Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие 700348.doc
Скачиваний:
564
Добавлен:
01.05.2022
Размер:
3.32 Mб
Скачать

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный

технический университет»

Л.Б. Сафонова И.Е. Рохас Риоха

ЭКОЛОГИЯ

Утверждено Редакционно-издательским советом

университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2012

УДК 502

Сафонова Л.Б. Экология: учеб. пособие / Л.Б. Сафонова, И.Е. Рохас Риоха. Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2012. 222 с.

Учебное пособие содержит краткие теоретические сведения по курсу «Экология».

Издание соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования для всех специальностей и направлений подготовки ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет».

Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD XP и содержится в файле учебнпособэкология.doc.

Табл. 6. Ил. 6. Библиогр.: 14 назв.

Научный редактор д-р техн. наук, проф. Н.В. Мозговой

Рецензенты: кафедра медицинской физики

Воронежской государственной

медицинской академии им. Н.Н. Бурденко

(зав. кафедрой канд. биол.

наук, доц. Е.В. Дмитриев);

канд. техн. наук, доц. А.В. Звягинцева

 Сафонова Л.Б.,

Рохас Риоха И.Е., 2012

 Оформление. ФГБОУ ВПО

«Воронежский государственный

технический университет», 2012

Введение

Современный специалист с высшим техническим образованием должен обладать не только комплексом специальных знаний, но и определённым уровнем экологического мировоззрения, который позволит анализировать собственную производственную деятельность с точки зрения её влияния на природную среду. Основой для развития экологического мышления может служить понимание основных задач экологии, знание законов взаимодействия живых организмов и неживой природы, чёткие представления о биосфере, а также о факторах, способствующих превращению биосферы в ноосферу и техносферу.

Задачи экологии состоят в следующем: 1. Разработка теории и методов оценки устойчивости экологических систем. 2. Исследование проблем сохранения биоразнообразия в природе. 3. Изучение и прогнозирование изменений биосферы под влиянием природных и антропогенных факторов. 4. Совершенствование методов управления качеством окружающей среды. 5. Формирование биосферного мышления и экологического сознания у людей, выработка норм экологической этики. 6. Оптимизация экономических и социальных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития общества.

Созданию и сохранению условий для устойчивого экологического развития должно способствовать получение студентами технических вузов знаний законов существования, развития и функционирования различных экосистем и биосферы в целом. Развитие общества, научно-техническая революция, нарастающее антропогенное воздействие на окружающую среду привели к появлению множества неоднозначных исследований, отнесённых к экологии, но студентам трудно самостоятельно в них разобраться. Этим объясняется потребность в написании новых учебных пособий по данной дисциплине.

1. Общая экология

1.1. Основные представления об экологии Краткая история развития экологии

Экология – это наука об отношениях организмов или групп организмов к окружающей среде или наука о взаимоотношениях между организмами и средой их обитания.

Часто встречается перевод термина «экология» как учение о доме, жилище. Это не точно. Древние греки ойкосом называли любое место пребывания человека: и хороший пляж и горное пастбище.

Термин «Экология» предложен в 1866 немецким учёным Эрнстом Геккелем и образован из 2 греческих корней: «ойкос» – дом, жилище, «логос» слово. Под экологией Геккель понимал сумму знаний, относящихся к экономии природы: изучении всей совокупности 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 оно прямо или косвенно вступает в контакт.

Экология стремится раскрыть и понять всё многообразие взаимосвязей между населяющими нашу планету живыми существами, растениями и средой их обитания.

Экология приобрела практический интерес ещё на заре развития человечества. В примитивном обществе каждый индивидуум, для того, чтобы выжить, должен был иметь определённые знания об окружающей его среде, т. е. о силах природы, растениях и животных. Можно сказать, что цивилизация возникла тогда, когда человек научился использовать огонь и другие средства и орудия, позволяющие ему изменить среду своего обитания. Позже в эпоху древних цивилизаций Азии и Восточного Средиземноморья были сделаны первые попытки классификации животных по средам обитания и способу питания: были выделены водные животные (рыбы), сухопутные (змеи, птицы, четвероногие), плотоядные (собаки, львы) и травоядные (ослы и лошади). Множество интересных сведений об экологическом мышлении того времени оставили египетские, индийские, тибетские источники.

Энциклопедисты Древней Греции Анаксагор, Эмпедокл, Аристотель, Теофраст (500 – 285 гг. до н. э.) рассматривали такие вопросы как круговорот веществ между организмом и окружающей средой, разнообразие внешнего и внутреннего строения растений… В трудах ученых античного мира – Гераклита (530 – 470 до н. э.), Гиппократа (ок. 460 – ок. 370 до н. э.) были сделаны обобщения экологических факторов. Аристотель в своей «Истории животных» описал более 500 видов известных ему животных, рассказал об их поведении. Теофраст Эрезийский (372 – 287 до н. э.) описал влияние почвы и климата на структуру растений, наблюдаемых им на огромных пространствах Древнего Средиземноморья. К этому периоду относиться и знаменитая «Естественная история» Плиния Старшего (23 – 79 н. э.).

В Средневековье знания в основном накапливались на уровне практического опыта. Связь строения организмов с условиями среды толковались как воплощение воли бога. В период позднего средневековья необходимо отметить труды Альберта Великого (Альберт фон Больштед, ок. 1193 – 1280). В своих книгах о растениях он придаёт большое значение условиям их местообитания, где помимо почвы важное место уделяет солнечному теплу…

С появлением капиталистических отношений накапливались знания об организмах, появилась систематика растений (К. Линей, Ж.-Б. Ламарк).

Существенной вехой в развитии науки об образе жизни различных живых существ явился труд Мальтуса (1798), в котором приведены уравнения экспоненциального роста популяций как основы демографических концепций. Несколько позже Ферхюльст предложил уравнение логистического роста. Эти работы обосновали представление о динамике численности популяций. Тогда же в трудах Эдвардса, философа Конта и биолога Мечникова было положено начало экологии человека.

Во второй половине XVIII века благодаря многочисленным экспедиционным исследованиям флоры и фауны (Гумбольдт, Уоллес, Склеттер) в виде отдельной науки стала оформляться биогеография, позже ставшая одной из основ современной экологии. В России её развитие связано с трудами Бэра и Северцева.

Во второй половине XIX, начале XX века большое внимание уделяли изучению влияния отдельных факторов, главным образом климатических на распространение и динамику организмов (работы Ю. Либиха, предложившего правило лимитирующего фактора). В XIX веке необходимо особо отметить труды Дарвина, который явился одним из основоположником современной экологии.

Термин «Экология» предложил Геккель (труд «Всеобщая морфология»). Труд Геккеля построен на громадном фактическом материале, накопленном классической биологией, и главным образом посвящён тому направлению, которое сейчас называют аутэкологией или экологией отдельных видов.

Изучение общепланетарных процессов развернулось после выхода в свет в 1926 году книги Вернадского «Биосфера» где рассматривались свойства живого вещества, его функции, роль на планете. Вернадский проследил эволюцию биосферы и пришел к выводу, что её завершающим этапом будет появление ноосферы – сферы разума. Предшественником и единомышленником Вернадского был В.В. Докучаев, создавший учение о почве как о естественноисторическом теле.

В 1927 Ч. Элтон выпустил первый учебник монографию по экологии. В нём было описано своеобразие биоценотических процессов, дано понятие экологической ниши, обосновано правило «экологических пирамид», сформулированы принципы популяционной экологи. Вскоре были предложены математические модели роста численности популяций и их взаимодействия. Таким образом, в 20 – 30 г.г. сформировалась экология популяций, в 30 годы – понятие экосистемы. Его введение связывают с работами Тенсли (1935). Под экосистемой понимали совокупность организмов и неживых компонентов среды их обитания, при взаимодействии которых происходит биотический круговорот.

В 1942 году Сукачев В.Н. обосновал концепцию биогеоценоза, имевшую большое значение для развития теоретической базы экологии. В 50-е годы сформировалась общая экология, основное внимание в которой уделялось изучению взаимодействия организмов и структуры образуемых ими систем. К 70 годам сложились направления называемые «физиологической», «эволюционной» экологией. В наши дни получили развитие количественная экология и математическое моделирование биосферных и экосистемных процессов.

Цивилизация продолжает зависеть от окружающей среды, причём не только от энергетических и материальных ресурсов, но и от её жизненно важных процессов, таких как круговорот кислорода и воды. Основные законы природы не потеряли своей силы с ростом численности населения и с громадным увеличением масштабов потребления энергии. Сохранение цивилизации зависит от наших знаний о природе и разумных действий, направленных на сохранение и улучшение окружающей среды посредством гармоничного, а не разрушительного вмешательства.

Подобно всем другим областям знания экология развивалась непрерывно на протяжении человеческой истории. Использование богатств природы осуществлялось человечеством при крайне недостаточном знании её законов, часто интуитивном понимании поверхностных взаимосвязей.