Тема 1.1 Мотивация и сущность экологии

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

Раздел 1. Фундаментальные понятия экологии и принципы рационального природопользования

Тема 1.1 Мотивация и сущность экологии

1. Общее понятие экологии

Слово «Экология» происходит от греческих слов «ойкос» – дом, жилище и «логос» – наука. В буквальном смысле экология – это наука об организмах у себя дома. Термин «экология» ввел известный немецкий зоолог Е.Геккель в 1866 году. Он понимал экологию «как науку о взаимоотношениях живого вещества с окружающей средой».

В дальнейшем экологией стали называть науку, изучающую условия существования живых организмов, их взаимосвязь между собой и средой, в которой они обитают.

Подобно всем другим областям знания экология развивалась непрерывно, но неравномерно. Труды Гиппократа, Аристотеля и других древнегреческих философов содержат сведения явно экологического характера. Однако греки не знали слова «экология».

Многие великие деятели «биологического Возрождения» (XVIII – XIX вв.) сделали свой вклад в эту сферу знаний. Например, Левенгук, Гумбольт, Ламарк, Северцев и др. Однако как самостоятельная наука экология сформировалась приблизительно к 1900 году. Научной основой экологии стало учение Ч. Дарвина о борьбе организмов за существование.

В развитие экологии значительный вклад внесли советские ученые: Д.Н.Кашкарев, С.И.Вавилов, В.И.Сукачев, Е.Н. Павловский, Д.Н.Формозов и др. Особая заслуга в развитии экологии принадлежит.И.Вернадскому - создателю учения о биосфере.

Следует отметить, что изначально экология развивалась как биологическая наука и подразделялась на три крупные разделы:

1. Факторальну экологию.

2. Популяционную экологию.

3. Биогеоценологию.

Факторальная экология. Иногда ее называют аутэкология. Она изучает взаимоотношения представителей вида с окружающей средой. Или, иначе говоря, факторальная экология исследует совокупность экологических факторов, действующих на изолированный организм и ответные реакции организма на их действие.

Популяционная экология. (или синэкологя) изучает группы организмов (популяции), то есть она рассматривает отдельные организмы не изолированно, а в составе популяции особей, относящихся к одному виду.

Пример: Если изучается отношение одного дерева до среды, то это подход аутекологичний, а если изучается лес, в котором растет это дерево, то подход будет синекологичним.

Популяционный подход к изучению природы имеет огромное практическое значение. Не зная закономерностей жизнедеятельности популяции, нельзя разрабатывать научно-обоснованные мероприятия по рациональному использованию природных богатств.

Биогеоценология – это наука, изучающая взаимоотношения между организмами, относящимися к разным популяциям, а также между ними и окружающей средой.

2. Структура современной экологии.

На современном этапе развития общества экология решает круг проблем и руководствуется принципами, методами, материалами, которые далеко выходят за пределы чисто биологических наук. Поэтому сейчас экология сформировалась в принципиально новую интегральную дисциплину, которая объединяет все естественные, точные, гуманитарные и социальные науки.

Существует несколько определений современной экологии и несколько классификаций ее основных составных частей.

На наш взгляд наиболее полным является следующее определение современной экологии - это интегральная междисциплинарная наука, изучающая закономерности взаимодействия общества и природы и разрабатывает научные основы гармонизации этого взаимодействия.

Была предложена схема классификации современной экологии, которая состоит из шести блоков: центрального – общая экология и шестерых основных: биоэкология, геоэкология, техноэкология, соціоекологія, и космическая экология.

До недавнего времени проводились наземные испытания атомного оружия и до сих пор проводятся подземные испытания. Ветры, дождь и снег разносят это по всей планете, растения поглощают их из почвы, через пищу радиоактивные осколки попадают в наши организмы. И за это приходится расплачиваться ценой человеческих жизней.

3. Проблема водных ресурсов.

Большое число людей лишено пригодной для питья воды. Ежегодно в водоемы попадает свыше 32 куб. км неочищенных стоков. Ухудшается качество подземных вод, которые загрязняются пестицидами, другими токсичными веществами. Человек активно вмешивается в круговорот воды, в ее естественную циркуляцию.

Особенно вредными являются бытовые стоки, которые содержат остатки органических веществ – пищевых и других отходов, для разложения которых требуется большое количество кислорода.

Большую опасность для всех водных источников представляет радиоактивное загрязнение. В результате испытаний атомного оружия, выбросов промышленных предприятий, отходов атомных лодок те аварий на атомных электростанциях в водоемы попадают радионуклиды. Они накапливаются в живых организмах и пагубно влияют на них. При этом концентрация радиоактивных веществ в водных растениях и животных в сотни и тысячи раз превышает их концентрацию в воде. Поэтому потребление продуктов Мирового океана становится опасным.

Из-за загрязнения пресных водоемов промышленными, тепловыми и канализационными стоками, нефтепродуктами, радиоактивными отходами, минеральными удобрениями и ядохимикатами, которые попадают с полей вместе со струями дождевой и талой воды, образуют воды, непригодные для жизни человека, растений и животных.

Конечным результатом увеличения антропогенного давления на экологическую систему океана является постепенная деградация морских биоценозов с последующими неблагоприятными последствиями для здоровья человека.

Значительную опасность для морских и океанических акваторий составляет перевозка нефти и нефтепродуктов танкерами. В результате аварий судов, промывки резервуаров, неизбежных потерь нефти при добыче в шельфовой зоне, при загрузке и разгрузке судов ежегодно в воды Мирового океана попадает 12-15 млн. т нефти.

Каждая тонна нефти покрывает тонкой пленкой примерно 12 км² водной поверхности и загрязняет до миллиона тонн морской воды. Нефтяная пленка вызывает гибель оплодотворенной икры, нарушает процессы фотосинтеза и выделения кислорода, то есть нарушает газообмен между атмосферой и гидросферой.

В моря попадают промышленные и бытовые отходы, содержащие соли различных металлов, яды, значительное количество пестицидов, удобрений, моющих средств, радиоактивных веществ. Считают, что в водоемы поступает более 500 тыс. разнообразных веществ. Тяжелые металлы стоков (свинец, ртуть, цинк, медь, кадмий) активно накапливаются в пищевых цепях, конечное звено в которых занимает человек. Поэтому известны случаи массового отравления людей ртутью, которая содержалась в рыбе, а также кадмием при использовании недоброкачественной воды.

Сточные воды, содержащие органические вещества, имеющие значительное количество биогенов. Они способны удерживаться частицами глины и гумуса и повышать плодородие почвы. После поступления биогенов в водных экосистем происходит массовое размножение организмов фитопланктона. В результате их бурного роста и размножения увеличивается и количество органических остатков (мертвые особи), что ведет к увеличению общей массы органического вещества в водоеме. Интенсивное развитие фитопланктона вызывает помутнение воды, а, следовательно, и ухудшение условий для роста бентос них растений. Уменьшается также насыщения воды кислородом, особенно в бентос ней части. Все эти процессы ухудшают условия для обитания водных животных.

Многие страны, имеющие выход к морю , практикуют морское похолвання различных материалов и веществ , в частности грунта оставшегося после дноуглубительных работ , бурового шлака , промышленных отходов , радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10 % от всей массы загрязняющих веществ , поступивших к мировому океану. 6. Проблемы земельных и минеральных ресурсов.

Опустынивание и засоление почв угрожают значительным площадям. Площадь земель, урожайность которых сильно уменьшается ввиду наступления пустынь, исчисляется шестью миллионами га в год. Это вызывает обострение продовольственных трудностей, тогда как потребности в продовольствии растут вследствие роста населения.

В мире 1/5 пахотных земель подвержена деградации из-за смыва почвы и эрозии. А за всю историю человечества разрушено и деградированных 20 млн. км2 земель, что значительно больше всех пахотных земель в настоящее время.

Остро встала проблема минеральных ресурсов, нехватки многих полезных ископаемых, нефти, газа, их хищнической добычи и нерационального использования.

4. Проблема сведения лесов.

По-прежнему уменьшается площадь лесов, прежде всего тропических, их площадь сокращается примерно на 10 млн. га в год по двум причинам: во-первых, в результате розкорчовування с целью обработки земель, и во-вторых, в результате вырубок с целью поставок древесины на топливо и на экспорт. Поскольку роль тропических лесов в общем оздоровлении атмосферы велика, то дальнейшее сокращение площади этих лесов может серьезным образом сказаться на качестве воздуха, циркулирующего вокруг земли.

За время своего существования человечество знищіло 2/3 лесов планеты. Ежегодно сводится к 1 % лесов. Количество кислорода сокращается на 10 млрд. т ежегодно.

Кроме того, сведение лесов может вызвать серьезные последствия в виде исчезновения некоторых видов растений и животных, что обіднить генетическое наследие планеты. И это, к сожалению, уже происходит. За всю историю человечества с лица земли исчезло более 200 видов животных.

Это далеко не все экологические проблемы, стоящие перед человечеством в настоящее время, но все они так или иначе касаются каждого из нас.

5. Значение экологии.

Экология является теоретической основой охраны природы. Так, если человек вмешивается в природу и делает это без глубокого экологического обоснования, то возникают негативные последствия. Существуют в связи с этим такие понятия как «экологический просчет», «экологический бумеранг».

Большое значение имеет экология для развития различных отраслей народного хозяйства. Большая роль экологии в растениеводстве, животноводстве, в решении продовольственной проблемы. Здесь имеются в виду создание сортов растений и пород животных, устойчивых к неблагоприятным экологическим условиям, а также исследование путей оптимизации экологической обстановки методами мелиорации.

Экология неразрывно связана с системой здравоохранения. Человек изменил окружающую среду, а сейчас это среда сказывается на здоровье человека. Приходится разрабатывать нормативы допустимых загрязнений, решать проблему оптимизации среды обитания людей.

Экология и технология также взаимосвязаны. Да, просчет в технологии – главная причина неблагоприятной экологической обстановки в современном мире. Решение проблемы возможно только путем создания новых, экологически совершенных технологий.

Значение экологии для экономики. Разрушение природы – это смертельный приговор для экономики. Спасение - в компромиссе между ними.

Экология и воспитание. Человечество сможет избежать экологической катастрофы только в том случае, если мы с вами будем владеть экологическими знаниями, высокой экологической культурой, новым экологическим мышлением.