Введение

Разрушительная деятельность человека часто превышает возможности биосферы компенсировать антропогенные нагрузки и порождает конфликт между обществом и природой, создает проблемы, которые получили название экологических.

Решение экологических проблем требует огромной работы во всех областях науки и техники. И теоретическим фундаментом всей природоохранной деятельности является наука экология.

Экологические проблемы являются общечеловеческими, так как биосфера не признает государственных границ. Общечеловеческие проблемы порождают и общечеловеческие задачи. Сохранить жизнь на Земле – более важной задачи перед человечеством не стоит.

Фундаментальные естественнонаучные дисциплины в технических вузах традиционно были представлены лишь физико-математическими и химическими науками. Теперь в цикл этих дисциплин введена экология с целью повышения экологической грамотности в контексте общечеловеческой культуры и цивилизации.

Данная дисциплина для студентов технических направлений и специальностей призвана:

- познакомить студентов с основами фундаментальной экологии;

- изменить природопотребительскую психологию людей:

-способствовать формированию экологического мировоззрения и представлений о человеке как части природы;

- научить видеть последствия влияния профессиональной деятельности на окружающую среду и здоровье человека;

- убедить в необходимости научно обосновывать природоохранные мероприятия;

- научить находить пути компромисса между экономическими и экологическими интересами людей;

-помочь осознать ценность всего живого и невозможность выживания человечества без сохранения биосферы;

-попытаться научить переводить первозданные природные богатства в категорию экономических ценностей.

Глава 1. Предмет и задачи экологии

1. Экология - как наука. Задачи экологии.

Экология - наука о взаимоотношениях живых организмов и среды их обитания.

Термин «экология» в научный обиход введен в 1866 г. выдающимся немецким биологом Эрнстом Геккелем, который образовал его от греческих слов oikos, что означает дом, жилище, и logos - наука, в букваль­ном смысле означает «наука о местообитании». В своем труде «Общая морфология организмов» писал: «Под экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всех взаимоотношений животного с органическими и неорганическими компонентами среды, включая непременно его дружественные и конфликтные отношения с животными и растениями. Одним словом, экология – это наука, изучающая все сложные взаимосвязи и взаимоотношения в природе, рассматриваемые Дарвином, как условия борьбы за существование».

До середины 19 века развитие экологии неотделимо от развития естествознания, поскольку накопление эмпирических знаний происходило на протяжении всей истории человечества. Вторая половина 19 века была ознаменована новыми открытиями во всех разделах естествознания: клеточная теория М. Шлейдена и Т. Шванна; теория эволюции Ч. Дарвина; геоло­гическая эволюция Ч. Лайеля; явление электромагнитной индук­ции М. Фарадея и Д. Максвелла; закон сохранения энергии Г. Гельмгольца, синтез первых органических соединений Ф. Веллером; периодический закон Д. И. Менделеева; законы наследова­ния Г. Менделя и др.

К началу 20 века, когда экология уже вполне сформиро­валась как новое научное направление в биологии, началось изу­чение надорганизменных биологических систем, и благодаря ра­ботам К. Мебиуса, С. Форбса, Ф. Клементса, А. Тинеманна поя­вилась концепция биоценозов. В 1927 году американский био­лог Ч. Элтон опубликовал первый учебник-монографию по эко­логии, в котором он не только четко охарактеризовал своеобразие биоценотических процессов, определил понятие трофической ниши и сформулировал правило экологических пирамид, но и выделил особое направление - популяционную экологию. В 1926 г. вышел в свет труд В.И. Вернадского «Биосфера», где впервые была показана планетарная роль совокупности живых организмов - «живого вещества», определены его роль и функ­ции и рассмотрена его роль в эволюции биосферы. В 1934 году микробиолог Г.Ф. Гаузе в книге «Борьба за существование» под­робно исследовал межвидовые взаимоотношения типа «хищник-жертва» и сформулировал принцип конкурентного исключения. В 1935 году английский геоботаник А. Тенсли предложил понятие «экосистема» для любой совокупности организмов и неоргани­ческих компонентов, в которой может поддерживаться кругово­рот веществ, а в отечественной литературе представления об эко­системах были развиты в 1942 г. в работах В.Н. Сукачева, обоб­щившего их в учении о биогеоценозе.

В начале 1970-х годов взгляд на экологию как на сугубо биологическую науку изменился: по-прежнему уходя корнями в биологию, экология вышла за ее рамки, став сложной и много­гранной, интегрированной дисциплиной, связывающей естест­венные, общественные и технические науки. Современная экология не только изучает законы функционирования природных и антропогенных экосистем, но ищет оптимальные формы взаимодействия природы и человеческого общества. Следует отметить, что в западной литературе и в ряде наших специальных изданий по биологии термин «экология» час­то употребляют для традиционного круга объектов и методов, а все, что связано с экологией человека, окружающей средой и ох­раной природы называют наукой об окружающей среде (environ­mental science). В отечественной литературе оба эти понятия час­то используют как синонимы.

Сегодня экология превращается из раздела биологии в своеобразную гипернауку, в комплекс фундаментальных и при­кладных дисциплин, в так называемую «боль­шую экологию» или «макроэкологию».

В состав макроэкологии входят следующие составные части:

Геоэкология Биоэкология Социальная экология Прикладная экология

(География, (Аутоэкология, (Экология человека) (Проблемы ресурсов, климатология) демэкология, окружающей среды)

синэкология)

Основной, традиционной, частью экологии как биологической науки является общая экология или биоэкология, которая изучает общие закономерности взаимоотношений живых организмов и среды. В составе общей экологии выделяют следующие разделы:

аутэкологию — экологию от­дельных организмов (вида, особи),

демэкологию - экологию популяций,

синэкологию - экологию межвидовых сообществ.

Геоэкология – это изучение геосфер, их динамики и взаимодействия, географических условий жизни (природно-климатических зон, ландшафтов), факторов неживой окружающей среды, действующей на организм. К геоэкологии относят также экологическое описание различных географических областей, регионов, стран, континентов. В рамках геоэкологии наиболее широкое распространение получили методы регистрации и оценки состояния окружающей среды, экологический мониторинг.

Экология человека – это комплекс дисциплин изучающих взаимодействие человека как индивида (биологической особи) и личности (социального субъекта) с окружающей его природной и социальной средой. Здесь учитываются факторы цивилизации, культуры, наследования приобретенных знаний и умений, демография и т.п.

Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов.

Важнейшие задачи современной макроэкологии сводятся к следующему:

- раскрытие места и роли человека, цивилизации, техносферы в существовании планеты Земля с позиций экологических законов; выработка критериев, определяющих экологическую совместимость человека и биосферы;

- экологизация сознания людей, формирование экологического мировоззрения;

- всеобъемлющая диагностика состояния природы планеты и ее ресурсов; определение пределов выносливости биосферы по отношению к антропогенной нагрузке;

- разработка прогнозов изменения биосферы и состояния окружающей среды при разных сценариях экономического и социального развития человечества;

- изучение закономерностей функционирования и оптимизации эколого-экономических систем применительно к различным природно-хозяйственным условиям и различным отраслям производства.

Экология – наука будущего и, возможно, существование жизни на планете будет зависеть от ее прогресса.