Главная
страница 1страница 2страница 3 ... страница 6страница 7

Задачи экологии
Среди основных задач экологической науки можно выделить следующие:

  1. Исследование закономерностей организации жизни, в том числе в связи с антропогенными воздействиями на природные системы и биосферу в целом;

  2. Создание научной основы рациональной эксплуатации биологических и земных ресурсов, прогнозирования изменений природы под влиянием деятельности человека и управления процессами, протекающими в биосфере, и сохранение среды обитания человека;

  3. Регуляция численности популяций;

  4. Разработка системы мероприятий, обеспечивающих минимум применения отрицательно влияющих на человека средств борьбы с вредными видами;

  5. Восстановление нарушенных природных систем;

Задачи экологического образования могут быть сформулированы следующим образом:

- развить представление о человеке как о части природы, о единстве и самоценности всего живого и невозможности выживании человека без сохранения биосферы с определенным запасом экологического разнообразия;

- обучить грамотному восприятию явлений, связанных с жизнью человека в природной среде, в том числе и его профессиональной деятельность;

- внедрить новые перспективные "экологически чистые" ресурсов- и энергосберегающие технологии и методы природопользования.



Методы экологии
В экологии применяет несколько методов, которые также применяются в сочетании друг с другом.

Системный подход пронизывает большинство экологических исследований, так как любой объект экологии представляет собой систему или часть системы в силу всеобщей связи элементов живой природы. Экология в принципе не может быть несистемной, и название первой части этой книги лишь подчеркивает возможность представить всю совокупность объектов экологии как единую систему.

Помимо этого методы экологии подразделяются на полевые (изучение жизни организмов и их сообществ в естественных условиях, т. Е. Длительное наблюдение в природе с помощью различной аппаратуры) и экспериментальные (эксперименты в стационарных лабораториях, где имеется возможность не только варьировать, но и строго контролировать влияние на живые организмы любых факторов по заданной программе). При этом экологи оперируют не только биологическими, но и современными физическими и химическими методами, используют моделирование биологических явлений, т. Е. Воспроизведение в искусственных экосистемах различных процессов, происходящих в живой природе. Посредством моделирования можно изучить поведение любой системы с целью оценки возможных последствий применения различных стратегий и методов управления ресурсами, т. Е. Для экологического прогнозирования.

Для изучения и прогнозирования природных процессов широко используется также метод математического моделирования. Такие модели экосистем строятся на основе многочисленных сведений, накопленных в полевых и лабораторных условиях. При этом правильно построенные математические модели помогают увидеть то, что трудно или невозможно проверить в эксперименте. Однако сама по себе математическая модель не может служить абсолютным доказательством правильности той или иной гипотезы, но она служит одним из путей анализа реальности.

Сочетание системных, полевых и экспериментальных методов исследования позволяет экологу выяснить все аспекты взаимоотношений между живыми организмами и многочисленными факторами окружающей среды, что позволит не только восстановить динамическое равновесие природы, но и управлять экосистемами.

Глобальные проблемы.
Природа в целом сама по себе не знает экологических проблем в нашем сегодняшнем пони­мании. Если они и возникали у некоторых групп организмов из-за изменений природных условий, то решались, как правило, медленным эволюционным путем на про­тяжении больших промежутков времени, когда замена одних форм другими для всей природы не становилась критичной. Во всяком случае, наука не знает примера, когда бы появление, эволюция или исчезновение одного вида организмов оказывали влияние на судьбу всей биосферы. В отличие от этого экологические проблемы человечества стали весьма существенными проблемами всей природы на земле.

1. Объем антропогенного воздействия на природу и окружаю­щую человека среду в xx в. Стал слишком велик и приблизился к пределу устойчивости биосферы, а по некоторым параметрам и превзошел его. Проявления и свидетельства этого многообразны.

□ резкое сокращение площади ненарушенных природных сообществ, их существенная деградация на остальной площади суши, уменьшение биологического разнообразия нарушают природные потоки вещества и энергии, вызывают количествен­ное и качественное обеднение биосферы.

□ потребление и изъятие человеком возобновимых природ­ных ресурсов - пресной воды, почвы, биомассы и продукции растений - достигло критической скорости или превысило темпы их естественного воспроизводства.



□ отходы человеческого хозяйства загрязняют среду, так как они содержат множество материалов, не утилизируемых в при­родных круговоротах; загрязнение ведет к деформации окру­жающей среды, неблагоприятным изменениям климата, создает угрозу здоровью людей, вызывает деградацию экосистем.

□ на потоках веществ и энергии в природе стала сказывать­ся существенная разомкнутость антропогенного круговорота веществ; появились признаки нарушения биосферного равнове­сия, ослабления средообразующей и средорегулирующей функ­ций биосферы.

□ в xx в. Резко сократились и продолжают быстро умень­шаться запасы невозобновимых, главным образом минераль­ных и топливных ресурсов, что создает серьезные экономиче­ские проблемы.

В геологической истории земли и раньше происходили зна­чительные изменения растительного покрова, биомассы и про­дуктивности биоты, ландшафтной структуры суши, химического состава атмосферы и климата. Негативное воздействие человека на природу также имеет длительную историю. Но никогда еще эти изменения и нарушения не имели такой качественной структуры и не происходили с такой быстротой, как в наше время. Все это означает наступление глобального антропогенного экологического кризиса.

2. Природа отвечает на возрастающее антропогенное давление часто непредвиденными изменениями, создающими экологическую опасность.

□антропогенное преобразование ландшафтов и загрязнение среды часто имеют неконтролируемые последействия, приводя­щие к возникновению зон повышенного экологического риска, экологических бедствий и экономических потерь.



□ избирательное воздействие на отдельные виды микроор­ганизмов, растений или животных, исключение этих организмов из природных сообществ вызывает неконтролируемые цепные реакции, которые затрагивают многие виды, нарушают устойчи­вость экосистем и ведут к разрушению многих из них.

□ химическое и радиационное загрязнение среды ускоряет мутации и приводит к появлению новых биологических форм, обладающих повышенной устойчивостью, адаптивностью, а иногда и опасными для человека свойствами.

Ответы природы касаются непосредственно и природы че­ловека.

3. Человек оказался в ловушке противоречия между своей кон­серва­тив­ной биологической сущностью и нарастающим отчужде­нием от природы. Используя изобретенные им технологии и средства жизнеобеспечения, человек в большой мере освобо­дился от давления естественного отбора и межвидовой конку­ренции. Он на несколько порядков превысил свою биологиче­скую видовую численность и еще в десятки раз - объем ис­пользования веществ и энергии для удовлетворения надбиологических потребностей.

Огромное увеличение и продолжающийся рост численно­сти людей отнюдь не связаны с повышением их биологиче­ского качества. Наоборот, для людей в целом характерны со­вершенно немыслимые для диких животных в природе груз наследственных заболеваний, наследственная предрасполо­женность к болезням, низкий иммуннобиологический статус и огромное число инфекций, возрастная хронизация болез­ней. Проблемы экологии человека все больше становятся проблемами здравоохранения.

Человечество xx в. Приобрело черты цивилизации потребления, экономика которой поддерживается преимущественно за счет диктата предложения и провокации большого числа вто­ростепенных, факультативных (необязательных) потребностей. Именно их удовлетворение ведет в основном к избыточной тех­ногенной нагрузке на природу и на окружающую человека среду.

Экологические проблемы человечества тесно сопряжены с экономическими и социальными. Региональные экологические проблемы во многих случаях становятся источником экономи­ческого неравенства, социальных и геополитических коллизий.



Вопросы:
1. Общая экология как часть экологической науки

2. Общие понятия о биоэкологии и геоэкологии, экологии человека и социальной экологии

3. Объекты, задачи и методы экологии

4. Глобальные проблемы экологии




Лекция 3

НООСФЕРА. СТРОЕНИЕ БИОСФЕРЫ. ФАКТОРЫ СРЕДЫ. АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМОВ.
Ноосфе́ра (греч. Νόος — разум и σφαῖρα — шар) — сфера разума; сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития (эта сфера обозначается также терминами «антропосфера», «биосфера», «биотехносфера»

Понятие «ноосфера» было предложено профессором математики Сорбонны Эдуардом Леруа (1870—1954), который трактовал её как «мыслящую» оболочку, формирующуюся человеческим сознанием. Э. Леруа подчёркивал, что пришёл к этой идее совместно со своим другом — крупнейшим геологом и палеонтологом-эволюционистом и католическим философом Пьером Тейяром де Шарденом. При этом Леруа и Шарден основывались на лекциях по геохимии, которые в 1922/1923 годах читал в Сорбонне Владимир Иванович Вернадский (1863—1945).

Наиболее полное воплощение теория Леруа нашла в разработке Тейяра де Шардена, который разделял не только идею абиогенеза (оживления материи), но и идею, что конечным пунктом развития ноосферы будет слияние с Богом. Развитие ноосферного учения связано в первую очередь с именем Вернадского.

В основе теории ноосферы Леруа лежат представления Плотина (205—270) об эманации Единого (непознаваемой Первосущности, отождествляемой с Благом) в Ум и мировую Душу, с последующей трансформацией последних снова в Единое. Согласно Плотину, сначала Единое выделяет из себя мировой Ум (нус), заключающий в себе мир идей, затем Ум производит из себя мировую Душу, которая дробится на отдельные души и творит чувственный мир. Материя возникает как низшая ступень эманации. Достигнув определенной ступени развития, существа чувственного мира начинают осознавать собственную неполноту и стремиться к приобщению, а затем и слиянию с Единым.

Эволюционная модель Леруа и Тейяра де Шардена повторяет основные положения неоплатонизма. Разумеется, возникновение Вселенной, появление и развитие жизни на Земле описывается в терминах современной науки, но принципиальная схема концепции соответствует принципам неоплатоников. Человек у Плотина стремится выйти за пределы Души в сферу Разума, чтобы затем, через экстаз, приобщиться к Единому. Согласно Тейяру де Шардену, человек также стремится перейти в сферу разума и раствориться в Боге.

Идеи Плотина были восприняты Леруа в бергсонианском духе. Влияние Анри Бергсона (1859—1941) на создание теории ноосферы заключалось главным образом в выдвинутом им положении о творческой эволюции. Подлинная и первоначальная реальность, по Бергсону, — жизнь как метафизически-космический процесс, творческая эволюция; структура её — длительность, постигаемая только посредством интуиции, различные аспекты длительности — материя, сознание, память, дух. Универсум живёт, растёт в процессе творческого сознания и свободно развивается в соответствии с внутренне присущим ему стремлением к жизни — «жизненным порывом».

Влияние Бергсона прослеживается и у Тейяра де Шардена. В частности, в «Феномене человека» он несколько раз обращается к бергсоновским категориям порыва и длительности.

В. И. Вернадский, анализируя геологическую историю Земли, утверждал, что наблюдается переход биосферы в новое состояние – ноосферу под действием новой геологической силы, научной мысли человечества. Однако в трудах В. И. Вернадского нет законченного и непротиворечивого толкования сущности материальной ноосферы как преобразованной биосферы. В одних случаях он писал о ноосфере в будущем времени (она еще не наступила), в других в настоящем (мы входим в нее), а иногда связывал формирование ноосферы с появлением человека разумного или с возникновением промышленного производства. Надо заметить, что когда в качестве минеролога В. И. Вернадский писал о геологической деятельности человека, он еще не употреблял понятий «ноосфера» и даже «биосфера».  О формировании на Земле ноосферы он наиболее подробно писал в незавершенной работе «Научная мысль как планетное явление», но преимущественно с точки зрения истории науки.

Итак, что же ноосфера: утопия или реальная стратегия выживания? Труды В. И. Вернадского позволяют более обоснованно ответить на поставленный вопрос, поскольку в них указан ряд конкретных условий, необходимых для становления и существования ноосферы. Перечислим эти условия.


  1. Заселение человеком всей планеты.

  2. Резкое преобразование средств связи и обмена между странами.

  3. Усиление связей, в том числе политических, между всеми странами земли.

  4. Начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере.

  5. Расширение границ биосферы и выход в космос.

  6. Открытие новых источников энергии.

  7. Равенство людей всех рас и религий.

  8. Увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики.

  9. Свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских, политических настроений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли.

  10. Продуманная   система   народного   образования   и   подъем   благосостояния   трудящихся.   Создание   реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и ослабить болезни.

  11.    Разумное   преобразование   первичной   природы   Земли   с   целью   сделать   ее   способной   удовлетворять   все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения.

  12. Исключение войн из жизни общества.

В современном мире, часть этих условий выполнена (1 – 6), некоторые выполнены неполностью (7 – 12).

Таким образом, мы видим, что налицо все те конкретные признаки, все или почти все условия, на которые указывал В. И. Вернадский для того, чтобы отличить ноосферу от существовавших ранее состояний биосферы. Процесс ее образования постепенный, и, вероятно, никогда нельзя будет точно указать год или даже десятилетие, с которого переход биосферы в ноосферу можно будет считать завершенным. Но, конечно, мнения по этому вопросу могут быть разные.

Сам В. И. Вернадский, замечая нежелательные, разрушительные последствия хозяйствования человека на Земле, считал их некоторыми издержками. Он верил в человеческий разум, гуманизм научной деятельности, торжество добра и красоты. Что-то он гениально предвидел, в чем-то, возможно, ошибался. Ноосферу следует принимать как символ веры, как идеал разумного человеческого вмешательства в биосферные процессы под влиянием научных достижений. Надо в нее верить, надеяться на ее пришествие, предпринимать соответствующие меры.
Строение биосферы
Атмосфера – наиболее легкая оболочка Земли, которая граничит         с космическим пространством; через атмосферу осуществляется обмен          вещества и энергии с космосом. В состав атмосферы в основном входят: N2 (78 \%); O2 (21 \%); CO2 (0,03 \%).

Гидросфера – водная оболочка Земли. Преобладающие элементы химического состава гидросферы: водород, кислород, натрий, магний, кальций, хлор, сера, углерод.

Литосфера – внешняя твердая оболочка Земли, состоящая из осадочных и магматических пород. Сновные элементы химического состава литосферы: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K.
Экологические факторы
Среда обитания – это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Составные части и свойства среды многообразны и изменчивы. Любое живое существо живет в сложном, меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями.

Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами. Факторы среды многообразны. Они могут быть необходимы или, наоборот, вредны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и размножению. Экологические факторы имеют разную природу и специфику действия. Среди них выделяют абиотические и биотические, антропогенные.



Абиотические факторы – температура, свет, радиоактивное излучение, давление, влажность воздуха, солевой состав воды, ветер, течения, рельеф местности – это все свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.

Биотические факторы – это формы воздействия живых существ друг на друга. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние других существ, вступает в связь с представителями своего вида и других видов – растениями, животными, микроорганизмами, зависит от них и сам оказывает на них воздействие. Окружающий органический мир – составная часть среды каждого живого существа.

Взаимные связи организмов – основа существования биоценозов и популяций; рассмотрение их относится к области син-экологии.



Антропогенные факторы – это формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни. В ходе истории человечества развитие сначала охоты, а затем сельского хозяйства, промышленности, транспорта сильно изменило природу нашей планеты. Значение антропогенных воздействий на весь живой мир Земли продолжает стремительно возрастать.

Изменения факторов среды во времени могут быть: 1) регулярно-периодическими, меняющими силу воздействия в связи со временем суток, или сезоном года, или ритмом приливов и отливов в океане; 2) нерегулярными, без четкой периодичности, например, изменения погодных условий в разные годы, явления катастрофического характера – бури, ливни, обвалы и т. П.; 3) направленными на протяжении известных, иногда длительных, отрезков времени, например, при похолодании или потеплении климата, зарастании водоемов, постоянном выпасе скота на одном и том же участке и т. П.

Среди факторов среды выделяют ресурсы и условия. Ресурсы окружающей среды организмы используют, потребляют, тем самым уменьшая их количество. К ресурсам относят пищу, воду при ее дефиците, убежища, удобные места для размножения и т. П. Условия – это такие факторы, к которым организмы вынуждены приспосабливаться, но повлиять на них обычно не могут. Один и тот же фактор среды может быть ресурсом для одних и условием для других видов. Например, свет – жизненно необходимый энергетический ресурс для растений, а для обладающих зрением животных – условие зрительной ориентации. Вода для многих организмов может быть и условием жизни, и ресурсом.




Адаптации организмов

Приспособления организмов к среде носят название адаптации. Под адаптациями понимаются любые изменения в структуре и функциях организмов, повышающие их шансы на выживание.

Способность к адаптациям – одно из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает и саму возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях: от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Адаптации возникают и развиваются в ходе эволюции видов.

Основные механизмы адаптации на уровне организма: 1) биохимические– проявляются во внутриклеточных процессах, как, например, смена работы ферментов или изменение их количества; 2) физиологические – например, усиление потоотделения при повышении температуры у ряда видов; 3) морфо-анатомические – особенности строения и формы тела, связанные с образом жизни; 4) поведенческие – например, поиск животными благоприятных мест обитания, создание нор, гнезд и т. П.; 5) онтогенетические – ускорение или замедление индивидуального развития, способствующие выживанию при изменении условий.

Экологические факторы среды оказывают на живые организмы различные воздействия, т. Е. Могут влиять как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических и биохимических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования в данных условиях; как модификаторы, вызывающие морфологические и анатомические изменения организмов; как сигналы, свидетельствующие об изменениях других факторов среды.
Вопросы:
1. Понятие о ноосфере

2. Воззрения Вернадского о ноосфере

3. Строение биосферы и адаптации организмов

4. Экологические факторы


Лекция 4
КАЧЕСТВО ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ И

ПРОБЛЕМЫ НАРОДОНАСЕЛЕНИЯ
Существуют противоречия между возрастающими потребностями людей и ограниченными возможностями биосферы, природных ресурсов по их удовлетворению. Одной из причин порчи среды обитания человека и подрыва восстановительных сил природы является и ускоренный рост населения. Так, в начале нашей эры насчитывалось около 200 млн. Человек, в 1000 г. – 275 млн., в середине XVII в. – 50 млн., в 1850 г. – 1,3 млрд., в 1900 г. – 5,2 млрд.

Только за истекшие 70 лет XX в. Население мира увеличилось в 2,2 раза. Дерево роста населения по отдельным регионам и странам с 1830 по 1980 гг. Приведено на рис. 2, где сделаны следующие обозначения: 1 – Северная Америка; 3 – Европа и Океания; 4 – Африка; 5 – СНГ; 6 – Индия; 7 – Китай; 8 – остальная Азия.

Во всех регионах мира и странах за последние годы произошел резкий рост населения, но особенно быстрыми темпами – в странах Азии, Африки, Латинской Америки, в Индии и Китае.

Все возрастающая численность населения ставит перед многими странами, особенно перед развивающимися, проблему обеспечения людей продовольствием. Каждый год в мире умирает от голода 2 млн. Человек. Наряду с решением продовольственной проблемы важное значение приобретают и проблемы обеспечения человечества водой, сохранения чистым атмосферного воздуха, сохранения плодородия почв. В ряде регионов уже сейчас встают серьезные проблемы, связанные с нехваткой воды, особенно пресной, загрязнением окружающей среды.

Человечество тревожит обеспечение себя тепло- и электроэнергией. По приблизительной оценке советского ученого Н.В. Мельникова, классическими видами топлива (уголь, нефть, природный газ, торф, горючие сланцы) человечество обеспечено по уровню потребления 1980 г. На 300 – 320 лет, а по уровню потребления 2000 г. – на 140 – 150 лет. В связи с чем все более видное место в топливно-энергетическом хозяйстве мира должны занимать альтернативные методы получения энергии, в частности атомная, водородная и др. Огромное количество энергии могло быть получено человеком при разрешении сложной проблемы управления термоядерным синтезом.

Дальнейшее развитие экономики в природоохранном аспекте связано с решением проблем более полного использования природных ресурсов и с созданием рециркуляционных материальных и энергетических потоков.


<< предыдущая страница   следующая страница >>
Смотрите также:
Актуальность, предмет и генезис экологии
1200.22kb.
7 стр.
I. Предмет экологии. Методы и задачи экологии План Расширенное понимание предмета экологии Разделы экологии
158.98kb.
1 стр.
«Бюрократический социализм рухнул, потому что не позволял ценам говорить экономическую правду. Рыночная экономика погубит себя и окружающую среду, если мы не позволим ценам говорить экологическую правду»
1946.51kb.
7 стр.
Прикладная экология
57.31kb.
1 стр.
Предмет и задачи экологии
156.79kb.
1 стр.
Лекция план Экология и другие области научного знания, историческое развитие экологии; структура экологии и общей экологии
415.71kb.
3 стр.
«Роль женщины в современном мире»
482.01kb.
2 стр.
Актуальность программы. Обучение по программам в системе дополнительного образования является актуальным
349.37kb.
1 стр.
Лекция 1 Введение в предмет социальной экологии
1690.85kb.
8 стр.
Лабораторная работа №5 Компьютерное моделирование в экологии Краткие сведения
117.13kb.
1 стр.
Актуальность, гипотеза, объект, предмет
517.37kb.
2 стр.
Эволюционная теория пола В. А. Геодакян
215.29kb.
1 стр.