Экология_1 / Курс лекций

Курс лекций по дисциплине «Экология» соответствует требованиям Федерального Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлениям 151000.62, 230100.62,

080200.62, 080100.62.

Рецензент: к.т.н., доцент кафедры ФП Лф СибГТУ С.А. Черепанова

©А.Н. Девятловская

©ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет». Лесосибирский филиал, 2012

Введение

Человечество, все более интенсивно потребляя природные ресурсы с помощью колоссально возрастающих по своей мощи технических средств,

неизмеримо улучшило условия развития своей цивилизации и своего роста как биологического вида. Однако вмешательство человека во все сферы природы вызывает резкое ухудшение состояния экологических систем,

нередко даже гибель уникальных природных комплексов, сокращение и исчезновение популяций отдельных видов растений и животных.

В решении экологических проблем велика роль экологического образования и воспитания населения, подготовки экологически грамотных специалистов, и в первую очередь, непосредственно работающих с природными объектами, имеющими большое средообразующее и ресурсное значение. Последнее в полной мере относится к специалистам лесного и садово-паркового хозяйств. Современный инженер должен иметь правильное и полное представление о функционировании экосистем разных уровней; уметь оценивать последствия воздействия хозяйственной деятельности человека на окружающую природную среду, знать основные принципы рациональной эксплуатации природных ресурсов.

Цели изучения дисциплины заключаются в формировании у студентов целостного представления о биосфере, воздействии человека в процессе хозяйственной деятельности на ее состояние; способах охраны и защиты окружающей среды. Они достигаются путем изучения структуры биосферы; биологического круговорота веществ; основных форм антропогенного воздействия на биосферу и ее загрязнение; экологических принципов рационального использования природных ресурсов и охраны природы; экозащитной техники и технологии; природоохранного законодательства; экологического мониторинга и принципах его организации.

5

Лекция 1. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ

1.1. Классификация, задачи и объекты экологии

Никакое общественное и техническое совершенствование не обеспечивает возможность жизнедеятельности человека вопреки законам природы. Даже выйдя в космос и научившись многие месяцы жить под водой, человек остался биологическим видом, существование которого неразрывно связано с определенными условиями среды: температурой,

влажностью, газовым составом воздуха, качеством воды, составом

пищи и многими другими.

Высокое качество среды или конкретной экологической системы

означает:

а) возможность устойчивого существования и развития

данной экологической системы, сложившейся или созданной, или

находится в данном районе исторически или временно.

Невозможно охранять природу, пользоваться ею, не зная, как она устроена, по каким законам существует и развивается, как реагирует на воздействие человека, какие предельно допустимые нагрузки на природные системы может позволить себе общество, чтобы не разрушить их. Все это и является предметом экологии.

Термин «экология» предложен в 1869 г. Э. Геккелем (от греч. «ойкос» — дом, жилище и «логос» — учение, наука). Под экологией он понимал сумму знаний, которые относятся к экономии природы:

изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической и прежде всего —

6

его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми оно прямо или косвенно вступает в контакт.

В современном понимании экология - наука о взаимоотношениях

между живыми организмами и средой их обитания.

Существуют и другие определения экологии, в которых

сформулированы ее задачи. Например, считается, что экология — это наука, исследующая закономерности жизнедеятельности организмов в

их естественной среде обитания с учетом изменений, вносимых в среду деятельностью. В соответствии с этим экология подразделяется на

аутэкологию и синэкологию. Если исследуется отдельный организм, то

аутэкология изучает взаимодействие со средой отдельной особи. Иногда аутэкологию рассматривают несколько шире, включая в ее задачи изучение отдельных групп особей, относящихся к одному виду.

Но такого исследования, очевидно, недостаточно. Невозможно понять биологические особенности того или иного вида, прогнозировать его поведение и численность в изменяющейся окружающей среде и тем более управлять им в интересах человека, если не рассматривать его взаимоотношения со всеми остальными компонентами той или иной системы. Так, невозможно успешно осуществлять лесовосстановительные работы, если не исследовать всех взаимодействий древесных пород с другими растениями и видами животных, которые неизбежно появятся во вновь созданном искусственном насаждении. Но для этого надо хорошо знать все особенности этих растений и животных. Такое комплексное изучение

«групп организмов, составляющих определенные единства», и служит предметом синэкологии.

7

Кроме того, экология классифицируется по конкретным объектам исследования. Например, выделяют экологию человека и животных,

экологию растений, экологию микроорганизмов. Особый статус имеет экология человека и человеческого общества. Под экологией человека понимают комплексную дисциплину, исследующую общие законы взаимоотношения биосферы и человека.

Экология как наука основана на разных отраслях биологии

(физиология, генетика, биофизика) и связана и небиологическими науками (физика, химия, геология, география, математика и др.). В связи с этим в последние годы введены понятия «географическая экология», «гло-

бальная экология», «химическая экология», «математическая экология» и

др.

Задачи экологии как науки:

∙исследование закономерностей организации жизни, в том числе в связи с антропогенными воздействиями, на природные системы

ибиосферу в целом;

∙создание научной основы рациональной эксплуатации биологических ресурсов, прогнозирование изменений природы под

протекающими в биосфере;

∙разработка системы мероприятий, обеспечивающих минимум применения химических средств борьбы с вредными видами;

∙восстановление нарушенных природных систем, в том числе рекультивация выведенных из пользования сельскохозяйственных угодий, восстановление пастбищ, плодородия истощенных почв и продуктивности водоемов.

Задачи экологии применительно к деятельности промышленного

предприятия могут быть сформулированы следующим образом:

8

1. Принятие технологических решений, исходящих из минимального

ущерба окружающей среде и здоровью человека.

2. Прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий

технологических процессов, наносящих ущерб окружающей среде и здоровью человека

1.2. Экология и инженерная охрана природы

Теперь необходимо установить связь экологии с охраной природы и рассмотреть, каким образом она способствует решению задач

сохранения качества окружающей среды. В последнее время

получили распространение такие понятия, как «инженерная экология», «промышленная экология», «техническая экология» и т. п. Под

существуют две разные группы задач: задачи экологические и задачи

инженерные, причем первые могут решаться с помощью вторых. Таким образом, речь идет не о каких-то новых направлениях развития экологии, а об инженерной охране природы. Вполне понятно, что

успешное решение экологических задач инженерными методами

возможно лишь в том случае, если специалист владеет определенными знаниями в области экологии, позволяющими ему оценивать свое производство с экологических позиций, т. е. обладает необходимым каждому экологическим мышлением.

9

Исторически охрана природы развивалась как система ограничительных мероприятий, направленных на сохранение отдельных ландшафтов, памятников природы, ценных объектов,

редких и исчезающих растений и животных. Понятно, что в

современных условиях этого недостаточно. Превратить всю

Землю в заповедник нельзя. Природопользование, связанное с

неизбежным преобразованием природы, — неотъемлемое свойство

человека и направление деятельности общества. Принцип

невмешательства в природу нереален. Поэтому в словосочетание

«охрана природы» вкладывается сейчас более широкий и двоякий

принципы и методы сохранения и восстановления природных ресурсов,

включая охрану земель, вод, атмосферы, растительного и животного мира, природных комплексов. Во-вторых, ее определяют как систему мер, направленных на поддержание рационального взаимодействия между деятельностью человека и окружающей природной средой,

которая обеспечивает сохранение и восстановление природных ресурсов.

В процессе природопользования человек изменяет окружающую среду, причем эти изменения зачастую носят непреднамеренно

человек стремится планомерно улучшить условия своего обитания,

повысить благосостояние, увеличить производство необходимых ему

продуктов промышленного и сельскохозяйственного производства. Для этого он вовлекает в использование новые и новые природные ресурсы.