Учебно-методический комплекс по дисциплине "Общая экология" для специальности 030501. 65 «Юриспруденция» Красноярск: Издательство кф урао, 2013. 101 с

Введение

Необходимость выделения экологии в самостоятельную работу возникло уже в середине ХХ века, но в отличие от традиционной (геккелевской) современная трактовка науки содержит в себе комплекс знаний не столько из области взаимоотношений живых организмов с окружающей природной средой, сколько обобщает и анализирует воздействие человека на среду обитания и его последствия.

Таким образом, на сегодняшний день экология стала наукой с широчайшим спектром интересующих ее вопросов.

Уже почти не актуален спор биологов с представителями других наук о первенстве в области экологии. И мнение о том, что антропогенная деятельность и ее последствия не относятся к области изучения экологии трудно объяснить с любой точки зрения, ведь человек это биологический вид и речь идет именно о его отношениях с окружающей природной средой.

Дальнейшее развитие науки определялось социальным заказом общества и появились глобальная, ландшафтная, инженерная, социальная, урбоэкология и т.д. Теперь уже проще доказать, что эти подразделения науки действительно имеют непосредственное отношение к экологии, чем обратный тезис, Поэтому в определенный период развития науки возникла необходимость если не ограничить круг изучаемых вопросов, то хотя бы упорядочить направления современной экологии. Это можно сделать объединив изучаемые ею направления в крупные блоки.

Под таким углом зрения выделяется классическая экология (биоэкология), которая непосредственно и изучает взаимоотношения живых организмов между собой и со сферой обитания.

Социальная экология занимается взаимосвязями человеческого общества (и отдельных индивидуумов или групп людей) с окружающей средой с точки зрения общественно-экономических отношений.

И, наконец, геоэкология (экология Земли) изучает необратимые процессы и явления в природной среде, возникающие в результате антропогенного воздействия, а также близкие и далекие последствия этих воздействий (по В.Г. Морачевскому).

Действительно, в редакции названных блоков трудно не согласиться с тем, что они имеют непосредственное отношение к экологии.

Возникает еще несколько вопросов: каковы основные концепции в экологии, каковы ее методы, объект и предмет исследований? Поскольку концепция – это руководящая идея, способ понимания, трактовки какого-либо предмета, то в нынешнем понимании экологии можно выделить по крайней мере два основных способа трактовки происходящих процессов и их последствий. Первый, биоцентрический, наиболее верно было бы определить так – это способ оценки экологических событий, когда во главу угла становится благополучие существования природной среды. Индикаторами благополучия в данном случае будут выступать биоразнообразие, продолжительность жизни, ареал распространения и другие динамические характеристики биоты.

Второй способ трактовки в экологии – антропоцентрический. Под таким углом зрения природная среда рассматривается как окружающая, причем окружающая человека. Индикаторами благополучия будут являться, с одной стороны, способностью окружающей природной среды удовлетворять растущие потребности человечества в сырье, пище, энергии и т.д. С другой стороны, непересечение этой грани, на которой природа еще способна к самовосстановлению, ведь важны не только прямые, но и обратные связи. Природа возможно и может прожить без человека (это полемический вопрос), а вот человек без природы ни как. Внимательно рассмотрев оба подхода становится ясно, что они с трудом соотносятся друг с другом. Сблизить эти подходы, найти консенсус, возможно поможет новая (синтетическая) наука «Общая экология». В данном случае «общая» следует понимать как общая для природы и для человека. Даже в такой трактовке человек противопоставляется природе, являясь явным потребителем. Преодолеть эту проблему помогут некоторые концепции экологии. Они также просты и естественны как законы экологии. Вот некоторые экологические концепции.

Еще древние философы античности утверждали, что повелевать природой можно только повинуясь ее законам, поэтому необходимо научиться жить в согласии с природой, это главный посыл в существовании человека и Земли. Та экологическая ситуация, которая складывается сейчас, к сожалению не заслуживает другого определения, кроме как антропогенный экоцид – люди разрушаю собственную среду и условия существования. Видимо вскоре речь будет идти уже именно о существовании и выживании, а не о жизни.

Только познав внутренние связи в природе человечество способно составить реальное представление о допустимых предельных нагрузках на природные системы. До сих пор вопрос этот являлся предметом торговли между социальными, управленческими, коммунально-бытовыми, производственными и другими организациями. Как видно из этого перечня природу в «советники» никто брать не собирался. Лишь в последнее время появилось понимание того, что (перефразируя известное выражение) «что человеку хорошо, то природе – смерть». Конечно, это не всегда так, но отрицательные примеры видятся ярче и помнятся дольше.

Поскольку человек, как ни крути, все же биологический вид, то необходимо серьезнейшим образом рассматривать растущий мутагенез и рост генетической неполноценности человечества. По данным ВОЗ на конец ХХ века каждый 700-й ребенок в мире из-за генетических мутаций рождается с серьезными отклонениями от нормы. К сожалению сегодня эти дети часто сами способны давать потомство тоже, естественно, с отклонениями. Сегодняшние темпы генной инженерии и особенно масштабы и рамки ее применения пока не вселяют надежду на реальное избавление от последствий генных мутаций, но вызывают ужас от всевозможных вариаций на тему «генетического братания» изначально различных биологических видов. Количество образующихся при этом «минорных» соединений так велико и так непредсказуемо, что хочется чтобы все это происходило пока в самых закрытых и недоступных лабораториях. Статистика говорит о том, что сейчас лишь 40 % генноинженерных фирм занимаются исследованиями в области медицины, да и то не всегда с положительным результатом.

Концепция о народонаселении Земли, обозначенная еще Томасом Мальтусом, очевидно выходит на первый план. Эта проблема влечет за собой страшный шлейф последствий, проявляющийся уже сейчас. Итак: стремительно растущее количество населения требует все большего количества пищи, топлива, строительного и другого сырья. Это приводит к падению продуктивности биоты, плодородия почв, отчуждению земель под строительство, исчерпанию невозобновимых полезных ископаемых. Уже сейчас во многих районах мира отчетливо видна деградация природной среды (Прикаспий, Арал, «бедленды» в США, Сахель и т.д.).

В конце концов это приведет к неустойчивости (дестабилизации) биосферы как целостной системы, а ведь человечество является ее частью.

Здесь приведены лишь некоторые концепции современной экологии, остальные будут рассматриваться в лекционном и дискуссионном процессах (см. темы для подготовки к семинарам и дискуссиям).

В заключение хочется отметить, что если природа – это зеркало в котором отражается человечество, то скоро отражаться будет некому и не в чем.

Тема 1. История развития взаимоотношений человека

и окружающей среды. Экологические катастрофы в прошлом, настоящем и будущем Земли. Задачи, правила и законы экологии.

Этапы развития жизни на Земле. Сравнительная геохронологическая таблица. Человек умелый, человек прямостоячий, человек разумный – его отношение с окружающей средой. Четыре оледенения четвертичного периода (гюнц, миндель, рисс, вюрм) и их влияние на становление разумной деятельности человека. Орудия охоты. Кризис охоты и собирательства. Этапы развития земледелия. Явление синантропности: причины возникновения и последствия для человека и природы. Неолитическое развитие «промышленности» - ткачество, освоение производства металлов, производство керамики и т. д.

Причины перехода от присваивающего типа хозяйственной деятельности к производящей. Осваивание человечеством искусства поливного земледелия (ирригации) в засушливых районах. История древнейших земледельческих цивилизаций (Китай, Индия, Месопотамия, Египет): предпосылки зарождения, расцвет, причины гибели. Одомашнивание скота. Стойловое и отгонное содержание скота. Основные скотоводческие центры мира. Экологические проблемы, вызванные становлением и развитием производящего хозяйства.

Эпоха Великих географических открытий, изменившаяся картина мира. Трансформация наук о Земле и окружающей природной среде. Составление первых систематизаторов живых организмов. Распространение европейского мировоззрения на отрываемые земли. Экологические последствия столкновения Старого и Нового света. Философские взгляды Фрэнсиса Бэкона на взаимоотношения человека и природной среды: повелевать, потреблять, переделывать по своему усмотрению. Последствия хищнического обращения с природой.

Развитие особого отношения к природе в западном и восточном традиционных обществах. Восточная традиция обожествляет природу и поклоняется ей в восхищении. Западная традиция – потреблением, стремление забрать как можно больше богатств у природы. семинаров анализ религиозных различий, традиционного воспитания и образа жизни людей на Западе и на Востоке.

Век просвещения, идеи креационизма, трансформизма, натурфилософии. Самобытность естественнонаучных идей Ж. Л. Л.Бюффона, И. Канта, М.В.Ломоносова. В.Гете - 12-ти томное издание его научных сочинений, создание новой науки «морфологии» - «науки об образовании и преобразовании органических тел». Прорыв во взглядах на окружающую среду в XIX в. Роль Ч. Дарвина и А. Гумбольдта. Возрастающая роль естественников США (Дж. Марш) и России (К. Ф. Рулье, П.А. Чихачев). Открытия И.Ф. Крузенштерна и Лисянского, Ф.Ф. Беллинсгаузена и М.П. Лазарева.

Экологические кризисы и критерии определения их масштабности: 1) затронутость всех экосистем планеты; 2) изменение и нарушение балансов веществ в планетарном масштабе. Химический кризис, связанный с наступлением точки Кюри (концентрация кислорода составляла 0,001 от современной) – итог: массовая гибель прокариот и появление эукариот. Формирование озонового экрана в атмосфере и выход живых организмов из морей на сушу. Эпоха рептилий и их смена теплокровными. Влияние деятельности человека на окружающую среду. Кризис собирательства и примитивного промысла. Кризис «консументтов» - оскудение охотничьих ресурсов, исчезновение мамонтовой фауны. Кризис поливного земледелия – ощутимый удар по аридным (засушливым) регионам мира. Развитие вторичного засоления почв и обширной эрозии земель. Кризис продуцентов – массовое сведение лесов для пастбищ, топлива, строительства и других нужд. Локальное и региональное нарушение природных экосистем.

Экологический кризис в связи с промышленной и научно-технической революцией. Преобразование количества накопленных знаний в качество их использования. Качественное изменение технологий. Сокращение времени, необходимого от научного изобретения до его внедрения в жизнь.

Современное видение экологических проблем: «Если бы все население мира обладало производительностью труда швейцарцев, потребительскими привычками китайцев, врожденным стремлением к равенству шведов и общественной дисциплиной японцев, то планета смогла бы обеспечить достаточный уровень жизни при намного большей численности населения…. Однако если производительность везде будет такой же, как в Чаде, а стандарты потребления, как в Индии, и общественная дисциплина, как в Аргентине, трудно будет выдержать и при современной численности населения» - Лестер Тероу (профессор Массачусетского технологического института).

Влияние научно-технической революции на современные темпы освоения природы. Новые технологии добычи и переработки сырья. Новые технологии в системе очистных сооружений; технология рекуперации промышленных отходов. Экологические опасности, скрывающиеся в современных технологиях. Устоит ли человечество перед соблазном применения новых, но опасных, технологий. Сценарии возможных экологических проблем будущего.

Этапы развития науки:

I этап – до 60-ых годов XIX века, накопление данных о живых организмах и их связях с окружающей природной средой. Опыт первых обобщений и заключений. Модели Ж.Б. Ламарка («Философия зоологии» 1809) и Т. Мальтуса (работы о народонаселении и экономических последствиях перенаселенности), предупреждающие о негативных последствиях воздействия человека на природу. Появление элементов экологического подхода среди русских исследователей И.И. Лепихина, С.П. Крашенинникова. Труды М.В. Ломоносова («О слоях земных» и многие другие). Работы Ж.Л. Бюффона («Естественная история» в 44 томах).

II этап – вторая половина XIX века. Выделение экологии в самостоятельную область знаний. Работы А.Н. Северцова и В.В. Докучаева. Биологические наблюдения Э. Геккеля, сформулированные в его капитальном труде «Всеобщая морфология организмов» (1866):

«Под экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего – его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми он прямо или косвенно вступает в контакт. Одним словом, экология – это изучение всех сложных взаимоотношений, которые Ч, Дарвин назвал «условиями, порождающими борьбу за существование».

Формулировка экологии как раздела биологической науки.

III этап – 50-е годы ХХ века. Преобразование экологии в комплексную науку и формирование основных задач экологии:

1) исследование закономерностей организации живого;

2) создание научной основы эксплуатации биологических ресурсов;

3) разработка мероприятий, обеспечивающих минимум применения химических средств борьбы с вредными видами;

4) регуляция численности живых организмов;

5) разработка общей теории устойчивости систем;

6) моделирование состояний экосистем и глобальных биосферных процессов, прогноз изменения природной среды.

Формы воздействия человека на окружающую природную среду:

изменение структуры земной поверхности: сведение лесов, распашка ландшафтов, осушение, искусственное орошение (ирригация), рекультивация, добыча полезных ископаемых, отчуждение земель под городскую и транспортную застройку, создание искусственных водоемов и др.;

изменение химического состава окружающей среды, круговоротов и балансов веществ: структура и функционирование природных круговоротов; трофическая цепь; замкнутость природных круговоротов, отсутствие «мусора» и отходов в природной среде, отходы одних – пища или строительный материал для других; разомкнутость антропогенных «круговоротов», образование отходов на каждом этапе промышленного производства или любого антропогенного цикла; утилизация отходов, переход к малоотходным и безотходным технологиям, технологии рекуперации промышленных отходов;

изменение энергетического (теплового) баланса на локальном, региональном и глобальном уровнях. Отепляющий эффект промышленных производств и транспорта в крупных городах, промышленных регионах. Изменение характеристик погоды и климата над промышленно развитыми районами в пределах различных континентов. Изменение глобальных круговоротов веществ и энергии в экосистемах, нарушение энергетического и теплового балансов в системе океан-атмосфера, возникновение явления Эль-Ниньо в Тихом океане и атлантического колебания между Северной Америкой и Европой;

изменение состава биоты: теория катастроф и трансформация форм живых организмов Ж. Кювье; значение явления синантропности и его последствия для окружающей среды; совершенствование и изобретение новых видов оружия; освоение европейцами новых континентов и их природных богатств; катастрофизм плантационного хозяйства в Африке; экологические проблемы Австралии в связи с ее освоением европейцами.

Основные уровни организации жизни, изучаемые экологией:

Аутоэкология – взаимодействие организма со средой своего обитания;

Демэкология – взаимодействие между небольшими группами организмов и средой обитания;

Синэкология – комплексное изучение групп организмов, поддерживающих стабильность природных систем во времени.

Человек в окружающей среде: зависимость от постоянства газового состава атмосферы, набора усвояемых с пищей питательных веществ, температуры окружающей среды, освещенности и т. д.

Правила экологии:

изменение хотя бы одного из факторов среды вызывает функциональные, структурные, качественные и количественные изменения всех систем;

накопление слабых внешних воздействий может привести к непредсказуемым динамическим процессам;

величины минимума и максимума воздействия определяют величину толерантности организма по отношению к этому воздействию;

абсолютно изолированное развитие невозможно, все системы всегда используют возможности окружающей среды;

система всегда стремится к комфортному состоянию и уходит от раздражающего фактора;

явление, удаленное во времени и пространстве, кажется менее существенным;

экологическая ниша всегда заполняется;

при эксплуатации природных систем нельзя переходить предел их саморегуляции;

техническое управление природными системами не способно учесть все нюансы и чревато неблагоприятными цепными реакциями.

Компоненты окружающей природной среды с экологической точки зрения: естественные, техногенные, социальные. Экологическая культура, мораль, эстетика.

Значение экологического просвещения и образования. Суть экологических проблем по Б. Коммонеру (1973): «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». Понимание грани экологической катастрофы.

Популяризация экологических знаний. Законы экологии, сформулированные Барри Коммонером.

«Все связано со всем»: экосистемные взаимосвязи; явление эвтрофикации водоемов; использование ДДТ и последствия для экосистем; экологическая катастрофа австралийского кораллового рифа; взаимосвязь экологических и экономических проблем. Выводы.

«Все должно куда-то деваться»: значение микро- и макроэлементов в природной среде и питании живых организмов; выделение природных ядов в телах живых организмов и их трансформация и распад после их смерти; антропогенные «яды» - композитные материалы – накопление их в окружающей среде, включенность их во все круговороты веществ.

«Природа знает лучше»: любое преобразование окружающей природной среды лишь вначале дает ожидаемый эффект, позднее, наступают последствия, которые с лихвой перекрывают всю сумму ожидаемых положительных достижений; развитие бионики – раздела кибернетики, рассматривающего применение принципов действия живых систем и использования биологических процессов для решения технических задач.

«Ничто не дается даром»: смена экологической парадигмы; возникновение новых функций и органов у живых организмов и плата за них; шаги эволюции: прокариоты и их замена более приспособленными эукариотами, колониальные формы и многоклеточность и плата за это, смена холоднокровных теплокровными на экологической арене – причина и плата за новые механизмы приспособления; появление человека – развитие физическое, интеллектуальное и социальное, плата за новые, все более сложные механизмы прямой и обратной связи. Возможное будущее человечества – полная физическая и интеллектуальная деградация.

Законы экологии в трактовке Н.Ф. Реймерса. Альтернативные модели развития человечества и окружающей его природной среды. Сценарии футурологов и роль в них человека.