Министерство образования и науки Российской Федерации

Сибирский федеральный университет

ЭкологИя Курс лекций

Красноярск

СФУ

2010

УДК 574(042.4)(075)

ББК 28.081я73

Ч90

Авторы:

О. А. Барабанова, И. Н. Безкоровайная, Е. Б. Бухарова, Е. Н. Заворуева, О. А. Кузнецова, О. Г. Морозова, Е. Я. Мучкина, Н. В. Пахарькова, И. М. Попельницкая, Г. А. Сорокина, О. В. Тарасова

Рецензенты:

Л. С. Шугалей, доктор биологических наук, профессор кафедры «Геоэкология» Красноярского аграрного университета;

В. Г. Суховольский, доктор биологических наук, профессор, ведущий научный сотрудник Институт леса им. В. Н. Сукачева

Ч90 Экология: курс лекций / О.А. Барабанова, И.Н. Безкоровайная, Е.Б. Бухарова [и др.]. – Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2010. – 325 с.

Рассмотрены такие уровни организации жизни, как популяция, экосистема, биосфера; последствия антропогенных воздействий на биосферу; рациональное природопользование.

Предназначено для студентов небиологических специальностей.

УДК 574(042.4)(075)

ББК 28.081я73

Печатается по решению редакционно-издательского совета Сибирского федерального университета

ISBN 978-5-7638-2139-0 © Сибирский федеральный университет, 2011

Оглавление

Введение 4

Глава 1. Структура и функции биосферы 6

Лекция 1. Введение в дисциплину 6

Лекция 2. Биосфера 21

Лекция 3. Среды жизни. Организм и среда 36

Лекция 4. Экосистема 47

Лекция 5. Популяция 57

Лекция 6. Круговороты веществ в экосистемах 68

Лекция 7. Поток энергии в биосфере 82

Литература к главе 1 99

Глава 2. Глобальные проблемы биосферы 101

Лекция 8. Факторы деградации биосферы. «Демографический взрыв» ХХ века 101

Лекция 9. Загрязнение биосферы 116

Лекция 10. Антропогенные воздействия на атмосферу, гидросферу и литосферу 127

Лекция 11. Климат, изменения климата в прошлом и настоящем. 144

Лекция 12. Окружающая среда и здоровье человека 156

Лекция 13. Деградация биоценозов и ограниченность биосферы 170

Литература к главе 2 182

Глава 3. Экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы 185

Лекция 14. Рациональное использование природных ресурсов 185

Лекция 15. Основы экономики природопользования 194

Лекция 16. Экозащитная техника и технологии 217

Лекция 17. Основы экологического права 238

Литература к главе 3 254

Заключение 256

Приложение 1 257

Приложение 2 276

Приложение 3 321

Библиографический список 322

Введение

Экология: этот термин стал таким же модным, как, например, окружающая среда или загрязнение. Каждый исследователь, желающий быть современным, занимается экологией, но проблемы, которые интересуют биолога, по содержанию отличаются от проблем, рассматриваемых геофизиком, социологом, юристом или экономистом. Таким образом, каждый специалист придает этому термину до такой степени различное значение, что неспециалисту становится трудно определить, что же такое «экология».

П. Агесс

В 1866 г. немецкий биолог Э. Геккель ввел термин «экология»: «это познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды, включая непременно неантагонистические и антагонистические взаимоотношения животных и растений, контактирующих друг с другом. Одним словом, экология – это наука, изучающая все сложные взаимосвязи и взаимоотношения в природе, рассматриваемые Дарвиным как условия борьбы за существование». Экология первоначально возникла как биологическая наука, но в последние десятилетия в связи с быстрым ростом исследований в области экологии изменяется взгляд на нее как естественную науку. Действительно, недостаточно изучать связи между живыми существами и средой, исключая при этом человека.

Обширное поле экологии и экологически ориентированных наук охватывает все области практики. Появляются новые экологические дисциплины, особенно в сфере эколого-экономических наук. Необходимо устранить терминологическую путаницу, что позволит улучшить обмен информацией между специалистами разного профиля.

В решении экологических проблем велика роль подготовки экологических кадров, экологического образования и воспитания населения страны. Знания о природе – немаловажная основа для формирования моральных качеств личности, способности мыслить масштабно и предвидеть возможные последствия деятельности человека для окружающей его среды и здоровья его самого. Знания о природе и человеке в их взаимосвязи являются исходным пунктом в осознании того, насколько важно применение экологических принципов также в экономике, технике и социальной сфере.

Данный курс лекций состоит из трех глав, введения, заключения, библиографического списка и трех приложений.

В главе 1 рассматривается биосфера глазами экологов, отличие условий обитания организмов в разных экосистемах, а также таких уровней организации жизни, как популяция, экосистема, биосфера; взаимодействие всего живого на земле.

В главе 2 рассматриваются последствия антропогенных воздействий на биосферу.

В главе 3 рассматривается рациональное природопользование.

Освоение курса «Экология» позволит изучить экологию как биологическую науку о живых системах в их взаимодействии со средой их обитания и сформировать целостное представление о структуре и функциях биосферы, ознакомиться с глобальными проблемами биосферы и экологическими принципами рационального использования природных ресурсов и охраны природы, основами экономики природопользования и экологического права.

Учебное пособие «Экология. Курс лекций» предназначено для студентов небиологических специальностей СФУ: 010000 – физико-математические науки; 020000 – естественные науки; 030000 – гуманитарные науки; 050000 – образование и педагогика; 080000 – экономика и управление; 090000 – информационная безопасность; 100000 – сфера обслуживания; 120000 – геодезия и землеустройство; 130000 – геология, разведка и разработка полезных ископаемых; 140000 – энергетика, энергетическое машиностроение и электротехника; 150000 – металлургия, машиностроение и материалообработка; 160000 – авиационная и ракетно-космическая техника; 190000 – транспортные средства; 200000 – приборостроение и оптотехника; 210000 – электронная техника, радиотехника и связь; 220000 – автоматика и управление; 230000 – информатика и вычислительная техника; 260000 – технологии продовольственных продуктов и потребительских товаров; 270000 – строительство и архитектура; 280000 – безопасность жизнедеятельности, природообустройство и защита окружающей среды и соответствует требованиям действующего Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (блок ЕН ГОС ВПО).

В библиографический список включены монографии, учебники, учебные пособия отечественных и зарубежных авторов, что достаточно, чтобы расширить объем знаний в области экологии.