, как биология (ботаника и зоология), география, геология, физика, химия, генетика, математика, медицина, агрономия, архитектура и др.

В настоящее время в экологии выделяют ряд научных отраслей и дисциплин: популяционная экология, географическая экология, химическая экология, промышленная экология, экология растений, животных, человека.

2. Какова роль экологии в настоящее время и почему ее необходимо изучать?

Ответ. Природа не только более сложна, чем мы о ней думаем, она гораздо сложнее, чем мы можем себе это представить. Первый закон экологии гласит: «Что бы мы ни делали в природе, все вызывает в ней те или иные последствия, часто непредсказуемые».

Следовательно, результаты нашей деятельности можно предвидеть, только всесторонне проанализировав, какое влияние они окажут на природу. Для экологического анализа, дающего понимание, каким образом происходит воздействие человека на окружающую среду и обнаружение тех пределов изменения условий, которые позволяют не допустить экологического кризиса, необходимо привлечь знания различных наук. Таким образом, экология становится теоретической основой для рационального использования природных ресурсов.

Современная экология – универсальная, бурно развивающаяся, комплексная наука, имеющая большое практическое значение для всех жителей нашей планеты. Экология – наука будущего, и, возможно, само существование человека будет зависеть от прогресса этой науки.

3. Какие научные направления в экологии вам известны?

Ответ. Основные направления современной экологии:

Прикладная экология;

Биоэкология;

Геоэкология;

Экология человека (социальная экология).

Используя знания, имеющиеся у вас, подготовьте рассказ о том, какие отношения складывались между человеком и природой на различных этапах развития человеческой цивилизации.

Ответ. Сложные взаимоотношения человека и общества с окружающей средой сложились исторически. Если на заре человеческой цивилизации любые воздействия на природу компенсировались действиями мощнейших структур биосферы, то с течением времени антропогенные воздействия стали наносить большой ущерб. По данным Э. В. Гирусова (1976) и Е. Я. Режабека (1986), в истории взаимоотношений человека, природы и общества выделяются три основных этапа:

ручное производство с применением естественных источников энергии;

машинное производство с применением искусственных источников энергии;

автоматизированное производство с применением искусственных способов переработки и использования информации.

Первый этап связан с так называемой «неолитической революцией», в ходе которой человечество научилось использовать огонь и орудия воздействия на природу, позволившие менять среду обитания. Этот период длился около 5 тысяч лет. В это время осуществлялся постепенный переход от присваивающего хозяйства (собирательство и охота) к производящему (земледелие и скотоводство). История цивилизаций изобилует экологическими кризисами и революциями.

Переход к приготовлению пищи, производству одежды и строительству культовых и жилых помещений с применением искусственных орудий труда был очень длительным. Он дал возможность человечеству изменить свое социальное положение. В это время были созданы сравнительно несложные механические приспособления, приводимые в движение физической силой людей, домашними животными, ветряными и водяными двигателями. Тем не менее, несмотря на определенную примитивность техники, в это время были созданы крупнейшие сооружения такие, как египетские пирамиды, античные дворцы и храмы. Потребность в большом количестве энергии реализовывалась в основном путем использования армии рабов и в меньшей степени разнообразными механическими приспособлениями. Необходимость освоения новых площадей под земледелие и скотоводство приводила к необходимости широкомасштабной и интенсивной вырубки лесных массивов и использованию подсечно-огневого способа земледелия. Вырубка лесов в областях переменно-влажного тропического и субтропического климата - областей, наиболее благоприятных для проживания человека, - вызвала быстрое опустынивание территорий. С этим периодом связано возникновение и расширение ирригационных работ.

Второй этап взаимодействия человека и природы связан с промышленной революцией XVIII-XIX вв. и характеризуется переходом к машинному производству с применением техники искусственных энергоносителей (пар, затем электроэнергия). Благодаря этому интенсивно развивались металлургия, фабричное производство, механический транспорт. Расширение площадей под земледелие и скотоводство, вызванное ростом народонаселения, также сопровождалось опустыниванием одних территорий и освоением новых. Развитие горного дела и металлургии связано с интенсивными вырубками лесных массивов (лес расходовался на производство древесного угля, использовался в качестве крепежного и строительного материала). В дальнейшем древесный уголь был заменен на каменный, и это вновь потребовало расширения горнодобывающей промышленности. Спустя некоторое время для получения тепловой энергии стали использовать каменный уголь, а затем жидкие горючие ископаемые. Таким образом, в этот период в отношении природы человечеством был совершен новый качественный переход от «эксплуатации» только ее поверхности к «эксплуатации» недр Земли в значительных масштабах (С. В. Клубов, Л. Л. Прозоров, 1993).

Третий этап, начавшийся в первой четверти XX в., связан с современной научно-технической революцией. Он характеризуется преобразованием производительных сил на основе превращения науки в ведущий фактор развития производства. Это не только развитие атомной энергетики и атомной промышленности, но и поиск нетрадиционных источников энергии, развитие химической промышленности, в том числе производство полимеров, композиционных и иных материалов с заданными свойствами, неизвестными в природе, комплексная автоматизация производства, широкое применение информационно-вычислительной и микропроцессорной техники, использование широкого спектра электронных устройств, создание новых видов транспорта и связи, освоение новой лазерной, плазменной и мембранной технологий, развитие биотехнологии, широкое использование Космоса в интересах производства, связи, целенаправленный поиск месторождений полезных ископаемых и разработка комплекса мер по охране окружающей среды.

В конце XX в. многие традиционные ресурсы человеческого прогресса утратили свое первостепенное значение. Главным ресурсом научно-технического прогресса и социально-экономического развития мирового сообщества становится информация. Хорошо налаженная сеть информационно-вычислительных систем и компьютеров сегодня играет такую же роль, какую в свое время сыграли электрификация, телефонизация, радио и телевидение. Информация не только влияет на ускорение развития науки и техники, но и играет огромную роль в процессах обеспечения общественного порядка, культурного общения людей и охраны окружающей среды. Информация - это неисчерпаемый ресурс мирового сообщества. Согласно И. И. Юзвишину (1996), информация - всеобщий бесконечный законно процесс фундаментальных отношений, связей, взаимодействий и взаимозависимостей энергии, движения, массы, микро- и макроструктур Вселенной. Необходимость в обработке резко возросших информационных потоков выявила определенные ограничения возможностей человеческой психики. Они стали преодолеваться в результате изобретения и широкого применения электронных кибернетических устройств (компьютеров).

На каждом этапе взаимодействия с природой человечество во все возрастающих размерах использовало ее как объект добычи и приобретения материальных ценностей и удовлетворения своих материальных потребностей. Разногласия между природой и человеком, или, как принято называть эти конфликты, экологические кризисы, начались задолго до неолитической революции. Причиной возникновения одного из первых в истории человечества экологических кризисов послужила неразумная деятельность первобытного человека, которая вызвала ускоренное вымирание и исчезновение многих крупных млекопитающих позднего палеолита. Мамонты, мастодонты, бизоны, овцебыки и другие крупные животные были в то время главным объектом охоты (И. П. Герасимов, 1985; М. И. Будыко, 1977). В последующие годы уничтожение животных и вырубка лесных массивов происходили во все возрастающих размерах. Это не только обширная и красиво обставленная охота ассирийских царей на слонов, медведей, кабанов и страусов в бассейне р. Евфрат, но и также многочисленные, часто масштабные охоты на крупных млекопитающих, вырубка лесов на склонах гор в странах Средиземноморья (Греция, Италия). Начиная с 1600 г. по настоящее время человеком истреблено более 160 видов и подвидов птиц, и еще 400 видам угрожает полное исчезновение. Уничтожено более 100 видов млекопитающих, и еще 225 видам также грозит полное исчезновение (С. В. Клубов, Л. Л. Прозоров, 1993).

Первобытный человек обладал орудием огромной уничтожающей силы - огнем. Классическим примером истребления лесов и возникновения пустынных ландшафтов является пустыня Сахара. Одной из причин гибели государства Майя в Новом Свете считают истощение земель в результате применения подсечно-огневой системы земледелия. Земледелие речных цивилизаций повлекло за собой глубокое видоизменение ландшафтов. Уже в начале V тысячелетия до н.э. в Месопотамии стали проводиться ирригационные и мелиоративные работы. В III тысячелетии до н. э. аналогичные работы проводились в Китае и Индии, во II и I тысячелетиях до н.э. - в долине Амударьи. Это привело к тому, что развивавшееся земледелие ухудшало состояние природных ландшафтов. Античные цивилизации опустошили природные ресурсы Средиземноморья, а крупнейшие античные войны и крушение великих империй способствовали деградации почвенного покрова и развитию эрозии. По свидетельству некоторых экологов, только по вине человека на земном шаре в общей сложности было потеряно около 5 млн. км2 культурных земель.

Деградация природной среды усилилась в глубокой древности с возникновением, дальнейшим развитием и усовершенствованием горного дела. Уже в VII веке до н. э. в Греции стали разрабатывать свинцово-серебряные рудники, причем глубина некоторых шахт нередко достигала 100 м. Поражает масштабность горных выработок, произведенных на заре палеолита. Они располагаются на территории Нидерландов. В толщах меловых пород имеются включения разнообразных по форме и размерам кремниевых конкреций. Именно они служили объектом добычи. Рядом с первобытными шахтами добытые кремниевые конкреции расщепляли и из них изготовляли кремниевые орудия труда и оружие. В своеобразных первобытных мастерских было обнаружено более 500 тыс. заготовок каменных топоров. Все это свидетельствует о том, что в раннем палеолите велись целенаправленные поиски и добыча определенного вида каменного сырья. Скорее всего добыча каменного сырья на первобытной шахте производилась не одно столетие. С XIII в. в Европе, а затем и в других странах для проходки горных выработок стали применять порох. А это ускорило деградацию природной среды в местах добычи. С одной стороны, отходы от добычи и переработки да и сам порох загрязняли ручьи и реки, а с другой - вокруг мест добычи росли отвалы пустых пород.

Однако кроме негативных воздействий на природную среду имеются и положительные стороны развития горного дела. Большой толчок для развития металлургии дал повсеместный переход от использования древесного угля к применению каменного. Разработки угольных месторождений в XVII в. в Англии поистине спасли многие лесные массивы от полной вырубки. Но огромнейшие по площади открытые карьеры угольных месторождений стали во все возрастающих размерах наносить большой ущерб ландшафтам и подземным водам.

Исторически так сложилось, что до сих пор сосуществуют и противостоят друг другу различные представления о взаимоотношении человека и общества с окружающей средой. Это концепции природоохранной деятельности, технократического оптимизма, экологического алармизма и паритета между природой и обществом (С. В. Клубов, Л. Л. Прозоров, 1993).

Природоохранная концепция. Наблюдающееся ухудшение природной среды и, как следствие, ухудшение материального состояния человеческого общества требовали определенных противодействий. На плохое состояние природной среды, особенно лесных массивов, обратил внимание еще Петр I, который издал специальный указ об охране лесов. В самом конце XIX в. в России стала реализовываться идея защиты территорий дикой природы. Начали создаваться первые заповедники и заповедные территории. Уже в начале XX в. в России были предприняты попытки наладить «мировую охрану природы». При Русском географическом обществе была создана специальная так называемая Природоохранительная комиссия. Природоохранное движение возникло и в связи с тревогой научной общественности о судьбах диких животных и растений. Во главе этого движения стоял географ, антрополог, этнограф и археолог профессор Московского университета Д. Н. Анучин (1843-1923). Он понимал всю сложность взаимоотношения человека и природы, с научной точки зрения обосновал это новое направление и ввел в научный оборот термин «антропосфера». Большую роль в сохранении природы сыграли исследования, которые проводились под эгидой КЕПС (Комиссии естественных производительных сил).

В последние десятилетия XX в. противостояние и столкновения между природой и обществом стали настолько сильными, а урон, наносимый природе, настолько огромным, что и в современном обществе развернулось широкое экологическое движение. Оно, как и движение в начале XX в., ставит своей целью сохранить природу, уберечь ее от пагубного воздействия человека, техническая оснащенность которого с каждым годом увеличивается. Ярким представителем этого направления является американский ученый и убежденный оптимист Р. Дюбо. По его мнению, путь к ликвидации противоречий между человеком и природой состоит в определенном «одомашнивании» биосферы. Речь идет о сохранении природных ландшафтов в их первозданном состоянии и обеспечении жизнедеятельности всех систем биосферы только возобновляемыми ресурсами.

Реальные успехи движения за сохранение природы сводятся к разработке и применению разрозненных мероприятий по охране исчезающих видов животных и растений, превращению определенных территорий в заповедники, к сокращению вредных выбросов и отдельных загрязнений. Речь в данном случае идет об образовании заповедников и особо охраняемых территорий, которые сегодня занимают только несколько процентов земель. Но до сих пор отсутствуют системные и глобальные мероприятия, хотя разрабатываются многочисленные программы по защите или отдельных территорий, или даже отдельных частей геосфер. К их числу относятся мероприятия по предотвращению выбросов хлор- и фторсодержащих элементов (фреонов), снижению выбросов углекислого газа и целый ряд других мероприятий, связанных с выбросами антропогенных газов в атмосферу и загрязнениями водных систем.

Концепция технократического оптимизма. В основе этой концепции лежит представление о неисчерпаемости природных ресурсов, их возобновляемое и полном господстве человека над природой. Несмотря на полную очевидность негативных последствий научно-технического прогресса, когда на глазах одного-двух поколений антропогенная деградация экосистем достигла огромных масштабов и периодически перерастает из локальных кризисов в межрегиональные катастрофы, эта концепция пользуется большой популярностью. Ухудшение экологической обстановки все разрушительнее действует на огромных территориях и отражается на жизнедеятельности многочисленных экосистем. Исходя из этого часть научной общественности разных стран, осознав необходимость и неизбежность прогрессирующего использования природы во имя процветания человека, обосновала свое положительное отношение к нему.

В течение нескольких десятилетий в советской науке господствовала идея о прямом использовании природных ресурсов на благо населения. Эта идея была ориентирована на теоретическое обоснование и осуществление разработанного перспективного плана преобразования природы. Частичное осуществление данного плана вызвало локальные и региональные экологические кризисы. Примерами такого негативного преобразования являются не только проекты «регулирования стока северных и сибирских рек» путем строительства в их долинах каскада электростанций и систем крупнейших водохранилищ, но и проект переброски части стока северных рек на юг, строительство плотин и крупных водохранилищ в низовьях крупнейших сибирских рек, в частности в низовьях Оби и Енисея, которые по площади затопления намного превосходили площади любых европейских государств, и другие подобные проекты.

В то же время надо отметить и некоторые положительные стороны этого плана. Так, в планах покорения природы речь идет и о создании систем лесозащитных полос на юге европейской части России, благодаря которым удалось спасти урожаи от действия суховеев, предотвратить масштабную эрозию почв, осуществить некоторые мелиоративные работы и т. д.

Идеи преобразования природы были распропагандированы настолько широко, что даже один из зачинателей природоохранного движения в нашей стране А. Д. Арманд поддался их соблазну и стал пропагандировать идеи «конструктивного преобразования природы». Он считал возможным и даже необходимым глобальное изменение природных ландшафтов во имя блага человечества. На Земле, по его мнению, не должно быть неиспользованных территорий. Преобладающая часть, или около 90% земной поверхности, должна использоваться для производственных нужд человека. Примерно 9 % необходимо отвести под рекреации, создав в них обстановку, приближающуюся к естественной. И только 1% надо оставить под заповедники и национальные парки.

Технократические взгляды на преобразование природы и взаимодействие природы, общества и человека свойственны в основном американским ученым. Они преклоняются перед могуществом техники и подводят теоретическую базу под это.

По мнению американского ученого Д. Эллула (1974), техника подчиняется собственным законам, существуют технологические законы и закономерности, которые глубоко отличаются от природных.

Для осуществления концепции технократического оптимизма вместо прежнего подхода с лозунгом о «покорении природы» стали раздаваться новые призывы к ее преобразованию и управлению ею, которые способны привести к облагораживанию окружающей среды. И. Р. Пригожин и И. Стенгерс (1986) генезис и содержание такого технооптимизма раскрывают следующим образом: «К лейтмотиву мира, переставшего вызывать благоговейное поклонение, примешивается отзвук другого лейтмотива - господства над окружающим миром. Миром, перед которым не испытываешь благоговения, управлять легче. Любая наука об окружающем мире действует по единому теоретическому плану и низводит неисчерпаемое богатство и разнообразие явлений природы к унылому однообразию приложения общих законов, тем самым становится инструментом доминирования, а человек, чуждый окружающему миру, выступает хозяином этого мира».

Фактическое следование концепции технократического оптимизма привело к разработке и частичной реализации таких глобальных проектов, как освоение газовых месторождений на Ямале, разработка нефтяных месторождений на шельфе Баренцева моря и сахалинском шельфе, освоение крупнейших нефтяных месторождений Западной Сибири, железорудных месторождений Северного Казахстана и юга Западной Сибири, а также к разработке гигантских месторождений Курской магнитной аномалии, к строительству целлюлозно-бумажных комбинатов на Байкале и Ангаре и др.

Концепция паритета между природой и обществом

Эта концепция в настоящее время находится в стадии разработки и ее нередко называют концепцией устойчивого развития. Впервые призыв к устойчивому развитию был сформулирован на конференции по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро в 1992 г. Единство природы и человека неоднократно отражалось научными разработками начиная с XVIII в., а в настоящее время это многократно подтверждается практикой. Французский зоолог Ж. Дорст (1968) писал: «Симптоматично, что человечество расходует все больше и больше энергии и средств на защиту от последствий своей же собственной деятельности, в сущности защищаясь от самого себя. Иной раз кажется, что мы живем в абсурдном мире, иначе мы бы не обратили против себя некоторые законы природы». Ж. Дорст неоднократно обращал внимание на необходимость охраны ландшафтов для обеспечения гармоничного фона жизни. Для решения проблемы надо преодолеть постоянный антагонизм между «охранителями природы» и «экономистами». Первые должны, по его мнению, смириться с тем, что для своего жизнеобеспечения человеку необходимо вести интенсивное земледелие, длительное время и глубоко преобразовывать некоторые естественные среды.

Поборникам технической цивилизации следует признать, что человек не может не считаться с биологическими законами и что рациональная эксплуатация природных ресурсов не должна преследовать цель их расхищения. По мнению Ж. Дорста, только достигнув истинного взаимоотношения между экономистами и биологами, можно прийти к здравому решению проблемы и обеспечить рациональное развитие человечества в полной гармонии с законами природы.

Сторонники гармоничного развития природы и общества считают совершенно недостаточным и в корне ошибочным мнение сторонников концепции технократического оптимизма о том, что только одного процента нетронутой заповедной территории Земли вполне достаточно для существования человечества. Основатель Римского клуба А. Печчеи предлагает территорию земной поверхности разделить в следующей пропорции: 80% оставить на долю природы, 10% - на сельское хозяйство и 10% - на долю урбанизированных промышленных комплексов. Среди других предложений большую поддержку находит мнение разделить всю поверхность Земли на три равные части. Одну оставить за природой, другую - за сельским хозяйством и остальную отдать урбанизированным территориям -промышленным комплексам и населенным пунктам.

В настоящее время в перечне основных экологических проблем доминирующей как в глобальном, так и в региональном плане остается проблема загрязнения. Это не только загрязнение воздушной и водной среды, но и изменения глобального и регионального климата, истощение озонового слоя.

В 1991 г. была опубликована книга «Сохранение Земли. Стратегия устойчивой жизни», в подготовке которой принимали участие более 300 представителей разных стран со всех континентов. В данной работе предлагается оригинальное определение понятия «устойчивое развитие». Это - «улучшение качества жизни людей, проживающих в пределах несущей емкости поддерживающих экосистем. Устойчивая экономика - продукт устойчивого развития, она поддерживается ресурсной базой и развивается путем адаптации и через развитие знания, организацию, техническую эффективность и мудрость».

В заключение отметим, что в последней четверти XX в. мировое научное сообщество все большее внимание обращает на такие проблемы, как разрушение экосистем, выявление их роли в биосфере, приходит к осознанию необходимости сохранения биоразнообразия экосистем, рассматривает проблемы пределов роста и устойчивого развития, синэнергически изучает биосферу и геосферу Земли в целом как системы и одновременно в их взаимной связи и действии. Указывает на необходимость смены взглядов на разумность и осторожность действий по отношению к природе, а также рассматривает существующие технологии только как один из элементов решения экологических проблем и устойчивого развития (К. С. Лосев, 2001).

Во взаимодействии человека с природой выделяют три неравновеликих этапа: этап ручного производства с применением естественных источников энергии, этап машинного производства с применением искусственных источников энергии и этап автоматизированного производства с применением искусственных способов получения и использования информации. Экологические кризисы начались с момента возникновения человеческой цивилизации и усиливались по мере возникновения и усиления мощи государств, развития промышленности и науки. В настоящее время существуют четыре группы концепций взаимодействия человека, природы и общества: природоохранная концепция, концепция технократического оптимизма, концепция экологического алармизма и концепция паритета между природой и обществом. Все концепции имеют как положительные, так и отрицательные стороны. Большую роль в природоохранной политике сыграли исследования Римского клуба и особенно серия докладов супругов Медоуз. Ими даны три сценария развития природной среды, каждый из которых заканчивается кризисной ситуацией, за которой может последовать катастрофическое развитие событий. В настоящее время все большее внимание привлекает концепция паритета между природой и обществом, которая иногда именуется «устойчивым развитием», хотя было бы правильнее назвать ее гармоничным развитием.

Планета Земля - маленькая голубая жемчужина, затерянная в бесконечных холодных мирах космического пространства и ставшая домом для миллиардов живых существ. Жизнью пронизано буквально все пространство нашего мира: вода, земля, воздух.

И все это многообразие живых форм, начиная с простейших микроорганизмов и заканчивая вершиной эволюции - человеком разумным, - способно оказывать самое непосредственное влияние на жизнедеятельность планеты. Экология - это наука, изучающая взаимодействие всех живых организмов, населяющих Землю, а также их многочисленных сообществ как между собой, так и с окружающей их средой.

Немного истории

Многие современные люди не знают, что экология стала развиваться как отдельная отрасль науки только лишь в середине XX века. До этого времени она являлась лишь частью биологии. А основоположником экологии являлся ярый приверженец и сторонник теории Дарвина, талантливый естествоиспытатель и биолог - немец Э. Геккель.

На формировании экологии как отдельной науки оказали влияние: с одной стороны - усиление в XX веке научно-технического прогресса, а с другой - быстрый рост населения нашей планеты. Развитие техники и промышленности привело к многократному увеличению потребляемых природных ресурсов, что, в свою очередь, оказало пагубное влияние на окружающую среду.

В то время как численность людей стремительно преумножалась, поголовье других живых существ стало неуклонно уменьшаться. НТП позволил людям обустраивать свое местоприбывание на планете максимально комфортно, но в то же время послужил гибельным фактором для природы. Возникла экстренная необходимость оперативного изучения и исследования среды обитания. Связь экологии с другими науками стала неизбежна.

Фундаментальные основы науки экология

Основы экологии включают в себя изучение взаимодействия с окружающей средой объектов, организованных на видовом, биосферном, организменном и биоцентрическом уровнях. Таким образом можно выделить несколько основных разделов, которые включает общая экология:

• Аутэкология, или экология организмов - раздел, который занимается изучением индивидуальных связей с окружающей средой как каждой отдельной видовой особи, так и организмов, входящих в общую видовую группу.
• Демэкология, или экология популяций. Задачами этого раздела являются изучение природных механизмов, отвечающих за регулирование численности разных живых организмов, их оптимальную плотность, а также выявление допустимых границ изъятия различных видов и популяций.
• Синэкология, или экология сообществ подробно изучает взаимодействие экосистем и популяций с природной средой, а также механизмы и структуру биогеоценозов.

Методы экологических исследований

использует множество методов для проведения исследований. Однако все они могут быть условно разделены на две категории: полевые методы и лабораторные.

По самим названиям можно понять, что все полевые исследовательские работы проводятся непосредственно в природной среде. Их, в свою очередь, можно разделить на:

• Стационарные. Эти исследования включают в себя как длительное наблюдение за природными объектами, так и замеры, подробное описание, а также инструментальный отчет.
• Маршрутные. Ведутся прямые наблюдения за объектом, оценивается его состояние, производится измерение, описание, составляются карты и схемы.
• Описательные - при первоначальном знакомстве с объектом исследования.
• Экспериментальные. Здесь главное - опыт и эксперимент, разнообразные химические анализы, количественная оценка и др.

Лабораторные методы имеют в своей основе проведение исследований в лабораторных условиях. Так как экология - это наука, изучающая совокупность огромного множества факторов, особое место в практическом изучении биообъектов отводится методу моделирования.

Среда жизни живых организмов

Для того чтобы точнее понять, как влияют те или иные экологические факторы на разные живые виды, необходимо сначала уяснить взаимосвязь среды обитания и жизни различных объектов. Разнообразные природные условия, которые встречаются на нашей Земле - водные, наземно-воздушные, почвенные, организменные, - являются средой жизни для самых разных видов растений и животных. Именно из среды все живущее получает необходимые для жизнедеятельности вещества. И туда же возвращаются продукты обмена живых организмов.

Таким образом, именно различие условий существования в разных средах дало возможность выработаться у разных организмов совокупности ряда специфических физиологических, морфологических, поведенческих и других различных свойств, помогающих им максимально приспособиться к непростым условиям жизни.

Экологические факторы

Основы экологиикак наукибольшое значение придают отдельным экологическим факторам. Под последними следует понимать любые элементы или условия среды, которые заставляют те или иные организмы приспосабливаться к ним и адаптироваться. Существует всего три группы экологических факторов:

• биотические;
• абиотические;
• антропогенные.

В биотические факторы входят различные свойства живой природы. Они способны вызывать приспособительные реакции как у растений (фитогенные), так и у животных (зоогенные) и грибов (микогенные).

Абиотические, напротив, являются компонентами природы неживой: геологические (движения ледников, вулканическая активность, радиация и др.), климатические (температура, свет, ветер, влажность, давление и т. д.), почвенные (структура, плотность и состав почвы), а также гидрологические факторы (вода, давление, соленость, течение).

Антропогенные факторы экологии относятся к человеческой деятельности. Нужно сказать, что именно человек вызывает очень серьезные сдвиги в биогеоценозах. Причем для одних видов это становится благоприятным, а для других нет.

Экологические проблемы современности

Сегодняшние связаны в основном именно с антропогенным воздействием на природу. Глобальная экология возвещает о следующих серьезных опасностях: истощение озонового слоя, парниковый эффект, загрязнение окружающего мира и проблема утилизации отходов человеческой жизнедеятельности, деградация и эрозия почвы, опустынивание, повсеместная вымирание животных, изменения в климате, общее ослабление иммунитета людей, истощение ресурсов (вода, газ, нефть, другие природные ископаемые), фотохимический смог и другие фатальные изменения.

Все это во многом спровоцировано активным вмешательством людей в природные процессы, а также неразумной реализацией рекреационных, военных, экономических и других планов, которые меняют природную среду обитания.

Загрязнение окружающей среды

Экология - это наука, изучающая в том числе и (биосферы). При этом под загрязнением понимается активное поступление в биосферу энергии или веществ, количество, местоположение или свойства которых способны негативно воздействовать на среду обитания различных живых видов.

Развитие промышленности и всемирная урбанизация приводят к загрязнению окружающего пространства не только твердыми, жидкими и газообразными веществами и микроорганизмами, но также и различными энергиями (звуки, шумы, излучения), которые пагубно влияют на различные экосистемы планеты.

Существует два вида загрязнения биосферы, различающихся по происхождению: естественное (природное) - возникает без участия людей, и антропогенное. Последнее намного опаснее, так как человек еще не научился восстанавливать среду своего обитания.

В наши дни загрязнение идет чудовищными темпами и касается атмосферного воздуха, подземных и поверхностных источников воды, почвы. Человечество загрязнило даже околоземное космическое пространство. Все это не прибавляет людям оптимизма и может спровоцировать всемирную Скорейшее развитие экологии как науки дает человечеству шанс избежать угрозы.

Загрязнение почвы

В результате неосторожной, неразумной человеческой деятельности почва вокруг больших городов и территорий, на которых расположены крупные промышленные металлургические предприятия, ТЭЦ, предприятия машиностроения, оказалась загрязненной на огромные расстояния.

Тяжелые металлы, нефтепродукты, соединения серы и свинца совокупно с бытовыми отходами - вот чем насыщена современная среда обитания цивилизованного человека. Любой институт экологии подтвердит, что наряду с вышеперечисленными веществами, в почве в изобилии содержатся различные канцерогенные вещества, обладающие способностью вызывать у людей страшные заболевания.

Земля, которая нас кормит, подвергается не только эрозии и загрязнению вредными химическими элементами, но еще и заболачивается, засоляется, изымается для постройки разных сооружений. И если природное разрушение поверхностного плодородного слоя может происходить очень медленно, то эрозия, вызванная антропогенной деятельностью, поражает своими ускоренными темпами.

Земледелие с обильным использованием пестицидов становится настоящим бичом для человечества. Наибольшую опасность при этом представляют устойчивые соединения хлора, способные сохраняться в почве долгие годы и накапливаться в ней.

Загрязнение воздуха

Следующая серьезная экологическая угроза - это загрязнение атмосферы. Опять же оно может вызываться и природными факторами, к примеру, вулканической деятельностью, цветением растений, дымом от горящих лесов или ветровой эрозией. А вот антропогенное воздействие наносит атмосфере вред гораздо больший.

Антропогенное, или техногенное загрязнение воздуха происходит из-за попадания в атмосферу большого количества тех или иных вредных веществ. Особенный вред в этом плане наносит химическая промышленность. Благодаря ей в воздух выбрасываются диоксид серы, оксиды азота, сероводород, углеводороды, галогены и другие вещества. Вступая друг с другом в химические реакции, они способны образовывать очень опасные высокотоксичные соединения.

Ситуацию усугубляют автомобильные выхлопы. В большинстве крупных городов в безветренную погоду стало обычным такое явление, как фотохимический смог.

Загрязнение водных запасов планеты

Жизнь на планете невозможна без воды, но в наше время экологические исследования заставили ученых прийти к горькому выводу: антропологическая деятельность оказывает губительное воздействие на гидросферу Земли. Сокращаются природные запасы пресной воды, и даже огромный Мировой океан претерпевает сегодня глобальные изменения в своей экосистеме, в связи с чем многие морские обитатели обречены на вымирание.

Особенно настораживает тот факт, что загрязнению подвергаются не только поверхностные воды, но и подземные, на состояние которых влияют не только отходы промышленных предприятий, но также многочисленные городские свалки, канализационные стоки, отходы животноводческих комплексов, хранилища удобрений и химических веществ. Ко всему прочему, не обходится цивилизация и без крупных аварий. Аварийные сбросы отходов в водоемы - не такой уж редкий случай.

Связь экологии с другими науками

В первую очередь экология - это наука, изучающая проблемы окружающей среды, и одной ей не под силу исправить сложившуюся ситуацию. Теперь, когда стало видно, насколько тревожной является ситуация в разных экосистемах, становится еще понятнее, насколько важна связь экологии с другими науками. Без тесного взаимодействия с медициной, биологией, химией, физикой и некоторыми другими научными отраслями просто невозможно будет активно решать экологические проблемы.

Ученым предстоит приложить совместные усилия для того, чтобы постараться свести к минимуму тот вред, который наносит человек природе. Ученые разных стран в спешном порядке ищут безопасные источники энергии. В некоторых государствах уже значительно выросла доля автомобилей, работающих на электроэнергии. Многое зависит от усилий химиков, им предстоит в новом веке кардинально решать проблему по минимализации вреда промышленных отходов. В решении общих проблем должны быть обязательно задействованы все области экологии.

Экологическая ситуация в России

К сожалению, экология России находится далеко не в лучшем состоянии. По мнению авторитетных экологов, наша страна входит в тройку государств, которые наиболее активно загрязняют экосистему планеты. Кроме России, в позорный список вошли еще Китай и США.

Ситуация усугубляется еще и тем, что в то время как наиболее развитые Европейские страны тратят ежегодно до 6% от своего бюджета на природоохранные мероприятия, в России эти затраты не дотягивают даже и до 1%. Власти упорно не хотят реагировать на попытки экологов обратить их внимание на плачевное положение дел в этой сфере.

А между тем экология Россиивызывает опасение всего мирового сообщества, так как территории, которые она занимает, поистине огромны, промышленных предприятий очень много, отходы не перерабатываются и не утилизируются должным образом, и на фоне экономического кризиса все это выглядит просто угрожающе.

Влияние экологии на здоровье людей

Выше уже было сказано, насколько пагубно влияют на здоровье человека неблагоприятные для жизни факторы окружающей среды. В первую очередь это, конечно же, касается детей, потому что это - наше будущее. Но каково будет это будущее, если маленькому человечку с пеленок приходится дышать загрязненным воздухом, питаться продуктами, в которые добавлены вредные химические консерванты, пить воду только из пластиковых бутылок и т. д.?

В последние годы врачи делают акцент на то, что заболеваемость бронхо-легочными болезнями все выше и выше. Растет число больных аллергией, причем большинство из них опять же - дети. Во всем мире наблюдается рост заболеваний, связанных с иммунодефицитными состояниями. Можно предположить, что если человечество в ближайшее время не опомнится и не постарается заключить мирный гармоничный союз с матушкой-Природой, то в не столь отдаленном будущем нас может постичь участь многих вымерших видов. Необходимо помнить, что находятся в неразрывной связи.

2014 - год экологии

Каждый год в нашей стране проводится много мероприятий, посвященных просветительской деятельности в вопросах экологии. И 2014 год не стал исключением. Так, с начала года в России проводится масштабный конкурс "Национальная экологическая премия "ERAECO". В рамках этого мероприятия в разных городах России демонстрируются фильмы на экологическую тематику, проводятся фестивали, лекции.

Также будут проводится презентации по эко-строительству и демонстрация возможностей экологических фермерских хозяйств Москвы и Московской области. В школах прошли эко-уроки, на которых ребятам рассказывалось о проблемах охраны окружающей среды и подробно обсуждались различные вопросы по экологии.

Организаторы "ERAECO" планируют открытие передвижной экологической мини-лаборатории, при помощи которой можно будет осуществлять экспресс-анализы проб, взятых из воды, воздуха и почвы. Экспертами лаборатории при поддержке специалистов-экологов станут школьники разных возрастов и студенты.

Будут сформированы отряды "эко-патруля", которые будут продолжать свою деятельность не только во время проведения конкурса, но и после его окончания. Детишки младшего школьного возраста тоже смогут приобщиться ко многим интересным мероприятиям, а после им будет предложено создать визуальный отчет в рисунках.

Международное сотрудничество в деле защиты окружающей среды

Наша планета едина, и несмотря на то, что люди разграничили ее на множество разных стран и государств, решение острых экологических вопросов требует объединения. Такое сотрудничество осуществляется в рамках международных программ таких организаций, как ЮНЕСКО и ООН, и регулируется межгосударственными соглашениями.

Были разработаны сотрудничества. Один из них гласит, что экологическое благополучие какого-либо государства не должно быть обеспечено без учета интересов других стран или за их счет. К примеру, более сильными странами недопустимо использовать природные ресурсы слаборазвитых мировых регионов.

Еще один принцип провозглашает, что на всех уровнях должен быть установлен обязательный контроль над угрожающими изменениями в окружающей среде и все государства обязаны оказывать всемерную помощь друг другу при сложных экологических проблемах и чрезвычайных ситуациях.

Важно осознавать, что, только сплотившись, человечество сможет спасти Землю от надвигающегося экологического коллапса. Отныне каждый гражданин планеты обязан это понять.

Экология как наука, изучающая отношения между организмами и их взаимосвязи с окружающей средой. Предмет и задачи экологии. Организм инадорганизменные системы: популяции, сообщества, экосистемы как объекты экологии. Биоэкология и ее основные разделы (аутэкология, демэкология, синэкология). Ландшафтная экология. Экология человека и социальная экология.

Повышение роли экологии на современном этапе развития человечества. Основные нарушения в биосфере, вызываемые деятельностью человека. Угроза глобальных экологических катастроф. Экология как научная основа выхода из глобальных кризисов.

Экологические знания – основа природопользования. Экологические принципы заповедного дела и рационального использования природных ресурсов. Красные книги. Международное сотрудничество в деле охраны природы. Экологическое законодательство Российской Федерации.

Экология – это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с окружающей их природой, о структуре и функционировании надорганизменных систем.

Термин «экология» в 1866 г. ввел немецкий эволюционист Эрнст Геккель. Э. Геккель считал, что экология должна изучать различные формы борьбы за существование. В первичном значении, экология – это наука об отношениях организмов к окружающей среде (от греч. «oikos» – жилище, местопребывание, убежище).

Экология, как и любая наука, характеризуется наличием собственного объекта, предмета, задач и методов (объект – это часть окружающего мира, которая изучается данной наукой; предмет науки – это наиболее главные существенные стороны ее объекта).

Объектом экологии являются биологические системы надорганизменного уровня: популяции, сообщества, экосистемы (Ю. Одум, 1986).

Предметом экологии являются взаимоотношения организмов и надорганизменных систем с окружающих их органической и неорганической средой (Э. Геккель, 1870; Р. Уиттекер, 1980; Т. Фенчил, 1987).

По определению Р. Риклефса (1979), экологию можно представить «... как трехмерное сооружение из лежащих один над другим горизонтальных слоев, соответствующих различным уровням биологической организации – от индивидуума через популяцию и сообщество к экосистеме ; вертикальные разрезы, проходящие через все слои, делят все сооружение на секции, соответствующиеформе, функции, развитию, регуляции и адаптации . Каждому уровню экологической организации присущи свои особые структурные и функциональные характеристики».

Из множества определений предмета экологии вытекает и множество задач , стоящих перед современной экологией:

– Изучение структуры пространственно-временны х объединений организмов (популяций, сообществ, экосистем, биосферы).

– Изучение круговорота веществ и потоков энергии в надорганизменных системах.

– Изучение закономерностей функционирования экосистем и биосферы в целом.

– Изучение реакции надорганизменных систем на воздействие разнообразных экологических факторов.

– Моделирование биологических явлений для экологического прогнозирования.

– Создание теоретической основы охраны природы.

– Научное обоснование производственных и социально-экономических программ.

Методы экологических исследований

При изучении надорганизменных систем экология использует все разнообразие методов как биологических, так и небиологических наук. Однако специфическим методом экологии является количественный анализ структуры и функционирования надорганизменных систем . Современная экология – это один из наиболее точных, наиболеематематизированных разделов биологии.

Структура современной экологии

Экология делится на фундаментальную и прикладную . Фундаментальная экология изучает наиболее общие экологические закономерности, а прикладная – использует полученные знания для обеспечения устойчивого развития общества.

Основу экологии составляет биоэкология как раздел общей биологии. «Спасти человека – это, прежде всего, сохранить природу. И здесь только биологи могут привести необходимые аргументы, доказывающие правомерность высказанного тезиса».

Биоэкология (как и любая наука) делится на общую и частную . В состав общей биоэкологии входят разделы:

1. Аутэкология – изучает взаимодействие со средой обитания отдельных организмов определенных видов.

2. Экология популяций (демэкология) – изучает структуру популяций и ее изменение под воздействием экологических факторов.

3. Синэкология – изучает структуру и функционирование сообществ и экосистем.

К общей биоэкологии относятся и другие разделы:

– эволюционная экология – изучает экологические механизмы эволюционного преобразования популяций;

– палеоэкология – изучает экологические связи вымерших групп организмов и сообществ;

– морфологическая экология – изучает закономерности изменения строения органов и структур в зависимости от условий обитания;

– физиологическая экология – изучает закономерности физиологических изменений, лежащих в основе адаптации организмов;

– биохимическая экология – изучает молекулярные механизмы приспособительных преобразований в организмах в ответ на изменение среды;

– математическая экология – на основании выявленных закономерностей разрабатывает математические модели, позволяющие прогнозировать состояние экосистем, а также управлять ими.

Частная биоэкология изучает экологию отдельных таксономических групп, например: экология животных, экология млекопитающих, экология выхухоли; экология растений, экология опыления, экология сосны; экология водорослей; экология грибов и т. д.

Биоэкология тесно связана с ландшафтной экологией , например:

– экологией водных ландшафтов (гидробиологией) – океанов, рек, озер, водохранилищ, каналов...

– экологией наземных ландшафтов – лесов, степей, пустынь, высокогорий...

Отдельно выделяются разделы фундаментальной экологии, связанные с существованием и деятельностью человека:

– экология человека – изучает человека как биологический вид, вступающий в разнообразные экологические взаимодействия;

– социальная экология – изучает взаимодействие человеческого общества и окружающей среды;

– глобальная экология – изучает наиболее крупномасштабные проблемы экологии человека и социальной экологии.

Прикладная экология включает: промышленную экологию, сельскохозяйственную экологию, экологию города (населенных пунктов), медицинскую экологию, экологию административных районов, экологическое право, экологию катастроф и многие другие разделы. Прикладная экология тесно связана с охраной природы и окружающей среды .

Экологические знания должны служить основой рационального природопользования. На их основе базируется создание и развитие сети охраняемых территорий: заказников, заповедников и национальных парков , а также охрана отдельныхпамятников природы . Рациональное использование природных ресурсов является основой устойчивого развития человечества.

Во второй половине ХХ века в связи с интенсивным воздействием человеческого общества на биосферу начинаетсяэкологический кризис , особенно обострившийся в последние десятилетия. Современная экология включает множество разделов и охватывает самые разнообразные стороны человеческой деятельности; происходит экологизация всего общества.

Глобальные экологические проблемы и пути их решения

Глобальные экологические проблемы являются общими для всей биосферы и для всего человечества. Главные из них:

– обеспечение населения продовольствием и водой;

– защита людей от негативных последствий научно-технического прогресса;

– обеспечение растущих потребностей мирового хозяйства в энергии и в природных ресурсах;

– охрана природной среды от разрушительного антропогенного воздействия, защита среды от разнообразных загрязнений – физических, химических, биологических;

– сохранение биологического (генетического) разнообразия : многообразия сообществ и экосистем, видов и генофонда каждого вида как представителя таксономической группы и сообщества.

400 лет назад каждые 3 года вымирал один биологический вид. В наше время каждые 8 месяцев на Земле вымирает один вид. Исчезновение одного вида растений может привести к гибели 10 видов животных.

К глобальным экологическим проблемам также относится защита людей от особо опасных заболеваний .

Международное сотрудничество в деле охраны природы .

Глобальные экологические проблемы обострились после Второй мировой войны. Для их решения в 1948 г. был образованМеждународный союз охраны природы и природных ресурсов (МСОП) .

Первоочередной задачей МСОП являлось составление Красных книг – списков редких и находящихся под угрозой исчезновения видов. В 1963-1966 гг. была издана первая Международная Красная книга. В 1980 г. вышло ее четвертое издание. В 1978-1984 гг. издается Красная книга СССР, а в 1985 г. – Красная книга Российской Федерации.

В 1980 г. Международным союзом охраны природы и природных ресурсов была разработана «Всемирная стратегия охраны природы» .

В материалах Всемирной стратегии отмечается, что одной из глобальных экологических проблем является проблема питания: 500 млн. человек систематически недоедают. Труднее учесть число людей, не получающих полноценного питания, сбалансированного по белкам, витаминам и микроэлементам.

Всемирная стратегия сформулировала первоочередные задачи охраны природы:

– Поддержание главных экологических процессов в экосистемах.

– Сохранение генетического разнообразия.

– Долгосрочное рациональное использование видов и экосистем.

В 1992 г. в Рио-де-Жанейро состоялась конференция Организации Объединенных Наций по окружающей среде и развитию . На этой конференции был принят ряд документов, подписанных представителями 179 государств:

– Программа действий: Повестка дня на XXI век.

– Заявление о принципах в отношении лесов.

– Конвенция ООН об изменении климата.

– Конвенция о биологическом разнообразии.

В материалах Конвенции о биологическом разнообразии отмечается, что «...разнообразие важно для эволюции и сохранения систем жизнеобеспечения биосферы». Для сохранения систем жизнеобеспечения биосферы необходимо сохранение всех форм биологического разнообразия: «Страны, которые присоединяются к Конвенции, должны определять компоненты биологического разнообразия, ...осуществлять контроль за видами деятельности, которые могут оказать вредное воздействие на биологическое разнообразие».

В 1995 г. в Софии на конференции министров окружающей среды европейских стран была принята Общеевропейская стратегия сохранения биологического и ландшафтного разнообразия .

Принципы Общеевропейской стратегии сохранения биологического и ландшафтного разнообразия природы:

– Охрана наиболее уязвимых экосистем.

– Охрана и восстановление нарушенных экосистем.

– Охрана территорий с наибольшим видовым разнообразием.

– Сохранение эталонных природных комплексов.