МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Самарский государственный экономический университет»

Кафедра экологии и безопасности жизнедеятельности

А.А.Сидоров, Ю.В.Симонов

Конспект лекций по экологии

Самара, 2013

Тематический план лекций

для студентов всех направлений и профилей подготовки в СГЭУ

№	Тема	Аудиторных лекционных часов
11	Введение в современную экологию	2
22	Взаимоотношения организмов и внешней среды, популяции	2
33	Сообщества: биоценоз, биогеоценоз, экосистема	2
44	Биосфера и глобальные проблемы окружающей среды	2
55	Экология и здоровье человека	2
66	Экологический мониторинг, экспертиза, аудит, сертификация, паспорт. Экологическое состояние Самарской области.	2
77	Экозащитная техника и технологии	2
88	Экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы	2
99	Основы экологического права и международное сотрудничество в области охраны окружающей среды	2
Всего		18

Тема 1. Введение в СовременнУю экологиЮ

обязательная часть содержания лекций

Определения, объект, предмет, задачи, методология и методы, структура современной экологии и ее место в системе наук.

Краткая история становления экологии. Древние представления о единстве природы и человека. Формирование современной науки. Аналитический этап. Изучение биоразнообразия, факторов внешней среды. Концепция эволюции. Синтетический этап. Изучение сообществ: взаимодействие между собой и внешней средой. Глобализация экологии. Современные разделы экологии (общая, специальная, прикладная).

Основные принципы и основные законы современной экологии. Системность, эмерджентность, самоорганизация, устойчивость. О всеобщей связи вещей и явлений в природе и в человеческом обществе. О законах сохранения. О цене развития.

Определения, объект, предмет, задачи, методология и методы, структура современной экологии и ее место в системе наук.

Экология – это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с окружающей их природой, о структуре и функционировании над(выше)организменных систем.

Термин «экология» ввел немецкий эволюционист Эрнст Геккель в 1866 г. Он считал, что экология должна изучать различные формы борьбы за существование. В первичном значении, экология – это наука об отношениях организмов к окружающей среде (от греч. «oikos» – жилище, местопребывание, убежище и «logos» - наука).

Экология, как и любая наука, характеризуется наличием собственного объекта, предмета, задач и методов.

Объектом (как часть окружающего мира, которая изучается данной наукой) экологии по представлению Ю. Одум (1986) выступают биологические системы надорганизменного уровня: популяции, сообщества, экосистемы.

Предметом (как наиболее главные существенные стороны объекта) экологии по определению (Э. Геккель, 1870; Р. Уиттекер, 1980; Т. Фенчил, 1987) являются взаимоотношения организмов и надорганизменных систем с окружающих их органической и неорганической средой.

По определению Р. Риклефса (1979), экологию можно представить «... как трехмерное сооружение из лежащих один над другим горизонтальных слоев, соответствующих различным уровням биологической организации – от индивидуума через популяцию и сообщество к экосистеме; вертикальные разрезы, проходящие через все слои, делят все сооружение на секции, соответствующие форме, функции, развитию, регуляции и адаптации. Каждому уровню экологической организации присущи свои особые структурные и функциональные характеристики».

 Основные задачи современной экологии:

– Изучение структуры пространственно-временных объединений организмов (популяций, сообществ, экосистем, биосферы).

– Изучение круговорота веществ и потоков энергии в надорганизменных системах.

– Изучение закономерностей функционирования экосистем и биосферы в целом.

– Изучение реакции надорганизменных систем на воздействие разнообразных экологических факторов.

– Моделирование биологических явлений для экологического прогнозирования.

– Создание теоретической основы охраны природы.

– Научное обоснование производственных и социально-экономических программ, современного законодательства.

Методология и методы экологии

Методология - это учение о структуре, логической организации, методах и средствах деятельности.

Методология в экологии - учение о принципах построения, формах и способах экологического (естественнонаучного) познания.

Методологией (главным принципом) всех экологических исследований является системный подход, ориентированный на раскрытие целостности объекта и обеспечивающих ее механизмов, на выявление многообразных связей сложного объекта и сведения совокупности взаимосвязанных элементов в определенную целостность и единство. В современной экологии получает распространение синергетический подход, как дальнейшее развитие системного подхода к сложным открытым нелинейным системам с ее свойствами неустойчивости, неравновесности, бифуркации, катастрофы, самоорганизации и др.

В зависимости от объекта и цели исследования используются разные специфические подходы: популяционный, экосистемный, эволюционный, исторический. В определении самой экологии различают биологический, эколого-социологический, антропологический подходы.

Экология использует все разнообразие общенаучных методов (классификация, анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия и др.), а также методы эмпирического и теоретического познания (наблюдение, описание, измерение, сравнение, эксперимент, формализация и др.). Находит широкое применение – моделирование или модели (натурные, графические или расчетно-графические, геометрические, компьютерные, математические, математико-картографические, молекулярные, статистические, имитационные, эволюционные и др.).

Экология применяет свои конкретно-научные, специальные методы, обусловленные сущностью объекта исследования. Прежде всего, биологических наук (генеологический, исторический, палеонтологический, цитологический, биохимический, биоиндикационный, гибридизации, культуры тканей и др.). По месту проведения: полевые, вегетационные, лабораторные и их комбинации. А также и небиологических (физических, химических и др., включая социальных) наук.

Специфическим методом экологии является количественный анализ структуры и функционирования надорганизменных систем. Современная экология – это один из наиболее точных, наиболее математизированных разделов биологии и науки в целом.

Структура современной экологии

Экология делится на фундаментальную и прикладную. Фундаментальная экология изучает наиболее общие экологические закономерности, а прикладная – использует полученные знания для обеспечения устойчивого развития общества.

Основу экологии составляет биоэкология как раздел общей биологии.

Биоэкология (как и любая наука) делится на общую и частную. В состав общей биоэкологии входят разделы:

1. Аутэкология – изучает взаимодействие со средой обитания отдельных организмов определенных видов.

2. Экология популяций (демэкология) – изучает структуру популяций и ее изменение под воздействием экологических факторов.

3. Синэкология – изучает структуру и функционирование сообществ и экосистем.

К общей биоэкологии относятся и другие разделы:

– эволюционная экология – изучает экологические механизмы эволюционного преобразования популяций;

– палеоэкология – изучает экологические связи вымерших групп организмов и сообществ;

– морфологическая экология – изучает закономерности изменения строения органов и структур в зависимости от условий обитания;

– физиологическая экология – изучает закономерности физиологических изменений, лежащих в основе адаптации организмов;

– биохимическая экология – изучает молекулярные механизмы приспособительных преобразований в организмах в ответ на изменение среды;

– математическая экология – на основании выявленных закономерностей разрабатывает математические модели, позволяющие прогнозировать состояние экосистем, а также управлять ими.

 Частная биоэкология изучает экологию отдельных таксономических групп, например: экология животных, экология млекопитающих, экология выхухоли; экология растений, экология опыления, экология сосны; экология водорослей; экология грибов и т. д.

 Биоэкология тесно связана с ландшафтной экологией, например:

– экологией водных ландшафтов (гидробиологией) – океанов, рек, озер, водохранилищ, каналов...

– экологией наземных ландшафтов – лесов, степей, пустынь, высокогорий...

Отдельно выделяются разделы фундаментальной экологии, связанные с существованием и деятельностью человека:

– экология человека – изучает человека как биологический вид, вступающий в разнообразные экологические взаимодействия;

– социальная экология – изучает взаимодействие человеческого общества и окружающей среды;

– глобальная экология – изучает наиболее крупномасштабные проблемы экологии человека и социальной экологии.

 Прикладная экология включает: промышленную экологию, сельскохозяйственную экологию, экологию города (населенных пунктов), медицинскую экологию, экологию административных районов, экологическое право, экологию катастроф и многие другие разделы. Прикладная экология тесно связана с охраной природы и окружающей среды.

Место в системе наук

Известны тесные взаимосвязи экологии с биологией, физикой, химией, географией, математикой и другими науками. В связи с возрастающим воздействием человеческого общества на биосферу усиливается загрязнение окружающей среды, наступает экологический кризис, особенно обострившийся в последние десятилетия, и все больше превращающийся в экологическую катастрофу.

Современная экология включает множество разделов и охватывает самые разнообразные стороны человеческой деятельности; происходит экологизация научного знания, всего общества. Экологические знания служат основой рационального природопользования. На них базируется создание и развитие сети охраняемых территорий. Рациональное использование природных ресурсов является основой устойчивого развития человечества. Экологические знания лежат в основе научного обоснования производственных и социально-экономических программ, современного законодательства, поведения человека. Экология приобрела экономическое и политическое звучание. В связи с этим, возникло понятие Мегаэкологии (Всеобщей экологии; Новой экологии, Глобальной экологии, Большой экологии). Под мегаэкологией понимается - область знаний, объединяющая все науки, имеющие дело с экологическими проблемами, включая экономические, политические и правовые механизмы и мероприятия, направленные на решение экологических проблем (например, технологии и приемы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов). Мегаэкология, в определенном смысле, - это образ жизни, образ мышления, политика и т.д. Экология формирует новое мировоззрение (экологическое), новый общеметодологический подход к взаимодействию в обществе и его с природой.

Краткая история становления экологии. Древние представления о единстве природы и человека. Формирование современной науки. Аналитический этап. Изучение биоразнообразия, факторов внешней среды. Концепция эволюции. Синтетический этап. Изучение сообществ: взаимодействие между собой и внешней средой. Глобализация экологии. Современные разделы экологии (общая, специальная, прикладная).

Экология развивалась непрерывно, но неравномерно на протяжении всей своей истории.