- •Б.И.Дегтерев
- •Ученым советом ВятГту
- •Киров 1998
- •Введение
- •Глава 1. Предмет и задачи экологии §1. История развития экологической науки
- •§2. Структура современной экологии
- •§3. Основные задачи экологии
- •§2. Роль магнитного поля Земли
- •§3. Функции живого вещества биосферы
- •§4. Этапы эволюционного развития биосферы
- •§5. Этапы взаимодействия человечества с биосферой
- •Глава 3. Экологические факторы среды §1. Классификация экологических факторов
- •§2. Абиотические факторы
- •§3. Биотические факторы
- •§4. Фундаментальный биологический принцип
- •§5. Закон минимума Либиха
- •§6. Ареал обитания и экологическая ниша. Адаптации
- •§7. Экологическая система и биогеоценоз
- •Глава 4. Принципы функционирования экосистем §1. Движение вещества и энергии по пищевым цепям
- •§2. Круговорот элементов
- •Круговорот углерода
- •Круговорот фосфора
- •§3. Источник энергии для экосистем. Пирамида биомассы
- •Глава 5. Антропогенные воздействия на природу §1. Классификация антропогенных воздействий
- •§2. Виды воздействий на литосферу.
- •§3. Загрязнение литосферы
- •§4. Загрязнение гидросферы. Водопользование и водопотребление
- •§5. Загрязнение атмосферы
- •§6. Воздействие атмосферных выбросов на почвы и живые организмы
- •§7. Взаимодействие и трансформация загрязнений в атмосфере. Вторичные явления
- •§8. Энергетические загрязнения природных сред
- •§9. Проблемы околоземного пространства
- •Глава 6. Инженерная защита литосферы §1. Основные пути решения проблемы
- •§2. Противоэрозионные мероприятия. Рекультивация земель
- •§3. Использование вторичных ресурсов
- •§4. Методы подготовки и переработки твердых отходов
- •Классификация и сортировка
- •Укрупнение частиц
- •Физико-химическое выделение компонентов при участии жидкой фазы
- •Термическая обработка
- •§5. Сохранение поверхности земли и рельефа при строительстве
- •Глава 7. Инженерная защита гидросферы §1. Контроль качества водных ресурсов
- •§2. Нормирование сбросов загрязняющих веществ в водные объекты
- •Экологическое состояние водных объектов Кировской области
- •§3. Условия выпуска сточных вод в водоемы
- •§4. Мероприятия по сохранению и восстановлению чистоты водоемов
- •§5. Вопросы охраны водных ресурсов при проектировании
- •§6. Очистка сточных вод
- •Глава 8. Инженерная защита атмосферы §1. Контроль качества атмосферного воздуха
- •§2. Защита атмосферы от промышленных загрязнений
- •§3. Гравитационные, инерционные и центробежные пылеуловители
- •§4. Очистка газов в фильтрах
- •§5. Очистка газов в мокрых пылеуловителях
- •§6. Электрическая очистка газов
- •Глава 9. Нетрадиционные источники энергии §1. Причины повышенного интереса к нетрадиционным энергоисточникам
- •§2. Солнечная энергетика
- •Тепловые стационарные устройства
- •Фотоэлектрическая солнечная электростанция
- •§3. Энергия атмосферных источников
- •Энергия атмосферного электричества
- •§4. Энергия океана
- •Энергия волн
- •Энергия приливов
- •Энергия океанских течений
- •Тепловая энергия океана
- •§5. Энергия литосферы
- •§6. Биологические источники энергии
- •Строительная площадка
- •Автодороги
- •§2. Уровни биопозитивности
- •Шумозащитные стены и здания
- •§3. Энергоактивные здания
- •Гелиоэнергоактивные здания
- •Ветроэнергоактивные здания
- •Биоэнергоактивные здания
- •Литература
- •Оглавление
Глава 1. Предмет и задачи экологии §1. История развития экологической науки
Термин «экология» ввел в 1866 г. немецкий биолог Эрнст Геккель. Под экологией он понимал сумму знаний «о связях организма с окружающим миром» (по-гречески «ойкос» - дом, «логос» - учение). Однако задолго до него уже делались попытки осмыслить данную проблему.
Одна из древнейших наук, изучающих взаимовлияние всего живого и неживого в этом мире, - древняя китайская наука Функ Сой. Она зародилась около 3 тыс. лет до н.э. и базируется на практическом многовековом опыте наблюдений за поведением, настроением и здоровьем людей в различном окружении - в живой природе, городах, жилищах.
В эпических поэмах «Махабхарата» и «Рамаяна» (Древняя Индия, VI-IV вв. до н.э.) описан образ жизни и мест обитания около 50 видов животных. Эмпедокл из Акраганта (Древняя Греция, 490-430 гг. до н.э.) рассмотрел связь растений со средой. Аристотель (Древняя Греция, 384-285 гг. до н.э.) в «Истории животных» привел классификацию животных, имеющую экологическую окраску. Теофраст (Древняя Греция, 370-285 гг. до н.э.) в труде «Исследования о растениях» описал около 500 видов растений.
Предшественниками Геккеля можно считать и естествоиспытателей XVIII, а затем и XIX века. Так, французский натуралист Ж.Кювье (1769-1832) заметил, что живые организмы могут существовать только путем обмена веществ с внешней средой. Французские химики Ж.Б.Дюма (1800-1884) и Ж.Буссенго (1802-1887), немецкий химик Ю. фон Либих (1803-1873) выяснили значение зеленых растений в газовом обмене земного шара и роль почвенных растворов в питании растений. Французский натуралист Ж.Б.Ламарк (1744-1829) в своей книге «Гидрогеология» посвятил целую главу влиянию живых организмов на земную поверхность.
Александр Гумбольдт в работе «Мысли о физиономике растений» положил начало изучению растений в их естественной среде. Дальнейшее развитие взгляды Гумбольдта получили в работе Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора». Биолог Я.Юкскюль ввел понятие «окружающая среда». Русский эволюционист К.Ф.Рулье отметил вляние на все живое так называемых «внешних элементов».
§2. Структура современной экологии
По современному определению экология - это наука о взаимоотношениях живых организмов и образуемых ими сообществ между собой и со средой их обитания. Это научная основа охраны окружающей природной среды.
Сформировалась определенная структура экологии. Ее называют гигантским перекрестком наук, где на базе биологии, физиологии, генетики, биофизики, ботаники, микробиологии, зоологии сходятся математика, физика, химия, геология, география, астрономия, философия, социология, юриспруденция и другие науки. Происходит постоянное расширение сферы исследований экологии, и прежде всего из-за расширения среды обитания человека, расширения его угнетающего воздействия на природу.
Экология изучает организацию жизни на нескольких уровнях:
-
аутэкология исследует взаимодействие со средой обитания отдельного организма;
-
демэкология изучает взаимоотношения между организмом и средой на уровне малой группы особей одного вида;
-
экология популяций изучает взаимоотношения между малыми группами особей одного вида в пределах популяции;
-
специоэкология – экология одного вида;
-
синэкология исследует взаимоотношения групп организмов между собой и со средой их обитания.
Определились фундаментальная (теоретическая) и прикладная экология. Важнейшими разделами прикладной экологии являются:
-
инженерная экология, изучающая системы инженерно-технических мероприятий по сохранению качества среды в условиях растущего промышленного производства;
-
промышленная экология, исследующая воздействие промышленности на природу, а также влияние природных условий на деятельность предприятий;
-
сельскохозяйственная экология;
-
промысловая экология.
Взаимодействие организмов и среды исследуют и по средам их обитания. В этом отношении выделяются:
-
экология суши;
-
экология континентальных водоемов;
-
экология моря;
-
экология высокогорий;
-
экология леса;
-
экология степи;
-
экология почв;
-
экология атмосферы;
-
экология города.
Кроме того, в качестве самостоятельных разделов можно назвать экологию тропической зоны, экологию умеренной зоны и экологию полярной зоны.
По фактору времени различают следующие направления экологии:
-
историческая;
-
эволюционная;
-
археоэкология;
-
палеоэкология.
Экологические законы справедливы и для человека, поэтому выделен особый раздел экологии – антропоэкология, которая в свою очередь делится на ряд смежных наук:
-
экология человека, исследующая общие законы взаимодействия человека и биосферы;
-
экология антропосистем, т.е. структурных уровней человечества, его групп и отдельных индивидуумов;
-
экология человеческих популяций;
-
социальная экология, рассматривающая взаимоотношения в системе общество - природа и разрабатывающая научные основы рационального природопользования.