
- •Учебно-методический комплекс по дисциплине «экология» для дистанционного образования
- •Содержание дисциплины «Экология»
- •1. Роль экологии в современном обществе
- •1.1 Экология как наука: предмет и задачи, история её развития, методологическая основа
- •1.2 Структура и отрасли экологии, концепции и подходы
- •Экология
- •1.3 История взаимоотношений человека и природы. Концепция устойчивого развития. Экология, природопользование и охрана природы
- •Основные понятия, принципы и законы экологии
- •2.1 Экосистемы: понятие, основные элементы и структура экосистемы
- •Наземные Водные
- •Морские
- •2.2 Биотическая структура экосистемы. Изменение вещества и энергии в организмах
- •2.3 Трофические уровни. Продукционные процессы в экосистемах
- •2.4 Биотический потенциал и сопротивление среды
- •2.4 Экологические факторы
- •1) Лучистая энергия солнца.
- •2) Освещение.
- •3) Температура.
- •4) Влажность атмосферного воздуха.
- •5) Атмосферные осадки.
- •6) Газовый состав атмосферы.
- •7) Движение воздушных масс (ветер).
- •8) Давление атмосферы.
- •2.6 Экологические законы функционирования экосистем
- •1) Все связано со всем,
- •2) Все должно куда-то деваться,
- •3) Ничто не дается даром,
- •3. Биосфера и место в ней человека
- •3.1 Биосфера как занятая жизнью оболочка Земли и как система жизнеобеспечения. Учения о биосфере в.И.Вернадского
- •3.2 Состав биосферы: литосфера, гидросфера, атмосфера, проблемы их загрязнения
- •3.4 Биосферный цикл фосфора и азота
- •3.5 Биосферный цикл воды
- •3.6 Разрушение озонового слоя
- •Промежуточный контроль знаний
- •4. Глобальные экологические проблемы и эволюция
- •4.1 Основные типы природных ресурсов, их современное состояние и принципы охраны и рационального использования.
- •4.2 Глобальный экологический кризис: основные проблемы и пути их решения, современные методы охраны природы.
- •4.3 Экологические проблемы городов
- •4.4 Международные сотрудничества и основные соглашения в области охраны природы.
- •5. Экологическое законодательство в россии
- •5.1 Охрана природы в Российском уголовном законодательстве. Принципы экологической политики
- •5.2 Правовые стандарты качества технологий
- •Краткий словарь основных экологических терминов и понятий
- •Контрольный тест
- •Список использованной литературы
1.3 История взаимоотношений человека и природы. Концепция устойчивого развития. Экология, природопользование и охрана природы
В процессе эволюции всякий новый, более совершенный вид должен был возникнуть только в ответ на необходимость адаптации к изменившимся условиям внешней среды. А среда изменялась, причем пополнялась все более высокочастотными ритмами. Например, возникла атмосфера и гидросфера, возникли климатические ритмы. Возникли мантийная конвекция и земная кора, появились вулканы, землетрясения, рифты, стал меняться состав атмосферы и океана и др. Ответ биосферы в виде нового вида всегда должен был гармонизировать сложившуюся ситуацию, например, большим набором функций вида или его более совершенными функциями, что позволяло реализовать адаптацию к реальным внешним условиям. Это отражалось в функциональной организации (топологии) организма за счет изменения типа клеток или количества их типов.
Под типом клетки понимается специализированное функциональное назначение целого ансамбля клеток [6]. Например, печень имеет несколько типов клеток, специализированных для нескольких функций, у почек – для других и т. д. Самые первые организмы на Земле, прокариоты, появившиеся около 3,8 млрд лет назад, имели один тип клеток, последующие эукариоты – два и т. д. Венцом совершенства стал Человек, имеющий 254 типа специализированных групп клеток.
По мере увеличения числа функций параллельно совершенствовалась система управления ими. Сначала природа создала в живых существах разрозненные нервные клетки-волокна, которые быстрее передавали импульсы внешних воздействий и обеспечивали более быструю ответную реакцию части организма. Затем нервные клетки были объединены в центры (ганглии), что обеспечило более целостную ответную реакцию организма. Впоследствии ганглии были объединены в головном отделе, и возник головной мозг, уже обеспечивавший оптимизированную поведенческую реакцию всего организма. Далее эволюция управления пошла по пути совершенствования головного мозга. Закономерность развития этого направления в какой-то мере (слишком обобщенно) можно отследить на основе представлений о цефализации в качестве функции времени. Но можно и иначе, качественно, ведь каждый новый вид – это большее число функций и одновременно более совершенная система управления; тогда кривая совершенства управления будет идентична функциональной кривой.
Также параллельно развивалось третье – экосистемное направление. Экосистема – это организация природных образований, объединенных участием в биогенном круговороте веществ для целей длительного устойчивого совместного существования в рамках согласованной пищевой цепи и полной утилизации отходов [13]. Задача экосистемного направления состояла в сохранении достигнутой структуры биосферы путем закрепления в звеньях экосистем наиболее удачных вариантов и, следовательно, сохранения пирамиды экосистем в целом. Экосистемы обладали колебательной ответной реакцией на изменения внешней среды и, следовательно, были максимально устойчивы. Их могло разрушить только существенное внешнее поражающее воздействие.
Экосистема обеспечивала наиболее оптимальные условия для гомеостаза (устойчивого существования) любого входящего в нее вида. Для всякого нового более совершенного вида создавалась новая, более сложная экосистема, в которой этот вид занимал главенствующее положение в пищевой (энергетической) пирамиде. Следующий эволюционный скачок делал эту экосистему соподчиненной еще более новой «высокой» экосистеме. Такова вертикаль эволюции экосистемного структурогенеза [13]. Если уровень экосистемы оценивать по уровню самого совершенного вида в ней, то можно также построить качественную закономерность экосистемной эволюции в качестве функции времени. Кривая, характеризующая эту зависимость, тоже фактически совпадет с кривой функционального разнообразия, т. е. она также будет иметь ту же степенную зависимость и режим самоорганизованной критичности.
Важнейшая особенность экосистем – это способность к полной утилизации всех продуктов жизнедеятельности ее членов, а это требовало не только вертикальных связей, но и множества горизонтальных – с соседними экосистемами [14].
Период собственно биологического развития составляет около 3,8 млрд лет. Совершенствование видов на ранней стадии эволюции шло крайне медленно. Так, эукариоты сменили прокариотов лишь спустя 1,8 млрд лет. Лишь на заключительных стадиях темп развития стал измеряться первыми миллионами лет.
Биологический человек возник за очень короткий срок в условиях более сурового климата, и первоначально все было биологически гармонизировано. Но постепенно способом адаптации стало уже не биологическое совершенствование, а иные принципы, например, образование более крупных стад для повышения эффективности способов коллективной добычи пищи и интенсивная миграция в поисках удобных условий.
Это стало началом фазы социальной эволюции. Коллективное мышление породило понятие социальной потребности. В период развития земледелия возникли способы хранения собираемого урожая. Развились навыки накопления, а вместе с ними и способы перераспределения, накопленного силовым путем. Удовлетворение социальных потребностей становится ключевым, и отныне это главная цель развития человечества и новая ветвь эволюции. Быстро совершенствуются техногенные методы как скорейший путь удовлетворения социальных потребностей за счет изъятия необходимого у природы, а также путь социальных конфликтов и войн как наиболее быстрый по перераспределению богатств. Размер богатств, впоследствии определяемый деньгами, становится мерилом силы, власти, благополучия, уровня комфортности бытия. Возник ускоренно развивающийся новый мир, в котором социальная конкуренция стала двигателем «прогресса» [14].
Для понимания специфики развития социума в качестве ключевого параметра можно предложить зависимость последовательного совершенствования комплексов социальных функций (или социально-экономических формаций) от времени. Согласно данным Ю.В. Яковца, комплекс функций, объединенных под названием неолитический цикл или неолитическая цивилизация (формация), занимал около 32 веков, восточно-рабовладельческая формация ~ 22 века, античная ~ 12 веков, раннефеодальная ~ 7 веков, предындустриальная ~ 4,5 века, индустриальная ~ 2,3 века, постиндустриальная – 1,3 века [14]. Общий период социального развития составляет лишь 81,1 века, т. е. период развития по сравнению с живой природой уменьшился почти в 468 000 раз и, следовательно, темп развития увеличился почти во столько же раз.
Основные проблемы экологии. Природа в целом сама по себе не знает экологических проблем в их сегодняшнем понимании. Если они и возникли у некоторых групп организмов, то решались медленным эволюционным путем. Экологические же проблемы человечества в отличие от этого стали весьма существенными проблемами всей природы на Земле.
Условно и обобщенно весь спектр экологических проблем можно свести к двум классам:
I. проблема роста численности населения Земли и ограниченности ресурсов;
II. проблема растущего загрязнения окружающей человека и природной среды.
Обширная экологическая проблематика имеет ряд особенностей, среди которых могут быть названы:
объем и интенсивность антропогенного (от гр. anthropos – человек, genos – происхождение) воздействия на природу и окружающую человека среду в CC веке стали слишком велики и приблизились к пределу устойчивости биосферы, а по некоторым параметрам и превзошли его;
2) природа отвечает на возрастающее антропогенное давление часто непредвиденными реакциями (мутации и т.п.);
3) человек оказывается в ловушке противоречия между своей биологической сущностью и нарастающим отчуждением от природы;
4) для биосферы характерен естественный круговорот веществ и энергии, человек же в своей хозяйственной деятельности часто разрушает замкнутые циклы, превращая их в линейные тупиковые цепи, заканчивающиеся отходами и загрязнением, которые не могут быть вовлечены в естественный круговорот (человек извлекает из биосферы ресурс, использует его на 10 %, а остальные 90 % в форме «грязи» возвращает в биосферу);
5) большинство экологических проблем носит феноменологический характер, т.е. человечество столкнулось с ними впервые, а цена ошибки в решении очень велика [7].
Среди конкретных же проблем экологии могут быть названы:
1. комплекс энергетических проблем;
2. демографическая проблема;
3. недостаток экологически чистых продуктов питания и питьевой воды;
4. парниковый эффект;
5. проблема озонового слоя;
6. кислотные дожди;
7. эвтрофирование водоемов;
8. деградация наземных экологических систем;
9. экологические заболевания (злокачественные новообразования, аллергии, иммунодефицит);
10. отсутствие последовательной экологической политики;
11. уменьшение биоразнообразия (исчезновение видов представителей флоры и фауны).
Конечно, эти проблемы должны решаться не только на государственном уровне, но и в сознании каждого человека!
►Вопросы для самоконтроля
1. Что является предметом изучения экологии?
2. Кем и когда было введено понятие «экология»?
3. На основе какого принципа осуществляются различные подходы и способы мышления в изучении экологии как науки?
4. Какова цель изучения экологии?
5. В чём заключаются задачи экологии?
6. Суть системного подхода и анализа экологии.
7. Каковы основные отрасли экологии?
8. Классификация экологии по конкретным объектам и средам исследования.
9. Суть антропоцентрического подхода к проблеме взаимоотношений человечества и природы в экологии.
10. В чём заключается биоцентрическая концепция проблемы взаимоотношений человечества и природы в экологии?
11. Какова история взаимоотношений человека и природы?
12. Основные существенные проблемы экологии.