История развития экологии

План

Лекция 1. Введение. Предмет и задачи курса экология. Методы экологических исследований

Тематический план лекций по экологии

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ЭКОЛОГИИ

для студентов 2 курса дневного отделения на 3семестр

№	Темы лекций	Часы
1.	Введение.	2 ч.
2.	Биосфера и человек	2 ч.
3.	Основы синэкологии, экосистемы	2 ч.
4.	Основы демэкологии	2 ч.
5.	Динамика и устойчивость экосистем	2 ч.
6.	Основы аутэкологии. Организм и среда	2ч.
7.	Экология и здоровье человека	2ч.
8.	Рост народонаселения Земли Демографическая и продовольственная проблема	2ч
9.	Глобальные проблемы окружающей среды. Антропогенные воздействия на экосферу и их следствия	2ч
10.	Антропогенные воздействия на атмосферу и глобальные экологические проблемы	2ч
	Антропогенные воздействия на гидросферу, и их следствия.	2ч
	Антропогенные воздействия на литосферу, педосферу и их следствия. Загрязнения окружающей среды.	2ч
	Экологические принципы рационального природопользования и охраны природы
	Охрана окружающей среды. Экозащитная техника и технологии	2ч
	Организационно-правовые меры обеспечения устойчивого развития. Основы экономики природопользования	2ч
	Организационно-правовые меры обеспечения устойчивого развития. Основы экологического права	2ч
	Устойчивое развитии. Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды	2ч
	Итого	34 ч.

1. Предмет и задачи современной экологии

2. Методы экологических исследований

3. Структура курса

1. Предмет и задачи современной экологии

Особенности взаимодействия природы и общества на современном этапе, актуальность проблемы охраны окружающей среды

На рубеже третьего тысячелетия возник глобальный кризис современной цивилизации. Он выражается в ускоренном роете не­гативных тенденций во взаимоотношениях общества и природы и в росте социальной напряженности в самом обществе. Конфликт с природой, со­провождаемый ростом числа экологических проблем и их глобализацией, ставит вопрос о сохранении устойчивости сложной системы под названи­ем «биосфера» и, как следствие, о выживании человечества как вида. В со­временной обстановке следует выделить три ее ключевые особенности.

Первая особенность состоит в глобальном развитии ряда негативных тен­денций в природе. Это наблюдаемые изменения климата, состава атмосферы и вод, из­менение озонового слоя, нарушение землепользования и лесопользования вследствие усиления хозяйственной деятельности.

Чаще всего обсуждаются планетарные дисфункции биосферы. К ним относятся возможные катастрофические последствия глобального потепле­ния, которое может привести к таянию ледников и повышению уровня моря с затоплением огромных площадей таких стран, как, например, Голландия, значительная часть территории которой расположена ниже уровня моря. Гло­бальное потепление ассоциируется с повышением содержания в атмосфере «парниковых газов» (двуокись углерода, углекислый газ, метан и др.), ко­торые, будучи малыми газовыми примесями атмосферы, беспрепятственно пропускают солнечное излучение, но задерживают собственное, более низ­кочастотное тепловое излучение земной поверхности, что и служит при­знаком возможног о повышения глобальной температуры.

Однако реальные приоритеты глобальной экологии увязываются с необходимостью сохране­ния устойчивости биосферы в рамках глобальных геохимических циклов. Именно они в такой постановке являются первичным условием поддержа­ния систем глобального жизнеобеспечения по сравнению с увеличением со­держания в атмосфере «парниковых газов», рассматриваемым как следствие происходящих изменений биосферы.

Под биосферой понимается та уникальная природная система, которая формировалась на протяжении многих миллионов лет эволюции Земли как планеты. Она включает биоту и окружающую сс природную среду, обеспе­чивающую существование жизни и содержащую следы деятельности биоты. Специфические биосферные процессы характеризуют условия функциони­рования биоты, ее обмена с внешней средой и реагирования на происхо­дящие изменения при эволюции глобальной системы. Специфика этих процессов состоит в том, что основные химические элементы органиче­ских соединений (углерод, азот, кислород, фосфор и сера) накапливаются в тканях живых организмов. Это приводит к увеличению высокомолеку­лярных энергетических состояний соответствующих объектов биосферы, но после прекращения жизнедеятельности при естественном разложении этих тканей уровни энергии биогеохимических циклов понижаются. Такое сезонное и долгопериодное химическое неравновесие — характерная черта живой планеты. Другая ее характерная черта — необратимость процессов в биосфере — определяет особенности исследований наблюдаемых измене­ний и их возможной предсказуемости.

Дело в том, что биотические факторы контролируют функционирова­ние глобальной системы в состояниях, близких к квазистационарным на длительных временных масштабах. Возникающие возмущения биогеохи­мических процессов могут привести к кризисным состояниям замкнутых элементарных циклов, плохо регулируемых в реальных масштабах време­ни. Например, в настоящее время подверглось сильнейшей деградации или полностью разрушено около 30—40% почвенных ресурсов мира. Ежегод­ные потери почв вследствие застройки, прогрессирующей эрозии, запре­дельного загрязнения и других нежелательных явлений доходят до 10 млн га и более. Если учесть, что на восстановление 1 см почвенного покрова требуется порой несколько десятилетий, становится ясно: человечество «рубит сук на дереве видов, на котором сидит». Аналогично обстоит дело и с эксплуатацией лесных ресурсов. Если учесть, что леса мира являются легкими планеты, то варварское истребление тропических (Бразилия, Ин­дия, Индонезия и др.) и бореальных лесов (леса России составляют около 60% мировых запасов бореальных лесов) становится реальной угрозой жиз­ни на Земле. Живая природа также несет весомые потери. Ежедневно на планете исчезает один вид живой природы. Сейчас имеется 4000 кандида­тов на внесение в список исчезающих видов. Растет объем Красных книг растительного мира и почв.

Таким образом, человечество уничтожает биосферу, не понимая, что оно не обладает автотрофностью и рано или поздно этот ресурс закончится.

Вторая особенность: развитие социума вдет по степенным законам, край­не нелинейно и стремительно, что приводит к кризисам, росту социальной на­пряженности и расслоению общества.

За последние 5566 лет, поданным В.В. Довгуши и М.Н. Тихонова (1995), человечество пережило 14 550 войн, в которых погибло около 3640,5 млн че­ловек и нанесен ущерб на 115,13 квинтиллионов долларов. За всю историю существования человечества люди жили в мире всего 292 года. Только в по­следнем веке состоялись две мировые войны, война в Югославии, экологи­ческая война в Персидском заливе. Была предпринята террористическая по­пытка развязать бактериологическую войну, осуществлены захват Афгани­стана, Ирака.

Характер развития общества по ряду ключевых параметров является кри­тическим, гак как соответствует экспоненциальным и степенным закономер­ностям. Этим закономерное сям сейчас подвержены и второстепенные, или производные, параметры: например, рост народонаселения и соответствую­щие темпы роста потребления продуктов питания и энергии на душу насе­ления. Следствием является увеличение темпов загрязнения окружающей среды ядохимикатами, вредными газами, продуктами деятельности химиче­ских и радиохимических предприятий, а также рост мирового объема хими­ческих удобрений, вносимых в почву.

Третья особенность: ненадежность систем управления социума. Почти все системы управления обществом, созданные в XX в., потенциально опасны, ибо позволяют принимать кардинальные решения узкому кругу лиц.. Вся мировая система находится в крайне неравновесном состоянии, и в ней, как на опасном снежном склоне, имеется много центров опасной активации, ко­торые в любую минуту могут запустить катастрофический процесс.

Технические системы в XX в. управляются и функционируют в обществе. Рост энергетических, ядерных, инфраструктурных аварий и катастроф вы­зван рассогласованием взаимодействия человеко-машинных систем. По ме­ре развития техники огромную роль начинает играть негативный человече­ский фактор(инженерные ошибки, просчеты персонала, неэффективная помошь спасательных служб). Возрастание размеров и моши технических систем приводит к увеличению системных сбоев управления и масштабоЕ людских, материальных и экологических потерь.

И наконец, техническое развитие человечества происходит по методу проб и ошибок. Сначала делается научное открытие: например, деление атомного ядра. Затем это открытие внедряется в практику: создаются атом­ные бомбы и атомные станции. Далее в результате практической эксплуата­ции идеи открывается негативные стороны: атомная радиация — это долго действующий поражающий фактор как при взрыве атомной бомбы, так и при авариях на АЭС (Чернобыль). И только после негативной ситуации окончательно пишутся правила технику безопасности. Следующая идея мо­жет не дать нам дожить

Истинное значение экологии осознали в конце XX века, когда, когда встал вопрос «быть или не быть» человеческой цивилизации. Создается экологический вариант системного познания или экологический подход.

Экология – наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимоотношения между организмами и средой их обитания.

Термин «экология» был впервые введён в биологическую науку немецким учёным Эрнстом Геккелем в 1866 г. Изначально экология развивалась как составная часть биологической науки.

Объект изучения экологии – экосистемы, то есть единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания.

Предмет изучения – совокупность и структура связей между организмами и средой в экосистемах разных уровней.

Взаимосвязь экологии с другими науками

Первый этап – зарождение и становление экологии как науки (до 60-х годов XIX в.). Накапливаются данные о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания, делаются первые научные обобщения.

На этом этапе в XVII–XVIII вв. многие естествоиспытатели использовали в своих биологических описаниях элементы экологического подхода. В том числе, Антуан Реомюр, Авраам Трамбле, Жоржа Бюффона, Карла Линнея, русских ученых Степана Петровича Крашенинникова, Александра Фёдоровича Миддендорфа, Ивана Ивановича Лепёхина.

В этот же период Жан Батист Ламарк и Томас Мальтус впервые предупреждают человечество о возможных негативных последствиях воздействия человека на природу.

Второй этап – оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний (с 60-х гг. XIX в. до 50-х гг. XX в.).

Карл Францевич Рулье, Николай Алексеевич Северцов, Василий Васильевич Докучаев – обосновывают ряд принципов и понятий экологии.

Карл Мёбиус вводит понятие о биоценозе, как о закономерном сочетании организмов в определённых условиях среды.

Чарльз Дарвин раскрывает основные факторы эволюции органического мира, вводит понятие борьбы за существование.

Эрнст Геккель вводит понятие экологии.

Владимир Иванович Вернадский создаёт учение о биосфере.

Александр? Тенсли выдвигает понятие об экосистеме.

Владимир Николаевич Сукачев обосновывает понятие о биогеоценозе.

Большой вклад в науку на этом этапе внесли также Виктор Шелфорд, Эрвин Симонович Бауэр, Владимир Николаевич Беклемишев, Александр Николаевич Формозов, Даниил Николаевич Кашкаров.

Третий этап – превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране окружающей среды (с 50-х гг. XX в. до настоящего времени).

1. Методы экологических исследований