- •Введение
- •Глава 1
- •1.3. Формирование экологии видов, популяций, биоценозов
- •1.4. «Интегративный» период развития экологии
- •Глава 2
- •2.1. Среда и экологические факторы
- •2.2. Действие экологических факторов на организмы
- •Фактора от его интенсивности (Степанове ких, 1997)
- •Глава 3 экология популяций и сообществ. Биогеоценоз
- •3.1. Популяции
- •3.3. Взаимоотношения организмов в биоценозе
- •3.1. Исход конкуренции двух видов
- •3.4. Структурная организация и
- •3.6. Функционирование естественных экосистем и агроэкосистем
- •3.7. Основные экологические концепции
- •Глава 4 биосфера
- •4.1. Учение в. И. Вернадского о биосфере
- •4.2. Структурная организация веществ и функции живого вещества в биосфере
- •4.3. Биогеохимические круговороты основных химических элементов
- •4.4. Биотехносфера и ноосфера
- •4.2. Влитие антропогенных факторов на биосферу, здоровье и благосостояние населения (Израэль, 1979)
- •4.3. Теядешщн измевення окружающей среды (Лосев и др., 1993)
- •Глава 5 ресурсы биосферы и проблемы продовольствия
- •5.1. Острота продовольственной проблемы
- •5.2. Ресурсы биосферы
- •5.2. Древесные ресурсы мира
- •5.3. Население
- •5.3. Население земного шара (Ваайе, 1968)
- •5,4. Динамика численности людей на Земле (млн. Человек) (Вгони, Капе аt аl., 1994)
- •5.4. Проблемы питания людей
- •5.5. Производство зерновых культур (Впита а! а!., 1994)
- •5.6. Питанне в различных регионах мира
- •5.7. Пропн» развитая сельского хозяйства в
- •5.8. Производство зерна в России, млн т
- •Глава 6
- •Природно-ресурсный потенциал
- •Сельскохозяйственного производства.
- •Ресурсные циклы
- •6.1. Природные ресурсы
- •6.1. Распределение земельных угодий по природным зонам Российской Федерации (государственный доклад «о состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1997 г.»)
- •6.2. Ресурсные циклы
- •Глава 7
- •7.1. Роль сельского хозяйства в формировании первичной биологической продукции
- •7.2. Биомасса (сухое вещество), первичная и вторичная биологическая продуктивность (Реймерс, 1990)
- •7.2. Типы, структура, функции агроэкосистем
- •7.3/ Обобщенная характеристика основных типов шроэкосистем и тактик достижевия сестайнинга (Хазиахметов, Наумова, 1996)
- •7.3. Круговорот веществ
- •Техногенеза
- •8.1.Техногенез
- •8.1. Объем (млн т) и с-гоуиура отходов производства и потребления в мире в 1970 г. (Торчешников и др.. 1981, с изменениями)
- •8.2. Масса загрязняющих веществ, образующихся в процессе хозяйственной деятельности на душу населения и 1 км2 территории (Лосев н др., 1993)
- •8.3. Количество некоторых опасных атмосферных и волна загрязняющих веществ, приходящееся
- •8.2. Загрязнение окружающей среды
- •(Лозановская и др., 1998)
- •8.4. Снижение урожайности сельскохозяйственных культур (%) в зависимости от расстояния до источника вредных выбросов в атмосферу (Балацкий, 1979)
- •8.5. Степень токсичности основных атмосферных
- •Рнс. 8.7. Схематическое изображение типичных симптомов повреждения листьев лиственных деревьев и травянистых растений после воздействия н02:
- •8.6. Агроценотические показатели экологического неблагополучия (Виноградов, 1998)
- •С изменениями)
- •8.7. Методы определения загрязняющих веществ в биосфере (Лозановская и др., 1998, с изменениями)
- •Глава 9
- •9.1. Почвенно-биотическии
Глава 1
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ
1.1. НАКОПЛЕНИЕ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ
История становления экологии неразрывно связана с возникновением и развитием человеческого общества. Биотическое начало служило и будет служить предпосылкой формирования социальных свойств нынешних и будущих поколений людей. Как писал автор «Капитала», до тех пор, пока существуют люди, история природы и история людей взаимообусловливают друг друга. Адекватно исторически длительному процессу формирования человеческой популяции развивался процесс освоения природных ресурсов, являющихся незаменимым источником жизнеобеспечения. По мере роста масштабов и совершенствования способов изъятия природного вещества у людей объективно вырабатывалось осознание связи с внешним миром и зависимости от него. В результате человек приобретал навыки, условно говоря, «целесообразного» отношения к природе. В то же время, пусть стихийно, подсознательно, формировались ростки естественно-научного, в том числе и экологического, знания.
Со времен палеолита сохранились наскальные рисунки, изображающие сцены охоты, животных, культивирование растений. Нет сомнений, что древний человек — охотник и собиратель — был знаком с повадками зверей, знал сроки плодоношения полезных для него растений, время наступления холодных и теплых, сухих и влажных периодов и т.д. Немало сведений такого рода встречается в древних египетских, индусских, китайских,
тибетских и европейских
письменных источниках. Любопытны юридические нормы, существовавшие в Эфиопии во времена Аксумского царства (IV в. н. э.), согласно которым речную рыбу, птицу, степных и лесных млекопитающих нельзя было продавать и покупать. Жители высокогорий, например, освобождались от обработки земли и выпаса скота, но должны были сохранять в чистоте водный сток в нижележащие пояса гор. Можно лишь восхищаться мудростью древних и глубоко сожалеть, что так называемому цивилизованному обществу явно не хватает соответствующего мироосозна-ния.
Весомый вклад в развитие знаний о природе внесли античные ученые. Древнегреческому философу Эмледок-лу из Акраганта (ок. 490—430 гг. до н. э.), например, принадлежит первое осмысление связи растений со средой; им же высказана догадка об эволюции животных в результате естественного отбора.
Аристотель (384—322 гг. до н. э.) в сочинении «О возникновении животных» предложил первую классификацию животных, имеющую экологическую окраску (приспособленность животных к условиям места обитания, зависимость их морфологических особенностей от условий внешней среды, сезонная и суточная активность, особенности питания и др.). Теофраст (372—287 гг. до н. э.) — ученик Аристотеля—в труде «Исследования о растениях» дал описание почти 500 видов растений, с учетом местообитания выделил их естественные группировки, практически заложив основы геоботаники.
Древнегреческим ученым принадлежит приоритет в разработке основ теории детерминизма — концепции, признающей всеобщую объективную закономерность и причинную обусловленность всех явлений природы иобщества. Вслушиваться в голос природы и понимать его, действовать в согласии с природой — таков завет эллинов.
Дальнейшее развитие естественные науки получили в Древнем Риме. Особо следует выделить Плиния Старшего (23—79 гг. н. э.), который в многотомном труде «Естественная история» обобщил данные по ботанике, зоологии, лесному хозяйству.
К. 1в. н.э. относится деятельность ученого-агронома Колумеллы, который уже хорошо знал значение удобрений, особенности агротехники и роста сельскохозяйственных культур.
В эпоху средневековья в изучении природы наступил длительный застой. Воцарилось время господства схоластики и богословия. Но и в этот тяжелый для науки период появились интересные в экологическом отношении догадки. Так, Леонардо из Пизы (Италия, 1202) впервые рассмотрел популяции с учетом возрастной структуры. Англичанин Р. Бэкон (1214—1294) описал зависимость организмов от условий существования. Накапливаются сведения прикладного характера о целебных травах, культивируемых растениях и животных. Знакомству с природой дальних стран послужили путешествия Марко Поло, Афанасия Никитина.
С началом эпохи Возрождения отмечается подъем в развитии естественных наук, появляется новая информация, имеющая экологическую значимость. Активизируется процесс изучения окружающего мира. Английский ученый Р. Бойль в 1670 г. провел в сущности первый экологический эксперимент, наблюдая за влиянием низкого атмосферного давления на различных животных. Спустя 16 лет (1686) другой английский исследователь Дж. Рей рассмотрел биологические критерии выделения вида, заложив основы концепции вида, которую в дальнейшем развили К. Линней, Ж. Б. Ламарк, Ч. Дарвин и др. Ж. Турнефору (Франция, 1700) принадлежат первое описание вертикальной поясности растительности в горах и сравнение ее с горизонтальным распределением растительности равнин. Один из основоположников научной микроскопии Антони ван Левенгук (Нидерланды) первым обратил внимание па пищевые цепи и механизмы регулирования численности животных. Первый фенолог и основатель научной систематики Карл Линней опубликовал две, как тогда называли, диссертации — «Экономия природы» (1749) и «Общественное устройство природы» (1760). Под «экономией» автор понимал взаимоотношения всех естественных тел. Исследователь считал, что необходимо не только размножение организмов, но и их разрушение, поскольку гибель одних организмов дает возможность для существования других. Этим обеспечивается благополучие природы. К. Линней, по существу, заложил основы понимания биотического круговорота.
Нельзя обойти молчанием работы французского естествоиспытателя Ж. Бюффона, перу которого принадлежит 36-томная «Естественная история» (1749—1788). В этом многотомнике обосновано влияние среды, прежде всего климата и характера местности, на жизнь растений и животных. Акцентировано внимание и на росте численности животных, которое, по мнению автора, происходит в геометрической прогрессии. Случилось так, что позднее эта идея оказалась привязанной к имени интересовавшегося экономикой английского священника Т. Р. Мальтуса (1766—1834), идеи которого, изложенные более 200 лет назад (1798) в книге «Опыт о принципах народонаселения», по сей день являются предметом острейших научных споров, стимулом для глубоких раздумий о судьбах человечества. По Мальтусу, население растет в геометрической прогрессии (1, 2, 4, 8, 16...), средства же существования увеличиваются в арифметической прогрессии (1, 2, 3, 4, 5...). Результат—объективный разрыв между темпами роста народонаселения и средств существования, а следовательно, иллюзорность всеобщего благоденствия. По удачному определению Н. Ф. Реймерса (1993), суть концепции Мальтуса в современной трактовке заключается в том, что увеличение вложения энергии в получение экономически значимой продукции не дает пропорциональной отдачи. Безусловно, на человека как на биологический вид закон геометрической прогрессии скорости размножения, открытый Мальтусом, распространяется полностью. И с этих позиций рассматриваемая теория представляет собой строго научное учение. Негативное же отношение к этому закону связано с антигуманной (даже зловещей) трактовкой его самим автором: «... мы должны быть последовательны и способствовать действиям природы, вызывающим смертность... Вместо того чтобы проповедовать среди бедняков необходимость соблюдения чистоты, мы должны поощрять как раз обратные привычки. Надо делать в городах узкие улицы, перенаселять дома и способствовать повторению эпидемий чумы. Необходимо строить деревни близ непроточных водоемов и особенно способствовать заселению болотистых и вредных для здоровья мест. Но прежде всего нам следует осудить применение особых лекарств для лечения смертельных болезней, а также осудить тех добрых, но заблуждающихся людей, которые, изобретая способы искоренения определенных зол, думают, что оказывают услугу человечеству»*.
Теперь проблема, поставленная два века назад Мальтусом, значительно обострилась, стала более разноплано-вой и угрожающей. Все очевиднее проявляется дисбаланс между растущими потребностями человечества и оскудевающими запасами ресурсов планеты. Если Мальтуса беспокоило лишь несоответствие демографического роста динамике производства пищи, то современная ситуация выглядит гораздо сложнее. И надо признать, что сегодня трудно указать конструктивные решения.
Не оставалась в этот период в стороне и российская наука. Прежде всего следует вспомнить гениального М.В.Ломоносова и высказанные им положения о влиянии внешней среды на организм, не утратившие значения до сих пор.
Становлению и развитию экологического мышления в России в немалой степени способствовали проведенные в XVIII в. экспедиции в различные провинции страны. Результаты изложены в обстоятельных научных трудах
* Цит, по: Петров К, М. Обшая экология, — СПб.; Химия, 1997. С. 144.
(С. П. Крашенинников — «Описание земли Камчатки», 1756; И.И.Лепехин — «Дневные записки путешествия доктора и Академии наук адъюнкта Ивана Лепехина по различным провинциям Российского государства», 1771; П. С. Паллас — «Путешествие по различным провинциям Российского государства», 1773). Упомянутые сочинения содержат обширные сведения о видовом составе растений и животных, а также его динамике в зависимости от изменения внешних условий конкретных мес-тообитаний.
В 1775г. россиянин А. А. Коверзнев в серьезной работе «О перерождении животных» обосновал вывод о зависимости изменчивости животных организмов от факторов среды обитания.
Среди называемых имен особое место занимает имя Андрея Тимофеевича Болотова (1738—1833). На могильном камне его скромно начертано: «Коллежский асессор», что в дореволюционной России соответствовало гражданскому чину 8-го класса. На самом же деле это был пытливый искатель и серьезный творец. Он много внимания уделял изучению шшяния среды на организм, создал одну из первых классификаций местообита-ний, затронул вопросы взаимоотношений между организмами. В 1770г. опубликован знаменитый трактат «Об удобрении земель», в котором автор высказывается вполне определенно: все растения состоят наиболее из вещей, принадлежащих к царству минералов. Следовательно, корни высасывают особые минеральные частички и надобно в той земле сим вещам в довольном количестве находиться. При этом Болотов предупреждал, что довольное количество пищи в почве — еще не все; необходимо, чтобы она находилась в доступной для растений форме. Небезынтересно, что спустя тридцать лет (1800) Берлинская академия наук объявила конкурс на установление источников питательных веществ для растений. Премия была присуждена известному ученому Шраде-ру, утверждавшему, что растение берет все необходимое из... воды! И только в середине XIX в. окончательно восторжествовала болотовская точка зрения, без которой немыслимо представить современное земледелие.
А. Т. Болотов не был экологом, но многие результаты его наблюдений, не утратившие значения доныне, дают основание считать его одним из основоположников современной сельскохозяйственной экологии. По сути дела, только теперь осознается значимость творческого наследия А. Т. Болотова.
В целом же в XVIII в. лишь начинает складываться экологическая точка зрения на изучаемые явления природы.
Начало XIX в. ознаменовалось публикацией сочинения «Гидрогеология» (1802) и многотомного труда «Философия зоологии» (1809), принадлежащих перу виднейшего биолога Ж. Б. Ламарка (Франция). В «Гидрогеологии» автор заложил основы учения о биосфере и независимо от немецкого ученого К. Ф. Бур-даха (1800) предложил термин «биология», вложив в него глубокое содержание. В его капитальной «Философии зоологии» получила обоснование концепция о развитии живой природы, раскрывающая сущность взаимодействий в системе «организм—среда» как основу эволюции. Идея Ж. Б. Ламарка о возможности наследования приобретенных признаков, как известно, играет важную роль в биологии.
Для развития экологии, особенно аг-роэкологии, существенное значение имело издание в 1840г. книги немецкого ученого Ю. Либиха «Химия в приложении к земледелию и физиологии», которая произвела коренной переворот во взглядах на питание растений. В этой книге содержится уничтожающая критика гумусовой (органической) теории питания растений и сформулированы основные положения теории минерального (автотрофного) питания. (Вспомним, что это произошло через 70 лет после опубликования упоминавшегося трактата А. Т. Болотова.) Ю. Либих первым сформулировал «закон возврата» и «закон минимума» (лимитирующих факторов), а также обратил внимание на круговорот элементов питания в земледелии. Учение о необходимости возврата питательных веществ, отчуждаемых с урожаем, в почву для поддержания ее плодородия К. А. Тимирязев относил к величайшим приобретениям науки.
В этот период прослеживается тенденция комплексного подхода к изучению природы. Значительное влияние на становление и развитие системного метода изучения растительных и животных организмов, явлений природы оказали труды немецкого естествоиспытателя А. Гумбольдта (1769—1859) и российского биолога К. Ф. Рулье (1814— 1858). В многотомнике «Космос» (1845) А. Гумбольдт показал значение климата для жизни растений, ввел понятие изотерм, выдвинул идею горизонтальной зональной и вертикальной поясности в распространении растений, предвосхитил понятие их жизненных форм. К. Ф. Рулье впервые в России обосновал закономерности воздействия среды на развитие органического мира, разработал систему изучения животных, в том числе и в экологическом отношении. Он раскрыл значение биотических факторов в жизни растений и животных, утвердил понятие географической и экологической изменчивости видов. Широко известны его высказывания о важности глубоких исследований: «Вместо путешествия в отдаленные страны, на что так жадно кидаются многие, приляг к лужице, изучи подробно существа — растения и животных, ее населяющих, в постепенном развитии и взаимно непрестанно перекрещивающихся взаимоотношениях организации и образа жизни и так для науки сделаешь несравненно более, нежели многие путешественники, издавшие великолепно описания и изображения собранных естественных произведений...»*.
Перед своими учениками К. Ф. Рулье ставил цель: исследовать три вершка ближайшего к исследователю болота относительно растений и животных, исследовать их в постепенном взаимном развитии организации и образа жизни посреди определенных условий. В сегодняшнем понимании эти задачи составляют основу синэкологии.
Один из учеников и последователей К. Ф. Рулье Н. А. Северцов в 1855г. опубликовал магистерскую диссертацию «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гадюк Воронежской губернии» с эпиграфом о «трех вершках
* Цит. по: Реймерс Н. Ф. Начала экологических знаний. - М: Изд-во МНЭПУ, 1993. С. 21.
ближайшего болота»... Это было первое специальное экологическое исследование в России.
Отдавая должное научным заслугам А. Гумбольдга и К. Ф. Рулье, многие экологи считают их предтечами системного познания природы как единого целого, становления концепции биосферы как глобальной экосистемы.
Одновременно с развитием экологического мышления благодаря открытиям в биологии, физике, химии и других областях науки происходило постепенное становление понятийного ядра еще не сформировавшейся, но уже заявляющей о себе новой отрасли знаний. В 1713 г. У. Дерэм (Англия) впервые предложил термин «баланс», в 1762 г. Ш. Бонне (Швейцария) — «эволюция», в 1800г. К. Ф. Бурдах (Германия) — «биология», в 1805г. А. Гумбольдт —«ассоциация», в 1840г. Ш. Моррон (Бельгия) — «фенология», в 1850 г. Г. Д. Торо (США) и в 1866 г. Э. Геккель (Германия) — «экология». При этом нельзя не вспомнить французского зоолога И. Ж. Сент-Иле-ра, который в вышедшей в 1854— 1859 гг. «Естественной истории органического мира» использовал понятие «этология», которой (по определению автора) принадлежит изучение отношений между существами, организованными в семьи и общества, в сборища и сообщества.
Важнейшим событием мирового значения, способствовавшим дальнейшему активному развитию естественных наук, в том числе и экологии, явилась публикация знаменитого научного сочинения Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859), в котором дана теория естественного отбора и происхождения видов, по сути, глубоко обоснованная эволюционная теория как обязательная составная часть экологии. В его работе не употребляется термин «экология», однако вся научная деятельность этого великого исследователя природы серьезнейшим образом способствовала развитию экологических знаний. Ч.Дарвин, основываясь на масштабных наблюдениях и глубоких обобщениях, убедительно показал, что новые виды растений и животных возникают после прохождения длительного эволюционного развития, в результате постоянно происходящего из поколения в поколение естественного отбора особей, наиболее приспособленных к внешним условиям жизни. Главными движущими силами естественного отбора он считал изменчивость, наследственность, геометрическую прогрессию размножения, борьбу за существование. Борьба за существование (особый род отношений организмов и среды) — одна из важнейших экологических проблем, наиболее детально исследованная ученым, сделавшим основополагающий для попу-ляционной экологии вывод о несравненно более жестокой борьбе за существование в пределах одного вида и между близкими формами, чем между различными видами. Не случайно «крестный отец» новой науки Э. Геккель вопросы, связанные с борьбой за существование, вопросы влияния абиотических и биотических условий на живые существа предложил объединить термином «экология», дав имя древнему знанию.
1.2. СТАНОВЛЕНИЕ КЛАССИЧЕСКОЙ ЭКОЛОГИИ
Первоначальный, наиболее продолжительный период становления экологии, который вполне обоснованно считается подготовительным (и даже периодом «наивной экологии»), когда отдельные фрагменты экологических знаний появлялись на свет в научных трудах ботаников, зоологов, физиологов и других представителей естественных наук, закончился в 1866г., когда немецкий зоолог Эрнст Геккель в предисловии к «Общей морфологии организмов» назвал науку об организмах и окружающей их среде экологией. В более поздней работе (1869) Э. Геккель писал: «Под экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей 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 взаимоотношении, которые Дарвин называет условиями, порождающими борьбу за существование»*. (Любопытно, однако, что позднее сам автор отказался от этого названия, заменив его на «экономия природы» или «биономия». Только история науки расставила все по своим местам.)
Фундаментальные исследования Ч.Дарвина, концептуальные обобщения Э. Гек-келя явились серьезным стимулом для активизации экологических исследований (разработка и совершенствование специальных методов, проведение теоретических обобщений и т. д.), что в целом благоприятно сказалось на развитии экологии. Во второй половине XIX в. исследователи уделяли наибольшее внимание изучению образа жизни животных и растений, их приспособленности к климатическим условиям.
Исторический путь становления экологии различные исследователи делят на разное количество временных отрезков (периодов), исходя из понимания значимости и числа событий, отражающих зарождение, формирование и развитие экологии. Наиболее удачной по методическому подходу и предложенному календарю экологических событий является периодизация Г. С. Розен-бсрга и Д. П. Мозгового. Согласно их классификации второй период охватывает конец XIX и первую треть XX в. На него приходятся формирование факто-риальной экологии, накопление фактического материала по динамике популяций, изучение закономерностей отношения животных и растений к разнообразным внешним абиотическим факторам.
Термин «экология» все основательнее входит в научный обиход. Тем не менее зоологи и ботаники еще долго по-разному будут осмысливать значение экологии. В зоологии главной экологической задачей считалось изучение взаимодействия отдельных организмов и групп как между собой, так и со средой. В ботанике же экология связывалась в основном с изучением влияния абиотических факторов на рост и развитие растений, Однако вес очевиднее становит-
* Цит. по: Новиков Г. А. Очерк истории экологии животных. —Л., 1980. С. 66.
ся необходимость рассмотрения и изучения животного и растительного мира как целостной системы, «живого вещества», в неразрывной связи с абиотической и биотической средами. Осознание этой необходимости приобретает существенное методологическое значение для дальнейшего развития экологических исследований.
Хотя рассматриваемый период (1866—1935 гг.) заметно уступает по продолжительности первому, он гораздо богаче научными событиями и открытиями экологической направленности. Уже в 1868г. французский ученый Ж. Ж. Э. Реклю использовал понятие «биосфера», которое независимо предложил австрийский исследователь Э. Зюсс. Но пройдет еще немало времени, пока в 1926г. В. И. Вернадский не создаст фундаментальное учение о биосфере.
Важное значение для становления теоретических основ экологии имел сформулированный гидробиологом К. Мебиусом (Германия, 1877) в научном трактате «Устрицы и устричное хозяйство» вывод о существовании сообществ организмов, или биоценозов,
Исследователь С. Форбс (США. 1887) впервые рассмотрел озеро как «микрокосм», т. е. целостную систему, состоящую из живых организмов и биотического окружения, фактически заложив элементарные начала учения об экосистемах.
В 1883 г. в России вышла книга В.В.Докучаева «Русский чернозем», в которой великий русский почвовед изложил учение о почве как продукте совокупного творчества живых организмов, горной породы и климата, определив пять факторов почвообразования. В дальнейшем В. В.Докучаев создал учение о природных зонах, положившее начало науке о ландшафтах. Широко известна его концепция лесных полезащитных насаждений, блестяще реализованная на практике в Каменной степи Воронежской губернии, где посадка лесных полос была начата в 1894г. на полях площадью до 1000 га. Ученый тем самым предложил важный и необходимый элемент формирования природо-сообразных систем ведения сельского хозяйства, оптимизации ландшафтов.
Чтобы углубить проникновение «в пласты природы» и совершенствовать природопользование, В. В. Докучаев призывал отказаться от увлечения частностями в научном поиске и развертывать междисциплинарные комплексные исследования целостных природных систем. К сожалению, заслуги В. В. Докучаева получили должную оценку только после его смерти*.
Натуралист А.А.Силантьев (1868— 1918), исследуя экологические особенности функционирования сообществ грызунов и насекомых, впервые поставил задачу прогнозирования изменения численности вредителей, а также высказал идею использования хищников и паразитов для предотвращения массового размножения вредных для человека насекомых и грызунов. Широко пропагандировал идею использования микробов для уничтожения вредных организмов знаменитый микробиолог И.И.Мечников (1845—1916). Приоритет практического применения биологического метода борьбы с вредителями принадлежит американскому энтомологу Ч.Рейли, который в 1898г. перевез божьих коровок из Австралии в Калифорнию (США).
В 1910т. Л. Г. Раменсклй (Россия) сформулировал один из основных экологических принципов — принцип непрерывности.
В рассматриваемый период продолжался процесс расширения и углубления понятийного ядра, были открыты новые законы и предложены новые экологические концепции. В 1909 г. Э. А. Митчерлих (Германия) предложил концепцию совокупного действия факторов на продуктивность биоценозов. В дальнейшем эту концепцию дополнили Б. Бауле и А. Тинеман, и она получила название закона совокупного действия факторов Митчерлиха—Тинемана— Бауле, являющегося одним из основных постулатов экологического земледелия. В. Шелфорд (США, 1911) сформулиро-
* В вестнике МГУ, серия 17 оПоч поведение» (1996, № 3) опубликована интересная статья академика РАН Г. В. Добро но лье кого «В.В.Докучаев как выдающийся эколог», и которой охарактеризованы яркие стороны творческой деятельности этого ученого и его вклад в развитие экологии.
вал закон толерантности. В эти годы увеличилось число научных открытий, имеющих экологическое значение, что свидетельствовало об усилении внима ния и интереса к проблемам существо вания живого. Разрабатываются, в част ности, основополагающие категории теоретического ядра экологии: «кли макс» — Т. Каулс (США, 1901); «попу ляция» — В. Л. Иогансон (Дания, 1903); «биота» — Э. Раковицэ (Румыния, 1907); «аутэкология» и «синэкология» — К. Шретер (Бельгия, 1910); «экотоп» — Г.Н.Высоцкий (Россия, 1915); «фито ценоз» и «флуктуация» —И. К. Пачос- кий (Россия, 1915); «пространственная экологическая ниша» —Д. Гринелл (США, 1917); «продукция» — А. Тине ман (Германия, 1925); «биомасса» — Р. Демоль (Германия, 1927); «ноосфе ра» — Э. Леруа (Франция, 1927) и мно гие другие.
Большое значение для развития экологии имеет разработанное известным русским лесоводом Г. Ф. Морозовым фундаментальное учение о лесе как целостном географическом комплексе («Учение о лесе», 1912).
В 1915г. русский ученый В. В.Алехин сформулировал «правило предварения», которое было вторично открыто в 1951 г. Г. Вальтером (но зафиксировано, однако, как «правило Вальтера—Алехина»).
Крупным теоретическим обобщением стало учение о сукцессиях (сменах сообществ живых организмов), которое было разработано в 1916 г. исследователем Ф. Э. Клементсом (США).
В 1925 г. американский ученый А. Лотке в научном труде «Основы биофизики» сформулировал принципы математического подхода к экологии.
В эти годы В. И. Вернадский создает стройное фундаментальное учение о биосфере. В 1926г. выходит его капитальный труд «Биосфера», в котором всесторонне рассмотрены и обоснованы планетарная геохимическая роль «живого вещества», его глобальные функции. (Выдающийся научный вклад В. И. Вернадского рассмотрен в последующих главах.)
В нашей стране и за рубежом в это время были изданы оригинальные монографии, учебники, учебные пособия,
сыгравшие немалую роль в становлении экологии как науки и как учебной дисциплины. В этом отношении можно сослаться, например, на книгу англичанина Ч. Элтона «Экология животных» (1927), в которой обосновано новое научное направление -шопуляционная экология», сформулирован закон «пирамиды чисел», предложены понятия «пищевые цепи», «экологическая ниша». Уместно вспомнить также работы В. Шелфорда «Биоэкология» (1929), книги Д. Н. Кашкарова «Среда и сообщество (основы синэкологии)» (1933), «Жизнь пустыни» (1936), «Основы экологии животных» (1938) — первый отечественный учебник по экологии.
В 1928г. В. Н. Беклемишев (Россия) предложил концепцию «геомериды», согласно которой все живое вещество биосферы представляется в виде всеобщего системного единства. (То же, что и «живое вещество Земли» в понимании Вернадского в биологическом, а не в геохимическом смысле.)
К завершающим второй этап развития экологии событиям нужно отнести исследования В. В. Станчинского (1931) о трофических уровнях и «пирамиде энергий». Эти опыты повторил и развил дальше американский гидробиолог Р. Линдеман (1942), которому приписывают приоритет данного открытия. Еще одним важным событием стал выход книги Ф. Г. Гаузе (СССР) «Борьба за существование» (1934), в которой автор изложил принципы конкурентного исключения и описал первый эксперимент по исследованию взаимоотношений видов.
