Глава 5 Пульсирующие ледники

Под пульсирующими принято понимать ледники, которым свойственны периодические подвижки. Период пульсации может быть самым разным - от нескольких лет до нескольких десятков и сотен лет. Большинство пульсаций являются равномерно периодическими и не вызываются внешними факторами. Подвижки таких ледников легко прогнозировать. Ожидаемые негативные факторы: перегораживание боковых долин запрудами, за некоторыми образуются озера, способные впоследствии стать причиной прорывного наводнения.

Существуют также и непредвиденные очень быстрые подвижки ледников, которые сами по себе угрожают всему, что находится в долине схода ледника. Ледовые лавины вызываются обрушением неустойчивых ледяных блоков (сераков) на ледопадах или с крутых либо независящих частей языка ледника. Ледяные лавины, как правило, непредсказуемы. Тем не менее быстрые подвижки ледников - явление закономерное, оно обусловлено неустойчивым динамическим состоянием самих ледниковых систем. Когда внутреннее напряжение ледника достигает критических значений, превышающих сопротивление льда на разрыв и сдвиг, ледник начинает раскалываться по системе сколов и трещин на отдельные крупные пластины и блоки. Это резко меняет условия движения льда: медленное ламинарное течение льда сменяется быстрым глыбовым скольжением ледяных пластин и блоков по ложу внутриледниковым разрывам и сколам. Как правило, это происходит на перегибе ложа, называемого ледопадом. Это участок горного ледника, разбитый на многочисленные трещины и отдельные глыбы, часто меняющие свои формы, в месте крутого перегиба ледникового ложа в русло долины. Ускорению движения способствует смазка плоскостей скольжения водно-глинистой эмульсией, которая образуется в результате фрикционного таяния льда.

5.1 Выдающие ледовые катастрофы

В 1902 г. В первых числах мая со стороны ледника Колка, расположенного на северном склоне Казбекско - Джимарайского горного узла, доносились постепенно усиливающийся треск льда и шум камнепадов. К вечеру 3 июля ледник начал быстро двигаться и превратился в гигантский ледово-каменный сель, со страшным грохотом прокатился вниз по долине, сметая все на своем пути. Были разрушены 17 мельниц и местечко Темникау, где собирались больные, лечившиеся на кармадонских источниках. Погибло 36 человек и более 1500 голов скота. Дно долины на протяжении 12 км. Было завалено сплошным слоем снега и камня толщиной 50-70 м.

Вечером 10 января 1962 года на вершине Уаскаран (6768 м, хребет Кордильера-Бланка, Перу) обломился снежный карниз шириной около 1 км. И толщиной более 30 м. Около 3 млн. м2 снега и льда обрушилось вниз со скоростью 150 км/ч, увлекая за собой каменные глыбы, песок и щебень. Через 7 мин. лавина достигла городка Ранаирка и смела его, уничтожив по пути еще 6 небольших поселений. Лишь через 16 км, спустившись на 4 км. И распластавшись по широкой долине на 1,5 км, лавина остановилась, запрудив реку. Погибло около 4 тыс. человек.

Через 8 лет трагедия повторилась. 31 мая 1970 г. В той же местности произошло землетрясение, сорвавшие со склонов не менее 5 млн. м2 снега и льда. По дороге снежная масса отколола значительную часть лежавшего ниже ледника и спустила в небольшое озеро. Скорость лавины достигла 320 км/ ч, а общий объем - 50 млн. м3. Лавина преодолела холм высотой 140 м, опять разрушила заново отстроенный поселок Ранаирка и снесла город Юнгай. Масса снега, воды и камней прошла почти 17 км. Погибло более 18 тыс. жителей.

Недавно трагическое событие произошло в ночь на 23 сентября 2002 г. Льдины размером с железнодорожный вагон, двигавшиеся по русло реки Геналдон с высоты около 4 км (за полчаса ледник прошел 25 км), уничтожили весь Нижний Кардамон, в тои числе 15 жилых домов и базу отдыха с людьми. Обломки некоторых строений нашли в 3-4 км от того места, где они стояли. Льдом и камнями было завалено примерно 30 км ущелья. Погибло и пропало без вести более 100 человек, в том числе группа известного актера и режиссера Сергея Бодрова - младшего, которая снимала фильм «Связной». По мере движения ледовая лавина захватывала камни, деревья, почву, превращаясь в селевой поток. Сила удара лавины может достигать 50 т на 1 м2. Кармадонское ущелье на всем протяжении завалено льдом, покрытым грязью и камнями. Горные склоны на высоте 300 м буквально стесаны ледником. По пути продвижения ледника возникли два озера - верхнее площадью 150*100 м и ниже, рядом с поселком Горная Саниба, 150*150м. В поисково-спасательной операции были задействованы около 450 спасателей и техники ( вертолеты и бульдозеры). Также в поисках участвовали 6 собак. За двое суток спасателям удалось пройти и расчистить только 400 м. К тому же спасателям приходилось не только расчищать территорию, но и эвакуировать местных жителей.

Подобные катастрофы происходили не раз, в том числе и на леднике в Кобанском ущелье.

64. 198 УДК 502.7 В.С. Хромых НЕКОТОРЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИЗУЧЕНИЯ ДИНАМИКИ ЛАНДШАФТОВ Исследуются теоретические вопросы изучения динамики ландшафтов . Рассмотрено развитие представлений о динамике ландшафтов ; дается характеристика видовым понятиям динамики : функционированию , динамике и развитию (эволюции); рассматриваются ритмичность, цикличность и периодичность природных процессов; исследуются самоорганизация геосистем и внешние динамические факторы, предлагается понятие состояния геосистемы. Три главных уровня воздействия человека на при- роду - локальный, региональный и глобальный - спле- лись в наше время в общий запутанный клубок про- блем. Обычно в качестве главной причины возникно- вения сложившейся ситуации фигурирует неразумное вмешательство человека в динамику геосистем, нару- шение правил взаимодействия с ними. Не менее суще- ственная причина заключается в недостаточной изу- ченности, познанности наукой самих законов, опреде- ляющих динамику и функционирование естественных геосистем, особенности их взаимодействия с человече- ским обществом. Для решения вопросов рационального природо- пользования необходимо определить, в каком направ- лении, с какой скоростью и как конкретно изменяются свойства ландшафта и в пространстве, и во времени. Задача эта, как известно, усложнена тем, что ландшаф- ты в своем естественном развитии подвергаются суще- ственным изменениям в процессе хозяйственной дея- тельности человека. Знание механизма взаимосвязей между компонента- ми ландшафта , ландшафтом и средой, режима функцио- нирования и динамики позволит дать точный прогноз развития и поведения ландшафта в тех или иных усло- виях, научно обосновать вид использования земель, пре- дусмотреть меры охраны природы, определить величину максимально допустимых нагрузок на ландшафт . Развитие представлений о динамике ландшафтов Понимание ландшафта как открытой динамической пространственно-временной системы, что отвечает фундаментальным задачам и прикладным исследова- ниям ландшафтно-экологического содержания, опре- деляет обязательность учета временного фактора, ко- торый можно рассматривать как с генетических (есте- ственно-исторических), так и экспериментально- преобразовательных позиций. Проинвентаризирован- ная специфика структуры, познанные закономерности функционирования и динамики ландшафтов открыва- ют путь обоснованию видов использования ландшафта , нормативным мерам нагрузок. Первая половина ХХ в. в ландшафтоведении была отмечена поиском истины - движущей силе развития ландшафта . Такой силой И .М. Крашенинников (1923) и А. И . Пономарев (1937) считали рельеф, Б.Б. Полынов (1925) - климат и рельеф, А.А. Григорьев (1937) - кли- мат, И .К. Пачосский (1915), В.П. Вильямс (1927), А.Д. Гожев (1929) - растительность [1. С. 6]. Дальнейшими исследованиями признана ошибоч- ность подхода ведущих факторов без учета их со- размерной активности и взаимодействия. На первый план должно быть вынесено познание парагенезиса и парадинамики процессов, их количественное выраже- ние. По С.Д. Муравейскому [2, 3], в ландшафте взаи- модействуют три интегрирующих фактора (климат, сток, рельефообразование) и три процесса (эволюция органического мира, выветривание и почвообразова- ние), при этом сток - наиболее активный из интегри- рующих факторов. Н.А. Солнцев [4, 5], признавая, что развитие при- родно-территориальный комплекс (ПТК) идет под воз- действием взаимосвязанных компонентов, считает, что сила влияния разных компонентов друг на друга не- равнозначна. Все компоненты располагаются им в сле- дующий ряд: земная кора, воздух, вода, раститель- ность, животный мир. В этом ряду сила воздействия компонентов друг на друга ослабевает от первого члена к последнему. В основу классификации форм динамики фитоцено- зов и биогеоценозов, разработанной В.Н. Сукачевым [6], положены представления об иерархичности дейст- вия различных факторов. В.Н. Сукачев считал, что движущей силой биогеоценогенеза как процесса само- развития являются не внешние, а внутренние противо- речивые взаимодействия его компонентов. Он был против идеи "климакса" в развитии биологических сообществ [7. С. 168]. Начав с выяснения связей меж- ду биоценозами и условиями их существования, В.Н. Сукачев в дальнейшем расширил объем исследо- ваний, неизбежно вышел за рамки собственно биоце- нологии и пришел к традиционному пониманию пред- мета ландшафтоведения [8. С. 53]. Активизация изучения динамики ландшафтов в 1960-е гг. связана с именем В.Б. Сочавы, который раз- работал теоретические основы динамики ландшафтов на основе системного подхода. Динамический крите- рий в ландшафтоведении имеет довольно длительную историю, но он укрепился и приобрел значение во всех разделах этой науки лишь после того, как начала полу- чать признание теория открытых систем в новом ее толковании, данном Л. Берталанфи (1950), У. Эшби (1958) и др. [9. С. 109]. В первой половине ХХ в. относительно большее развитие получил анализ динамики компонентов ПТК, характерный для отраслевых физико-географических наук. Системный подход позволил провести сопряжен- ный, взаимосвязанный анализ динамики природных компонентов. Он нашел свое выражение в разработке метода комплексной ординации школой В.Б. Сочавы (Институт географии СО РАН). Этот метод представ- ляет собой режимные наблюдения на сопряженных по

199 гипсометрическому профилю фациях, т.е. по простран- ственным и временным рядам. В.Б. Сочавой и его уче- никами была создана сеть стационаров в Сибири. Про- грамма наблюдений и методика исследований близки к биогеоценологическим. Но, по В.Б. Сочаве, и фация - синоним биогеоценоза. Особенность школы В.Б. Сочавы состоит в углуб- ленном внимании к анализу динамики элементарных гео- систем, их эволюционно-динамических рядов на основе многолетних стационарных исследований [10. С. 99]. Второй центр изучения динамики ландшафтов воз- ник на Кавказе, где в 1965 г. Тбилисским университе- том была организована Марткопская физико-гео- графическая станция. Здесь изучение динамики ПТК ведется под руководством Н.Л. Беручашвили по иной методике. Центр тяжести в ней перенесен на физиче- ские методы, которыми изучаются связи между компо- нентами и состояния ПТК. Н.Л. Беручашвили [11] предложил характеризовать состояния ПТК через мас- су вещества разного качества (аэро-, гидро-, лито-, пе- до-, морт-, фито- и зоомассы), определяемые для каж- дого геогоризонта - элемента вертикальной структуры. Интерес географов к теоретическим вопросам, а также экологическая проблематика стимулировали су- щественное увеличение внимания к проблемам време- ни. В целом, во второй половине ХХ в. отмечается бы- строе развитие направления, которое можно обозна- чить как исследование времени и движения в ландшаф- те. В работах А.Г. Исаченко [12] и Д.Л. Арманда [13] оно обозначено терминами развитие и процессы. Э. Нееф [14] развертывает цепочку понятий: разви- тие - динамика - устойчивость - генезис. У Я. Демека [15] оно сводится к вопросу о процессах, равновесии, сукцессиях. У А.А. Крауклиса [16] оно выглядит уже как вопрос об учете времени и факторально-дина- мических рядах, переменных состояниях, о простран- ственно-временной структуре. В.Н. Солнцев [17] пред- ложил изучать в геосистемах следующие хроноинтер- валы: характерное, минимальное, полное и фоновое время. Проблема динамики приобретает у В.Н. Солн- цева наименование хроноорганизации географической реальности. Таким образом, изучение сукцессионных смен ландшафтов , введение представления об эпифа- ции (В.Б. Сочава), представлений о серийных рядах фаций (В.Б. Сочава, А.А. Крауклис), поведении фаций и смене их состояний в зависимости от погодных усло- вий (Н.Л. Беручашвили) позволили говорить о геосис- теме как о динамической системе. Развитие теории включает в себя не только форми- рование новых концепций, разработку новых подходов и методов, но и развитие языка науки. Большинство терминов динамического ландшафтоведения пришло из других наук: из философской лексики - время, движение, изменение; из системной - организа- ция, состояние, функционирование ; из физиче- ской и математической терминологии - динамика , характерное время, инвариант. Внедрение систем- ного подхода в географические исследования, связан- ное с именем В.Б. Сочавы, обогатило и обновило язык ландшафтоведения. Новая школа ландшафтоведов- геотопологов Института географии Сибири отличается от "европейской" своей понятийно-терминологической микросистемой [10. С. 61]. В то же время язык иркут- ских географов оказывается наиболее приспособлен- ным для характеристики явлений, связанных с динами- кой ландшафтов [18. С. 399]. Понятие динамика ландшафта вошло в ландшаф- товедение около четырех десятилетий тому назад. Пер- воначально им обозначались любые изменения ланд- шафта и его свойств. В.Б. Сочава предложил считать динамикой ландшафта многообразные процессы, про- текающие (спонтанно и под влиянием человека) в со- временных геосистемах и вызывающие в них различ- ные трансформации [19. С. 58]. Возросший интерес к проблеме изменения ланд- шафтов во времени, опыты стационарных исследова- ний выявили необходимость расчленения казавшегося единым понятия на три и введения общего родового понятия изменение ландшафтов . Стало ясно, что динамика - лишь одно из понятий, характеризующих изменения в ландшафте , и оно занимает срединное по- ложение в цепочке функционирование - динами- ка - эволюция. Динамика ландшафта - изменение характера компонентов и их взаимосвязей в простран- стве и во времени, трансформация морфологического строения ландшафта и т.д. Исследования последних десятилетий привели к представлению о ПТК как о пространственно-вре- менной, а не только пространственной системе. Ос- новные формы всякого бытия - пространство и время - рассматриваются часто не в свойственной им связи, а отдельно, в отрыве друг от друга... Поэтому изучение регионов отдельно от исследования причинных связей, как и познание причинных связей вне региональных различий, ведет к одностороннему истолкованию свойств тел и явлений земной поверхности [8. С. 28]. Возросло внимание к проблеме соотношения простран- ства и времени, однако не столько к их разведению, как это было в концепции А. Геттнера, сколько к их един- ству. Динамика ландшафта может быть понята только при изучении пространственных и временных аспектов в их неразрывной связи [20. С. 9]. Таким образом, динамическое направление в физи- ческой географии в последнее время выступает в зна- чительно более обобщающем виде - оно призвано ре- шать проблемы пространственно-временной организа- ции ландшафтов . В геосистемах различия временного плана часто гораздо значительнее пространственных. В связи с этим актуален пространственно-временной ана- лиз природных режимов геосистем и в целом их как природных образований [21. С. 21]. В СССР - России эта проблема нашла отражение в ряде публикаций [22-24 и др.]. В.Б. Сочава [9] рассмат- ривает ПТК как пространственно-временные единицы, обладающие целостностью, иерархичностью, структу- рой, функционированием, устойчивостью. Концепция пространственно-временного анализа и синтеза ПТК разработана Н.Л. Беручашвили [25]. В процессе такого анализа ПТК расчленяются на составные части, которые при последующем синтезе образуют пространственно- временные единицы. К таким единицам в первую оче- редь относятся состояния ПТК. Подводя итог всему вышесказанному, можно отме- тить, что на современном этапе развития географиче-

200 ской науки ландшафт рассматривается как открытая динамическая пространственно-временная система. И если раньше, как отмечает А.А. Крауклис [16], учет вре- менного фактора в ландшафтоведении ассоциировался главным образом с применением генетического принци- па, то современная практика ландшафтных исследова- ний свидетельствует о коренном изменении естествен- но-исторического метода и о становлении эксперимен- тально-преобразовательного. Проблема времени рас- сматривается в ходе изучения прошлого (историческая и эволюционная география), современных процессов (мо- ниторинг) и занимает важное место в ретроспективном и прогнозном моделировании. Изучение динамики ланд- шафтов развивается в тесной связи с биогеоценологией, геохимией и геофизикой ландшафта , опирается на данные индикационного ландшафтоведения, фенологии, отрасле- вых дисциплин и стремится к широкому использованию физико-химического и математического анализа. Функционально-динамическое направление в ланд- шафтоведении развивается В.А. Снытко, Н.Л. Беруча- швили, А.А. Крауклисом, А.М. Грином, И . И . Мамай, А.А. Макуниной, А.Д. Армандом и др. Изменение ландшафта - функционирование , динамика , развитие (эволюция) Выяснить сущность изучаемого процесса измене- ния - значит установить, какой предмет изменяется, что происходит с ним в процессе изменения, какие сто- роны у него исчезают, появляются, остаются, перехо- дит ли он из одного состояния в другое или же пре- вращается в другой предмет и т.п. [26. С. 35]. Таким образом, изменение ландшафта - это приобретение им новых или утрата прежних свойств в результате внеш- него воздействия (природного, антропогенного) или под влиянием процесса саморазвития. Источником изменений, внутренним импульсом к развитию является противоречие, столкновение раз- личных сил и тенденций. Диалектический материализм рассматривает движение как самодвижение, источник которого находится внутри самой движущейся мате- рии. Таким источником является, как известно, борьба двух взаимоисключающих начал, заложенных в каж- дом явлении и неразрывно связанных друг с другом. Никакой компонент сам по себе не может быть дви- жущей силой развития. Такой силой всегда является противоречие, а в сложном объекте - система противо- речий, причем в системе противоречий всегда есть главное противоречие [27. С. 96]. В процессе измене- ния географических объектов такими противоречивы- ми силами являются поднятия и опускания земной ко- ры, экзогенные и эндогенные процессы, снос и отло- жение, поглощение и отдача тепла, испарение и кон- денсация, взаимодействие почвы и растений, организ- мов и среды и т.д. Обеспечение постоянства на основе изменчивости, постоянства через непостоянство - такова диалектиче- ская формула жизни. Попеременное чередование пре- восходства одного из взаимоисключающих начал в их непрерывной борьбе сохраняет равновесие противопо- ложностей - равновесие в движении, или движущееся равновесие [28. С. 14]. А это есть не что иное, как ритм. Практически любое воздействие на ландшафт , вследствие тесной взаимосвязи его компонентов, со- провождается целой цепью изменений. Характер изме- нений зависит от многих факторов - от типа воздейст- вия, его продолжительности и режима, от характера зависимостей свойств внутри ландшафта . Изменения ландшафта классифицируют чаще всего по источнику (эндогенные и экзогенные), интенсивности (слабые, сильные), направленности (регрессивные, прогрессив- ные, обратимые и необратимые), охвату (изменение ландшафта в целом или его отдельных элементов), ско- рости (постепенные, резкие). Понятие изменение ландшафта в 1980-х гг. было признано родовым и расчленено на три видовых: функ- ционирование, динамика , развитие. Не все авторы пока признают такое разделение терминов. В современной географической литературе понятие динамика ланд- шафтов трактуется в самых разных значениях - от механического перемещения материала по склонам до палеогеографии территории в палеозое. Так, Ф.Н. Мильков под динамикой ландшафта по- нимает любые функциональные, пространственные и структурные изменения, протекающие в природно- территориальном комплексе [29. С. 180; 30. С. 92]. Он различает три вида динамики ландшафтов : 1) хорологическую, выраженную в пространствен- ном изменении границ ландшафтных комплексов; 2) структурную, проявляющуюся в изменении мор- фологического строения ландшафтного комплекса; 3) временную, объединяющую изменения в ланд- шафте, связанные со временем, длительностью и ха- рактером ритмичности динамических проявлений (ди- намика функционирования , циклическая, суточная, сезонная, периодическая, флуктуирующая). Такое деление создает впечатление, что все эти ви- ды динамики проявляются независимо друг от друга, чего в действительности нет [1. С. 17]. Ф.Н. Мильков выделяет также направленную дина- мику, под которой понимает устойчивые, односто- ронне направленные изменения ландшафта с неодно- кратной сменой его состояний и трансформацией структур [29. С. 184], т.е. развитие ПТК. В. И . Орлов [31] ставит знак равенства между дина- микой и ходом развития, не вдаваясь в обоснование этого положения. Большинство географов признают следующие три уровня изменений в природно-территориальном ком- плексе. Функционирование ландшафта (от лат. functio - дея- тельность) - устойчивая последовательность постоянно действующих процессов обмена и преобразования веще- ства, энергии и информации, обеспечивающая сохранение состояния ландшафта в течение значительного проме- жутка времени. Функционирование часто имеет ритмиче- ский (суточный и годовой) характер и не сопровождается переходом ландшафта из одного серийного состояния в другое [32]. Функционирование геосистем осуществляется по законам механики, физики, химии и биологии. Из со- вокупности элементарных процессов функционирова- ния ПТК можно выделить основные: трансформация солнечной энергии; трансформация энергии, связанной

201 с силой тяжести; влагооборот; геохимический кругово- рот; биологический метаболизм (биогеоцикл). Кроме них, существенное значение имеют латеральные пере- мещения воздушных масс, процессы, связанные с ми- грацией биогенного компонента и др. [33. С. 132]. Большинство элементарных процессов функциониро- вания ландшафта тесно связано с перемещением гео- масс в пространстве и /или изменением их количества во времени. В процессе функционирования геосистемы создает- ся динамическое равновесие основных ее параметров. Несмотря на постоянные изменения температуры, влажности и других энергетических, вещественных и информационных характеристик, основные параметры структуры удерживаются на относительно постоянном уровне, испытывая лишь периодические колебания. Процессы функционирования имеют обратимый ха- рактер, т.е. к ним относятся главным образом цикличе- ские изменения. Длительность протекания процессов описывается характерным временем. Под ним понима- ется время релаксации (возвращения к равновесию) для саморегулирующихся систем или период одного полно- го колебания для систем колебательных [34. С. 149]. Характерным временем, или временем выявления гео- системы, является один год: ...это тот минимальный временной промежуток, в течение которого можно на- блюдать все типичные структурные элементы и состоя- ния геосистемы [35. С. 14]. Функционирование ланд- шафта служит непосредственным объектом изучения физико-географических и биогеоценологических ста- ционаров, метеорологических и стоковых станций. Динамика (от гр. dynamis - сила) - изменения ландшафта , не сопровождающиеся изменениями его структуры, т.е. движение переменных состояний в пределах одного инварианта [1. С. 25]. Понятие инва- рианта введено в географию В.Б. Сочавой для обозна- чения совокупности присущих геосистеме свойств, которые сохраняются неизменными при преобразова- нии геосистем [9. С. 293]. Инвариантом ландшафта выступает его вертикальная, горизонтальная и времен- ная структура - относительно устойчивое единство элементов, подсистем ландшафта [10]. Примерами ди- намических изменений служат серийные ряды фаций, сукцессионные смены, смены состояний ландшафтов . Смены состояний могут быть обратимыми при ус- ловии, что изменения параметров внешней среды не перешли через некоторое критическое значение, за пределами которого неизбежно нарушается равновесие в геосистеме и ломается механизм ее саморегуляции. Таким образом, динамические изменения говорят об определенной способности геосистемы возвращаться к исходному состоянию, т.е. об ее устойчивости, способ- ности компенсировать импульсы саморегулированием. Динамические изменения могут быть и необратимы- ми. До тех пор, пока изменения не выходят за рамки су- ществующего инварианта и имеют характер постепенного количественного накопления элементов новой структуры, мы относим их к собственно динамике [12. С. 6]. В.Б. Сочава определил динамику геосистемы как все превращения условно неизменного инварианта [9. С. 106]. Моделью такого набора превращений является эпифация. Это понятие было впервые пред- ложено Л.Г. Раменским [36], но в первоначальном зна- чении (однородные в генетическом и экологическом отношении участки) оно не получило распространения. В настоящее время термин широко используется в ра- ботах иркутских географов. Эпифация представляет собой совокупность переменных (серийных) состояний фаций, каждое из которых подчинено одной из экви- финальных фаций (коренной, условно-коренной, ква- зикоренной). Эквифинальное состояние геосистемы характеризуется устойчивым динамическим равно- весием, соответствующим понятию климакса. Кли- максные ландшафты наиболее полно отвечают зональ- но-провинциальным особенностям территории. Эпифация, представленная в виде системы факто- рально-динамических рядов фаций, в общем виде ха- рактеризует потенциальные пути и последовательность смен по направлению от различных серийных фаций к одной и той же коренной [20. С. 8]. Обобщая вышесказанное, можно определить, что инвариантное начало в геосистеме сохраняется неиз- менным при всех динамических превращениях. Преоб- разуемая часть геосистем находится в динамическом состоянии. В.Б. Сочава [9] различает в динамике две стороны - преобразовательную и стабилизирующую. Преобра- зующая динамика геосистемы - процессы, накопление результатов которых ведет к изменению структуры геосистемы (прогрессивному или регрессивному). Ста- билизирующая динамика - процессы, на которых осно- ваны саморегуляция и гомеостаз геосистем. Под само- регуляцией понимается приведение геосистемы в ус- тойчивое состояние, обеспечение относительного рав- новесия всей геосистемы. Таким образом, динамика ландшафта - не любые процессы и изменения, а лишь те, которые сопровож- даются изменениями состояния его свойств, не приводя к изменениям структуры. Развитие (эволюция) ландшафта - необратимое на- правленное изменение, приводящее к коренной пере- стройке (смене) структуры ландшафта , к замене одного инварианта другим, т.е. к появлению новой геосистемы. Механизм развития ландшафта состоит в постепенном количественном накоплении элементов новой структуры и вытеснении элементов старой структуры. Этот процесс, в конце концов, приводит к качественному скачку - смене ландшафтов . Возможна и быстрая смена в результате ка- ких-либо катастрофических природных или техногенных процессов. Правда, в таких случаях происходит разруше- ние инварианта, и приходится говорить не о развитии, а о деградации ландшафтов . Эволюция геосистемы характеризуется прогрессив- ным изменением ее инварианта; параллельно трансфор- мируются и сопровождающие инвариант переменные состояния [9. С. 299]. Прогрессивное развитие ланд- шафтного комплекса характеризуется нарастанием его биологической продуктивности с одновременным ус- ложнением структуры и ростом стабильности [29]. Эво- люционные изменения необратимы и рассчитаны на порядок геологического исчисления времени. Понятия функционирование , динамика и эволю- ция необходимо рассматривать применительно к опре- деленному иерархическому уровню в классификации

202 ландшафтов , так как изменения, являющиеся эволюцион- ными (смена инварианта) для ПТК данного уровня, в комплексе более высокого ранга будут отражением дина- мических преобразований (без смены инварианта). В целом, географические объекты претерпевают различные изменения, между которыми можно выде- лить следующие связи: количественные изменения на определенном этапе приводят к качественным измене- ниям объекта и наоборот; возникновение нового эле- мента в структуре преобразует другие элементы дан- ной структуры, а иногда и всю структуру в целом; из- менение структуры объекта приводит к изменению его внешних свойств; изменение объекта, выполняющего определенную функцию, сказывается на самой этой функции и т.д. Ритмичность, цикличность и периодичность природных процессов Мир, в котором мы живем, удивительно склонен к колебаниям (Р. Бишоп. Цит. по: [28. С. 6]). Природная реальность развивается по закону ритма. Еще в 1908 г. А.В. Клоссовский писал о бесконечном разнообразии колебательных движений, которые пересекают миро- здание во всех направлениях и к распространению ко- торых сводится вся жизнь природы (цит. по: [28. С. 14]). Ритм - это универсальная особенность само- движения материи, результат борьбы противоположно- стей, являющейся источником данного самодвижения. Благодаря попеременной смене доминирования каждой из противоборствующих сторон достигается качест- венная устойчивость материальных объектов. А.Г. Исаченко отмечал, что ритмичность является неотъемлемой стороной прогрессивного, поступательного развития ландшафта [35. С. 24]. По словам С.В. Ка- лесника, изучать ландшафт вне ритма - это все равно, что ограничиться определением названия растения, не учитывая того, что оно живет и выглядит в разные мо- менты вегетационного периода по-разному [27. С. 89]. Ритм (гр. rhythmos - размеренность, стройность, от rheo - теку) - повторение одного и того же события или воспроизведение одного и того же состояния через равные промежутки времени. Такое определение ритма есть не более чем абстракция, ибо в действительности буквальной повторяемости (тождественности) ни со- бытий, ни состояний нет и быть не может. Реальные ритмы, особенно в сфере живой материи, никогда не имеют строгого однообразия: периоды между анало- гичными состояниями равны лишь приблизительно, они колеблются около какой-то величины, в среднем довольно постоянной. Такая величина - длительность периода. Таким образом, ритмические явления могут быть периодическими (период с гр. - обход, круговраще- ние), при которых однотипные фазы повторяются при- мерно через равные промежутки времени. Строго пе- риодический характер носит инсоляция. Ее суточный период связан с вращением Земли вокруг своей оси, годовой - с вращением Земли вокруг Солнца. Эти пе- риодические воздействия играют роль фактора упоря- дочивания, согласования, синхронизации колебаний географических явлений [17. С. 198]. В статьях Н.А. Солнцева о ритмичности экзогенных процессов [4, 37] рассматриваются суточный и годичный периоды в развитии ПТК, отмечается их роль в поступательном, идущем по спирали развитии ландшафтов , вводится понятие о нормальных, опасных и катастрофических амплитудах ритмов в природе. Помимо периодических, в природе имеются цикли- ческие (от гр. kyklos - круг) явления, когда при посто- янной средней продолжительности цикла промежуток времени между его одинаковыми фазами имеет пере- менную продолжительность (колебания климата, уров- ня озер, смена ледниковых эпох межледниковыми в плейстоцене и др.). Ритмичность ландшафта - совокупные проявления периодической и циклической динамики ландшафта , выражающиеся в повторении его состояния, напоми- нающего исходное, в сроки равной или различной про- должительности. Ритмичность - временной аналог пространственных круговоротов вещества и энергии в географической оболочке [30. С. 212]. По мнению В.Н. Солнцева, все географические процессы следует разделять на периодические - суточ- ные и годовые - и квазипериодические (непериодиче- ские), разбиваемые периодическими на три основных интервала - внутрисуточные, синоптические (внутри- годовые) и многолетние [17. С. 224]. А.С. Монин выделяет следующие интервалы коле- бательных географических явлений [17. С. 196]: - мелкомасштабные явления (периоды от долей се- кунд до десятков минут); - мезомасштабные (от часов до суток); - синоптические (от нескольких суток до месяцев); - сезонные (внутригодовые); - междугодичные (в несколько лет); - внутривековые (в десятки лет); - междувековые (в сотни лет). Обилие ритмов разной длительности и происхож- дения и их интерференция часто затрудняют анализ конкретных явлений. Наложение ритмов разной про- должительности приводит к смазыванию их началь- ной, возможно, строгой периодичности. Хроноизмен- чивости всех географических процессов в целом свой- ственна квазипериодичность... Это объясняется тем, что любые (и особенно динамически равновесные) объекты обладают инерционностью [17. С. 197]. Одним из ключевых эволюционных свойств ланд- шафтов является их полихронность. Она заключается в том, что каждый компонент, участвующий в создании ландшафтного ансамбля, обладает своим характерным временем цикла развития [38. С. 46]. Например, изме- нение климата быстро скажется на гидрологических компонентах. Более растянутым будет период пере- стройки растительного покрова. Еще более растянутой будет реакция почвенного покрова. Наибольший вре- менной диапазон реакций на внешние условия принад- лежит геоморфологическому компоненту ландшафта . Большинство элементарных составляющих процес- са функционирования имеет разное характерное время, и увязать их между собой довольно трудно. Здесь всту- пают в действие законы инерции по А.А. Крауклису [16], эффект последействия или структурная память по И .М. Зейдису и Ю.Г. Симонову [39]. На процессы

203 функционирования как бы накладываются результаты предшествовавших событий. Суточная динамика . Смена дня и ночи влечет за со- бой изменения в температуре, влажности и движении воздуха на протяжении суток. Смена освещения и по- годных условий определяет суточную динамику биоты ландшафта . У животных, в отличие от растений, она не ограничивается физиологическими изменениями в ор- ганизме, но во многих случаях дополняется суточными миграциями. Суточная ритмика присуща также гео- морфологическим процессам, протекающим в ланд- шафтах. Наиболее заметна она в районах с преоблада- нием физического выветривания, но в том или ином виде проявляется и в других зонах. Одним из видов циклической динамики ландшафтов является сезонная ритмика. Она выражается в разделении года на определенные сезонные фазы, которые чередуют- ся и воздействуют друг на друга, следуя за годовым хо- дом баланса лучистой энергии. Тип сезонной ритмики определяется местоположением в системе широтно- зональной, континентально-океанической и других видов географической упорядоченности. Суть сезонной ритмики функционирования геосистем состоит в том, что вслед за изменением радиационного режима по временам года ме- няются состояния воды и воздуха, жизнедеятельность био- ты, интенсивность и характер превращения вещества и миграция химических элементов. Сезонные изменения геокомплексов в основном обусловливаются их водно- тепловым режимом, который, в свою очередь, определяет- ся не только поступлением тепла и влаги, но и внутренни- ми свойствами ландшафта , его способностью перераспре- делять и изменять поступающее извне вещество и энергию. Вегетационный период (лето) характеризуется наи- большим напряжением жизненных процессов растений, а отсюда и наибольшей временной изменчивостью. По ха- рактеру изменчивости показателей выделяются довольно четко и переходные сезоны года (весна, осень). В связи с этим важнейшим методом изучения сезонной ритмики ландшафтов служат фенологические наблюдения, кото- рые не требуют сложного оборудования и доступны ши- рокому кругу географов. Качественный и количествен- ный набор сезонных и внутрисезонных состояний ПТК в значительной степени определяется фенологией доми- нантных и содоминантных видов растительной ассоциа- ции. Фенологическая динамика обусловливает такие био- метрические характеристики растительности, как проек- тивное покрытие, объемное содержание фитомассы, ар- хитектоника и др. Более глубоко и разносторонне внутри- годичный цикл динамики ландшафтов изучается в усло- виях физико-географических стационаров. Суточный и сезонный ритмы связаны с планетарно- астрономическими причинами. Внутривековые и веко- вые ритмы - гелиогеофизические по происхождению, т.е. связаны с проявлениями солнечной активности, которые вызывают возмущения магнитного поля Земли и циркуляции атмосферы, а через последнюю - коле- бания температуры и увлажнения. Наиболее известны 11-летние, а также 22-23-летние ритмы этого типа, кроме того, намечаются ритмы в 26 месяцев, 3-4, 5-6, 80-90, 160-200 лет [35]. Сверхвековой 1850-летний ритм обусловлен измен- чивостью приливообразующих сил в зависимости от взаимного перемещения Земли, Луны и Солнца и вы- ражается в планетарных колебаниях климата. Более продолжительные ритмы (21, 42-45, 90, 370 тыс. лет) объясняют колебаниями эксцентриситета земной орби- ты; с этими ритмами связывают чередование леднико- вых и межледниковых эпох. Геологические ритмы из- меряются миллионами лет. Самые большие геологиче- ские циклы (165-180 млн лет) проявились в главных орогенических эпохах фанерозоя - каледонской, мезо- зойской и кайнозойской. Необходимо также отметить, что наряду с экзоди- намическими ритмическими колебаниями, обуслов- ленными внешними факторами, в природно-терри- ториальных комплексах наблюдаются автономные, возникающие из-за инерционности тех или иных ком- понентов и действия прямых и обратных отрицатель- ных связей. Примером эндодинамических колебаний могут служить сукцессионные смены растительности. Авто- колебания, накладываясь на экзодинамические циклы, еще более усложняют ритмику природных процессов. Развитие ПТК характеризуется не только ритмично- стью, но и поступательностью, восходящим характе- ром движения. Каждый виток спирали не есть повторе- ние предыдущего, а представляет новую, более высо- кую ступень. Поступательное движение, в свою оче- редь, имеет противоречивый характер. Наряду с про- грессивной линией развития в природе возможны и временные отступления. Самоорганизация геосистем и внешние динамические факторы Все географические объекты, по словам В.И. Вернад- ского, можно рассматривать как области разнообразных динамических физико-химических равновесий, стремя- щихся достигнуть устойчивого состояния, непрерывно нарушаемого вхождением в них чуждых данному дина- мическому равновесию проявлений энергии [17. С. 196]. Действительно, материальные системы, слагающие гео- графическую оболочку, не являются замкнутыми. Между ними и внешней средой происходит постоянный обмен веществом, энергией и информацией. К внешним по отношению к геосистеме динамиче- ским факторам можно отнести: - поступление солнечной энергии, которому свой- ственна сезонная и суточная изменчивость; - тектогенное преобразование рельефа, источником которого является внутренняя энергия Земли; - общую циркуляцию атмосферы, приводящую к смене погод и вызывающую изменения в поступлении энергии, влаги, растворенных веществ и минеральных частиц в ландшафт ; - процессы, обусловленные гравитационной энер- гией Земли; - биологические процессы, например циклические колебания численности популяций животных; - антропогенное воздействие. К внешним факторам формирования геосистемы можно отнести также свойства суперсистемы, в кото- рую входит ландшафт , и процессы, происходящие в рядом расположенных ландшафтах . Таким образом,

204 внешние причины динамики ПТК можно свести к трем составляющим - космические, общеземные и местные. Все многообразие воздействий на ПТК проявляется в изменении их теплового, водного, геохимического ре- жимов и перемещении твердого вещества. Воспринимая эти воздействия, геосистема изменяется, в ней наруша- ется предшествующий баланс со свойственным ему ди- намическим ритмом. Это обусловливает возникновение внутрисистемных противоречий - изменений активно- сти и направленности процессов, стремящихся создать новую, относительно сбалансированную систему. Колебания внешних факторов вызывают изменение от- дельных параметров ландшафта , который при этом сохра- няет постоянной свою внутреннюю структуру, как устой- чивый аспект геосистемы, как инвариант. Геосистема удерживает на некоторый период времени переменные свойства в серийном ряду развития. Долговечность серий- ных фаций во многом зависит от присущего им стабилизи- рующего начала [9]. Основным внутренним средством сохранения организованности геосистем является саморе- гулирование - способность в процессе функционирования сохранять на определенном уровне типичные состояния, режимы, характеристики связей между компонентами [32]. Способность к саморегулированию возникает при нали- чии в структуре систем обратных связей [40. С. 1]. По В.Б. Сочаве, в спонтанных условиях саморегуля- ция направлена главным образом на обеспечение равно- весия геосистемы, которое нарушается различными от- клонениями воздействующих факторов среды от средней их нормы по ходу временных циклов [9. С. 114]. Внут- ренние процессы ведут геосистему к наиболее устойчи- вому состоянию. Как писал Ф. Энгельс, ...отдельное движение стремится к равновесию, совокупное движение снова устраняет равновесие... [44. С. 62]. Саморегуляция возможна, если связи, присущие геосистеме, не абсолютно устойчивы, если они допус- кают определенную амплитуду показателей корреля- ции [9. С. 117]. Ландшафт - система достаточно гиб- кая, обладающая как устойчивостью, так и изменчиво- стью. Постоянство и разнообразие взаимосвязаны. Чем разнообразнее геосистема, тем она стабильнее. Этим объясняется большая способность коренных фаций к саморегулированию, их максимальная устойчивость. Стабилизирующую функцию выполняет биота, обла- дающая пластичностью. Именно это обусловливает флуктуирующую динамику [29. С. 183], или эндо- динамические ритмы ландшафтов [12. С. 5]. До недавнего времени в географии господствовало представление, согласно которому нынешние естест- венные ландшафты являются функцией таких процес- сов, которые осуществляют взаимодействие между ландшафтными компонентами в рассматриваемый (данный) отрезок времени. Иными словами, в ланд- шафтоведении, в основном, преобладал взгляд на ландшафты как на некий энергомассообменный меха- низм, питающийся от внешнего источника энергии [38. С. 45]. На самом деле, сегодняшние изменения, наблю- даемые в ландшафте , являются следствием не только последних во времени воздействий, но и всех тех воз- действий, которым он подвергался в прошлом. Корреляция со сдвигом во времени... рациональна потому, что изменение каждого компонента геосисте- мы является результатом последействия комплекса сопутствующих явлений [41. С. 120]. Часто измене- ния живой фазы геосистем и изменения ландшафтно- геохимических показателей проявляются со сдвигом от гидротермических показателей [21. С. 14-15]. Объяснение развития любой материальной системы лишь результатом воздействия внешних факторов (тек- тонических процессов, солнечной радиации и др.) про- тиворечит принципам диалектического материализма. Внешние факторы выступают как необходимые усло- вия существования предметов и явлений. Они оказы- вают влияние на ход развития, порой это влияние очень сильное, но оно всегда преломляется через приз- му свойств развивающихся материальных систем. Ос- новная причина развития геосистем, их необратимого изменения во времени, постоянного усложнения терри- ториальной дифференциации кроется во внутренних противоречиях, заложенных в самих ПТК. Диалектиче- ское развитие материальных систем осуществляется в результате единства и борьбы внутренних противопо- ложностей и в условиях взаимодействия этих систем с окружающей их средой. Трансформация ландшафтной системы, происходя- щая под влиянием изменений в состоянии ее компо- нентов, носит название саморазвития. Идеи о самораз- витии природных систем при относительно стабильных внешних условиях мы находим в работах В.В. Доку- чаева, В.Н. Сукачева, С.В. Калесника и др. Так, основа- тель биогеоценологии В.Н. Сукачев [6] указывал на противоречия между компонентами биогеоценоза (рас- тительностью и почвенным покровом, растительно- стью и атмосферой и др.), в результате которых проис- ходит саморазвитие биогеоценоза. Внутренние противоречия в ПТК существуют уже потому, что эти системы слагаются из множества раз- личных компонентов или, как отметил Ф.Н. Мильков, благодаря наличию контрастности сред. Он пишет: В основе развития комплексов лежит взаимообмен веществом и энергией, возможный только при наличии определенной контрастности, различии в строении этих материальных систем [42. С. 116]. Это же свой- ство ландшафта отмечает И . И . Мамай: Наличие в ПТК компонентов с разными свойствами приводит к возникновению потоков вещества и энергии (процес- сов), которые в конечном итоге изменяют свойства как отдельных компонентов, так и всего ПТК [1. С. 26]. Процессы, вызываемые внутренними причинами, включают в себя две составляющие - циклическую (обратимые изменения) и направленную (необратимые изменения). Стоит, однако, помнить, что отдельные отрезки многолетних циклов ландшафтных изменений могут в ограниченные периоды восприниматься как направленные. Примером саморазвития ландшафта является сук- цессия (от лат. succession - преемственность, наследо- вание). Под сукцессией ландшафта понимается процесс смены переменных состояний ландшафта по направле- нию к коренному или близкому к нему динамическому состоянию в рамках инварианта [32]. Первоначально термин был применен в геоботани- ке, где им обозначалась закономерная смена времен- ных, нестабильных растительных сообществ в процес-

205 се формирования стабильного фитоценоза. В этом зна- чении различают три вида сукцессии [30. С. 237]: 1) сингенетические - результат непрерывного рас- селения растений и возникающих при этом сложных взаимоотношений между ними; 2) эндоэкогенетические - смены растительности вследствие изменений среды жизнедеятельности сами- ми растениями (например, переход зарастающего озера в низинное болото); 3) экзогенные - смены растительности, вызванные воздействием внешних факторов (изменение климата, пожар, вырубка, засуха и т.п.). В случае, когда причинами сукцессий выступают внешние природные и антропогенные воздействия (пункт 3), их нельзя определять как саморазвитие. В ландшафтоведение представление о сукцессиях было перенесено К. Троллем. Движение фаций в пределах эпифации является от- ражением сукцессии ландшафта , которая сопровожда- ется усложнением структуры геосистемы. Этот процесс происходит в результате изменения интенсивности внутренних связей и образования новых. Здесь имеет место самоорганизация ландшафта . Организация - это внутренняя упорядоченность компонентов, обусловленная структурой, и процесс, ведущий к совершенствованию взаимосвязей между компонентами. Самоорганизация - процесс, в ходе ко- торого совершенствуется организация сложной дина- мической системы. Самоорганизация понимается как возникновение новых структур, эволюционно более совершенных, чем предыдущие, и относительно устой- чивых [40. С. 11]. Процессы самоорганизации могут иметь место только в системах, обладающих высоким уровнем сложности и большим количеством элемен- тов. К таким системам и относится основной объект исследования физической географии - ландшафт . Понятие состояния геосистемы Географическая реальность никогда не стоит на месте, она непрерывно изменяется. В 1914 г. Бергсон писал, что интеллект представляет себе ясно только неподвижное, поэтому человеческий разум дробит единый и неделимый акт изменения, выделяет какие-то состояния, через которые проходит изменяющийся предмет [26. С. 247]. Суть движения заключается в том, что нечто движущееся в каждый момент есть то же самое и уже другое, что оно не находится в данном состоянии, а проходит через это состояние. И все же расчленение изменчивости на состояния дает нам возможность действовать на вещи и практически по- лезно, чтобы мы интересовались состояниями более чем самой изменчивостью [26. С. 247]. Впервые термин состояние в отношении ланд- шафтных систем употребил в 1967 г. В.Б. Сочава. При- мерно в то же время по результатам работ в Прианга- рье А.А. Крауклис выделил фазы годового цикла. Но особенно детально состояния ПТК были исследованы на Марткопском стационаре Тбилисского университета под руководством Н.Л. Беручашвили. Закономерности состояний изучает раздел ланд- шафтоведения - этология ландшафта [43]. Этология рассматривает смену состояний как поведенческие ак- ты, связанные с внешними факторами и внутренними особенностями самого ПТК. Совокупность фиксируе- мых состояний геосистем является отражением их ди- намики. По состоянию геосистемы судят о характере протекающих в ней процессов [21. С. 10]. В каждое мгновение ПТК характеризуется определенными свой- ствами компонентов, возникшими под воздействием прежних процессов, и определенным набором процес- сов, который зависит как от качества составных частей, так и от среды, в которой данный ПТК существует. По В.Б. Сочаве [9] и А.А. Крауклису [16], геосисте- мы в процессе динамики находятся в различных состоя- ниях в пределах инварианта: эквифинальных, или кли- максовых (коренных, условно-коренных и квазикорен- ных), и серийных (переменных). Переменные состояния, вызываемые человеком, называются производными. Сумма всех состояний одной фации образует эпифацию. Н.Л. Беручашвили под состоянием ПТК понимает соотношение параметров структуры и функциониро- вания в какой-либо промежуток времени, в течение которого конкретные воздействия на входе (солнечная радиация, осадки и т.п.) трансформируются в опреде- ленные функции (сток, прирост фитомассы и т.д.) на выходе [43. С. 15]. Предпочтение при изучении отда- ется внутригодовым состояниям, среди которых разли- чают суточные, циркуляционные и сезонные. Н.Л. Бе- ручашвили предложил для описания суточных харак- теристик структуры понятие стекс. Любое состояние ландшафта складывается из со- стояний отдельных его частей (воздушной, поверхно- стных вод, растительности, литогенной основы и др.). Поэтому, по Н.Л. Беручашвили, при изучении состоя- ний ПТК из множества характеристик в первую оче- редь необходимо изучать ландшафтно-геофизические. Они, с одной стороны, наиболее полно описывают со- стояние структуры и функционирование ПТК, а с дру- гой - легко измеримы, и от них путем несложных рас- четов можно перейти к другим характеристикам ПТК. В частности, используя принцип эргодичности, на ос- нове изменения состояний в пространстве можно полу- чить представление о смене состояний ПТК во време- ни, и наоборот. Таким образом, выражением динамического состоя- ния служит дифференциация вещества в вертикальном и горизонтальном направлениях. Элементарные структур- но-функциональные части ПТК - геомассы - и прису- щие им процессы функционирования являются исход- ными единицами пространственно-временного синтеза ПТК. Фация предстает в виде четырехмерной единицы природной среды, временную структуру которой пока- зывают замкнутые графы состояний - этоциклы. Самой устойчивой частью этоцикла являются структурные стексы, обусловленные сезонным развитием естествен- ной растительности ПТК. Устойчивую смену состояний геосистемы в преде- лах суточных и годовых циклов можно назвать режи- мом функционирования геосистемы. Закономерный переход одного состояния в другое дал основание Н.Л. Беручашвили ввести понятие о поведении ПТК. По И.И. Мамай, состояние ПТК - более или менее длительные отрезки его существования, характери-

206 зующиеся определенными свойствами структуры ПТК, т.е. составных частей - компонентов, морфологических единиц - и процессов [1. С. 4]. По длительности И . И . Мамай различает внутриго- довые (внутрисуточные, суточные, погодные, внутри- сезонные, сезонные, годовые) и многолетние (подфазы, фазы) состояния. Внутригодовые состояния характери- зуются обратимыми изменениями процессов и отдель- ных свойств компонентов. С внутригодовыми состояниями совершенно спра- ведливо связывают устойчивость ПТК. Но состояния, связанные с внешними условиями (суточный и годовой ритм), можно считать обратимыми лишь со значитель- ной долей условности, так как в ландшафте остаются количественные изменения, улавливаемые лишь очень тонкими стационарными методами. Совместное действие относительно обратимых про- цессов, связанных с внешними факторами, и направ- ленных процессов, вызываемых внутренними причи- нами, образует многолетние состояния. Они характери- зуются необратимыми изменениями компонентов ПТК при сохранении общего набора процессов [1. С. 33]. Фазы и подфазы измеряются десятками и сот- нями лет. ПТК проходят в своем развитии три фазы: зарождения и становления; устойчивого существования и медленного развития; смены. В течение фазы зарождения и становления проис- ходит отбор биоты и почв, соответствующих изменив- шимся геолого-геоморфологическим и гидроклимати- ческим условиям. В фазе устойчивого существования и медленного развития в свойствах ПТК уже более четко прослеживается обратное воздействие биоты на геому, которое выражается в модификации климата (форми- рование фитоклимата), увлажнения, в изменении верх- них частей литогенной основы процессами почвообра- зования (торфонакопления). Происходит неуклонное накопление изменений в свойствах составных частей ландшафта , что приводит к фазе смены. Фаза смены отличается распадом прежних связей, усилением одних процессов и ослаблением других. Смена вызывается как внутренними причинами (саморазвитие), так и внешними. Подводя итог рассмотрению проблемы, необходимо сказать, что переход от изучения изменений отдельных компонентов ПТК и связей между ними к изучению со- стояний ПТК является большим теоретическим и практи- ческим достижением в ландшафтоведении. Разработаны таксономическая система внутригодовых и многолетних состояний ПТК, а также первые классификации состоя- ний ПТК; стационарные, полустационарные и экспедици- онные методы синхронного изучения различных состоя- ний ПТК; методы картографирования некоторых состоя- ний ПТК (факторально-динамические ряды В.Б. Сочавы, типы стексов Н.Л. Беручашвили, фаз и подфаз развития И.И. Мамай). В последнее время термин состояние за- нял одно из главных мест в концепциях многих ландшаф- товедов. Ясно, что это одно из центральных понятий, на которое опирается понимание устойчивости и изменчиво- сти, временной организации. На современном этапе задачами в этой области яв- ляются переход от изучения состояний фаций к изуче- нию состояний ПТК более высоких рангов, привлече- ние внимания к изучению многолетних состояний, раз- работка методов картографирования многолетних и внутригодовых состояний с использованием дистанци- онных методов и др. Заканчивая рассмотрение теоретических вопросов динамического ландшафтоведения, можно сделать вы- вод, что в настоящее время динамика геосистем стано- вится центральной и наиболее актуальной проблемой всей географической науки. Создание глубокой теории взаимодействия процессов, определяющих нормальное существование геосистем как целостных организмов, пределы их жизнеспособности в изменяющихся услови- ях, стало той фундаментальной задачей, которая приоб- рела самое острое прикладное значение. Задача эта име- ет экологическую ориентацию, так как выясняются мно- гообразные механизмы взаимодействия геосистем и их среды с тем, чтобы научиться управлять ходом природ- ных реакций и процессов. Знание этих вопросов позво- ляет решать проблемы прогнозирования геосистем, т.е. научно обоснованного предвидения и предсказания по- ведения геосистем, их динамических закономерностей и эволюционных тенденций.

65. Экологический кризис — особый тип экологической ситуации, когда среда обитания одного из видов или популяции изменяется так, что ставит под сомнение его дальнейшее выживание. Основные причины кризиса:

Абиотические: качество окружающей среды деградирует по сравнению с потребностями вида после изменения абиотических экологических факторов (например, увеличение температуры или уменьшение количества дождей).

Биотические: окружающая среда становится сложной для выживания вида (или популяции) из-за увеличенного давления со стороны хищников или из-за перенаселения.

Кризис может быть:

глобальным;

локальным.

Бороться с глобальным экологическим кризисом гораздо труднее, чем с локальным. Решение этой проблемы можно достигнуть только минимизацией загрязнений, произведенных человечеством, до уровня, с которым экосистемы будут в состоянии справиться самостоятельно. В настоящее время глобальный экологический кризис включает четыре основных компонента: кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение планеты суперэкотоксикантами и так называемые озоновые дыры.

Эволюционная теория прерывистого равновесия предполагает, что редкие экологические кризисы могут быть двигателем быстрой эволюции.

Абиотические факторы

Изменение климата начинает сильно влиять на экосистемы. В связи с глобальным потеплением, наблюдается уменьшение снегопадов и поднимается уровень моря. Экосистемам придется измениться, чтобы сосуществовать с выросшей температурой. Как следствие, много видов могут покинуть свои среды обитания.

В опасности находятся полярные медведи. Им требуется лед для охоты на их основную пищу — морских котиков. В то же время, ледяные шапки тают, с каждым годом делая охотничий сезон короче. В результате, они не набирают достаточно жира для зимовки; и поэтому не могут размножаться в количестве необходимом для сохранения популяции.

Пресноводная и болотная экосистемы также сильно подвержены влиянию увеличения температуры. Изменения климата могут быть смертельны для некоторых видов рыб (лосось, форель и др.).

Многие виды смогут приспособиться, переместив свои области обитания ближе к полюсам, другим же повезет меньше. Например некуда будет двигаться полярным медведям или лососю.

[править]Исчезновение многообразия видов

Исчезает огромное количество видов. Каждый год от 17 до 100 тысяч видов исчезает.[источник не указан 247 дней] Скорость, с которой виды становятся исчезающими, необыкновенно выросла за последние годы.

Исчезновение видов из экосистемы рано или поздно коснется каждого. В США и Канаде, было зафиксировано необыкновенное сокращение популяции акул вдоль восточного побережья. Одновременно с этим было зафиксировано увеличение популяции скатов, которые в свою очередь, на порядок сократили количество ракообразных в том же регионе. Сокращение количества ракообразных привело к ухудшению качества воды и к сокращению подводных полей. Разнообразие видов сокращается с огромной скоростью. Чем больше видов в экосистеме, тем лучше она эволюционирует.

Семь миллионов квадратных километров тропического леса исчезли за последние 50 лет. Два миллиона из них были впоследствии использованы под сельское хозяйство, остальные же пять для этого не подходят. Чтобы вернуть на них лес требуется примерно пять миллиардов тонн углерода из атмосферы каждый год в течение 10-20 лет. Лесонасаждение тем не менее, принесет огромную пользу разнообразию видов..

[править]Перенаселение

В дикой природе проблема перенаселения решается с помощью хищников. Хищники отлично замечают следы болезни в своих жертвах и поедают в основном старых и больных. Побочным действием является выживание самых сильных и ограничение роста популяции .

В отсутствие хищников, виды ограничиваются ресурсами, которые они могут найти на территории обитания, но это не всегда сдерживает перенаселение. Фактически, изобилие ресурсов может вызвать бум рождаемости который выльется в то, что в регионе окажется больше потребителей, чем он может прокормить. В этом случае, голод и жесточайшая конкуренция за оскудевшие ресурсы приведет популяцию к краху, причем очень быстро. Лемминги и некоторые другие грызуны, известны такими периодами быстрого роста и следующего за ними падения.

В идеале, вместе с ростом популяции, растет и популяция хищников, ей питающихся. Животные, слабые генетически, или имеющие врожденные дефекты, также вскоре умирают, будучи неспособными соревноваться за выживание со здоровыми.

В реальности же, животные, появившиеся в регионе извне имеют преимущество перед местными, например они могут быть «несъедобными» для местных хищников. В отсутствие контроля, такие животные могут мгновенно вырасти в количестве и практически уничтожить экосистему.

Примеры перенаселения, вызванного привнесенными в экосистему видами.

В Аргентине (Патагонии), чужеродные виды, такие как форель и овца завезенные из Европы, оказались страшнее чумы, вытеснив местные виды рыбы и жвачных.

В Австралии, когда европейские иммигранты завезли туда кроликов, те расплодились так, что вышли из-под контроля и начали поедать растения, необходимые местным видам для выживания. Фермеры устроили настоящую охоту на кроликов, чтобы защитить свои фермы. Они также привезли кошек для защиты от крыс. Кошки оказались еще одной проблемой, так как начали поедать местных животных.

Экол. Кризис: понятие, причины, формы проявления, пути преодоления. До середины XX в. природа воспринималась как неисчерпаемый ресурс, а экологическая опасность считалась необоснованной. И до сих пор в России немногие осознают всю глубину поразившего Россию экологического кризиса. Обострение противоречий между экономикой и экологией, экономическими интересами общества в потреблении и использовании природных объектов и экол. требованиями обеспечения охраны окружающей природной среды называется экологическим кризисом. Термин "экол. кризис был введен в середине 1970-х гг., когда на Западе заговорили об обострении до предела противоречий между ростом производительных сил и охраной окружающей среды. В структуре экологического кризиса выделяют естественную и социальную составляющие: естественная составляющая свидетельствует о наступлении деградации, то есть разрушении окружающей человека природ¬ной среды; социальная составляющая означает неспособность гос. и общественных структур остановить деградацию окружающей среды, ликвидировать ее негативные последствия и принять меры к оздоровлению природной среды. Основные причины кризиса:1). Абиотические: качество окружающей среды деградирует по сравнению с потребностями вида после изменения абиотических экологических факторов (например, увеличение температуры или уменьшение количества дождей); 2). Биотические: окружающая среда становится сложной для выживания вида (или популяции) из-за увеличенного давления со стороны хищников или из-за перенаселения. Решение этой проблемы можно достигнуть только минимизацией загрязнений, произведенных человечеством, до уровня, с которым экосистемы будут в состоянии справиться самостоятельно. В настоящее время глобальный экол. кризис включает четыре основных компонента: кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение планеты суперэкотоксикантами и так называемые озоновые дыры. Эволюционная теория прерывистого равновесия предполагает, что редкие экол. кризисы могут быть двигателем быстрой эволюции. Игнорирование требований экологии развитию экол. кризиса.

66. Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП) создана в 1972 году. Ее назначение состоит в обеспечении руководства и поощрении партнерства в области бережного отношения к окружающей среде путем создания возможностей для улучшения качества жизни государств и народов без ущерба для будущих поколений.

Являясь главным органом Организации Объединенных наций в области окружающей среды, ЮНЕП разрабатывает глобальную экологическую программу, содействует реализации природоохранной составляющей устойчивого развития в рамках системы ООН, неуклонно выступает в защиту природной среды земного шара.

Руководящий орган ЮНЕП, Совет управляющих, состоящий из представителей 58 стран, собирается ежегодно. Программы финансируются Экологическим фондом, образованным из добровольных взносов правительств с привлечением доверительных фондов и небольших ассигнований из регулярного бюджете Организации Объединенных Наций.

Функции и организационная структура Программы ООН по окружающей среде были определены Генеральной Ассамблеей в ее резолюции 2997 (XXVII) от 15 декабря 1972 года. Области деятельности ЮНЕП были расширены в 1992 году в связи с одобрением Ассамблеей Повестки дня на XXI век, и в частности пунктов 21–23 главы 38 (резолюция 47/190).

На своей девятнадцатой сессии, состоявшейся в феврале 1997 года, Совет управляющих ЮНЕП принял решением 19/1 Найробийскую декларацию, в которой роль ЮНЕП была заново определена следующим образом:

«Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде должна выполнять роль ведущего глобального природоохранного органа, определяющего глобальную экологическую повестку дня, содействующего согласованному осуществлению экологического компонента устойчивого развития в рамках системы Организации Объединенных Наций и являющегося авторитетным защитником интересов глобальной окружающей среды».

Программа ООН по окружающей среде или ЮНЕП (англ. UNEP, United Nations Environment Programme) — созданная в рамках системы ООН программа, способствующая координации охраны природы на общесистемном уровне. Программа учреждена на основе резолюции Генеральной Ассамблеи ООН № 2997 от 15 декабря 1972 года (A/RES/2997(XXVII)). Основной целью ЮНЕП является организация и проведение мер, направленных на защиту и улучшение окружающей среды на благо нынешнего и будущих поколений. Девиз Программы — «Окружающая среда в интересах развития».

Штаб-квартира ЮНЕП находится в Найроби, Кения. Также у ЮНЕП есть шесть крупных региональных офисов и офисы в различных странах. ЮНЕП несёт ответственность за разрешение всех связанных с экологией вопросов на глобальном и региональном уровне.

Деятельность ЮНЕП включает в себя различные проекты в области атмосферы Земли, морских и наземных экосистем. Также ЮНЕП играет значительную роль в развитии международных конвенций в области экологии и охраны окружающей среды. ЮНЕП часто сотрудничает с государствами и неправительственными международными организациями. Также ЮНЕП часто спонсирует и содействует имплементации связанных с экологией проектов.

В сферу деятельности ЮНЕП также входит разработка рекомендаций и международных договоров по таким вопросам, как потенциально опасные химикаты, трансграничное загрязнение воздуха и загрязнение международных судоходных русел.

Всемирная метеорологическая организация совместно с ЮНЕП основали Межправительственную группу экспертов по изменению климата (IPCC) в 1988 году. ЮНЕП является также одним из соучредителей Глобального Экологического Фонда (GEF).

Под эгидой ЮНЕП ежегодно отмечается Всемирный день окружающей среды.

Структура

Управляющий Совет ЮНЕП состоит из 58 государств, выбираемых на трёхгодичный срок. Места в Совете распределяются по географическому признаку. Роль Управляющего Совета состоит в определении основных направлений работы для различных экологических программ ООН и распространении идей сотрудничества по поводу вопросов окружающей среды среди государств, входящих в ООН. Секретариат ЮНЕП состоит из 890 сотрудников, примерно 500 из которых приезжают по контракту из других стран. Секретариат курирует имплементацию различной политики и программ ЮНЕП. Также Секретариат занимается распределением бюджета, размер которого достигает почти 105 миллионов американских долларов и фактически полностью состоит из взносов входящих в ЮНЕП государств.

Работа ЮНЕП ведётся в следующих семи направлениях:

Раннее предупреждение и оценка конфликтов

Имплементация экологической политики

Технология, производство и экономика

Региональное Сотрудничество

Экологическое право и Конвенции

Защита окружающей среды на глобальном уровне

Коммуникации и Общественная Информация

[править]Исполнительный директор

Сейчас исполнительным директором ЮНЕП является Ахим Штайнер, сменивший на посту предыдущего директора Клауса Топфера в 2006. Доктор Топфер оставался на посту Директора 2 срока подряд, начиная с февраля 1998 года. 15 марта 2006 года бывший Генеральный Секретарь ООН Кофи Аннан назначил Ахим Штайнера, бывшего Генерального Директора Всемирного союза охраны природы на пост Исполнительного Директора ЮНЕП. Днём позже, Генеральная Ассамблея ООН утвердила предложение Аннана и назначила Штайнера на должность Генерального Директора. Назначение вызвало неоднозначную реакцию в связи с конфликтом интересов, после того как стал известен факт, что Стайнер был главным судьей в жюри, присудившем Ананну приз в 500 000 долларов. Лондонская газета сообщила, что это назначение «поставило новые вопросы по поводу стандартов, которые необходимо применять к высшим официальным лицам ООН с целью избежать конфликта интересов». Позицию Генерального Директора в течение 17 лет подряд (с 1975 по 1992 год) занимал Доктор Мостафа Камал Толба, которому удалось вынести вопросы экологии и охраны окружающей среды на всеобщее обсуждение и добиться успехов в этой области. При данном директоре, ЮНЕП добилась наибольшего успеха, заключив в 1987 году Монреальский протокол, направленный на защиту озонового слоя. В декабре 1972 года, Генеральная Ассамблея ООН единогласно проголосовала за назначение Мориса Стронга в качестве главы ЮНЕП. Он также исполнял функции Генерального Секретаря Конференции ООН по Окружающей Среде, состоявшейся в 1972 году и открывшей международное движение в защиту окружающей среды, а также на Саммите Земли в 1992 году. Стронг имеет большое значение для развития глобального движения в защиту экологии.

[править]Международные Года ЮНЕП

2007 год (продлён на 2008 год))[1] был объявлен Международным Годом Дельфина Организацией Объединённых Наций и Программой ООН по окружающей среде. Конвенция по Сохранению Мигрирующих Видов ООН, в сотрудничестве с её специализированными соглашениями по сохранению дельфинов ACCOBAMS и ASCOBANS, а также Обществом Сохранения Китов и Дельфинов предложили сделать 2007 год «Годом Дельфина».

Официальный покровитель Года Дельфина — это князь Монако Альбер II, который официально открыл его 17 сентября 2006 года. Также в качестве Посла по Особым поручениям выступает певец и участник группы The Backstreet Boys Ник Картер.[2]

2009 — Международный год природных волокон (резолюция ООН 61/189).

2010 — Международный год биоразнообразия (резолюция ООН 61/203).

Также по теме: Международные годы ООН.

[править]Отчёты

ЮНЕП публикует большое количество докладов, отчётов и информационный бюллетеней. Например, четвёртая Глобальная Экологическая Инициатива (ГЭИ-4) является хорошим примером отчёта по экологии, развитию и человеческому благополучию и предоставляет аналитический материал и информацию для политиков и всей заинтересованной публики. Одна из основных идей ГЭИ-4 — предостеречь человечество о том, что оно «живёт не по средствам». Отчёт отмечает, что человечество настолько велико, что объём ресурсов, необходимых для выживания, превышает количество доступных. Экологический императив (или количество земли, необходимой для обеспечения продуктами одного человека) составляет 21,9 гектара, в то время как биологические возможности Земли составляют в среднем 15,7 гектара на человека.

[править]Реформирование ЮНЕП

После публикации четвёртого доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата в феврале 2007 года, «Парижский призыв к действию» зачитанный французским экс-президентом Жаком Шираком, который поддержали ещё 46 стран, призвал к замене ЮНЕП на более эффективную организацию с усиленным контролем Экологическая Организация Объединённых Наций (UNEO), которая должна быть развита на основе Всемирной организации здравоохранения. Среди 46 поддерживающих стран были страны Европейского союза, но не было США, России, Саудовской Аравии и Китая, стран выбрасывающих максимальное количество тепличных газов.[3]

[править]Известные международные проекты

ЮНЕП спонсирует программы развития солнечной энергии, делая значительные скидки на приобретение солнечных панелей, тем самым значительно снижая цену для потребителей и увеличивая количество желающих приобрести эти панели. Самый известный пример такого проекта — проводившаяся в Индии программа займов на приобретение солнечных панелей, которая помогла 100000 человек.[4] Успех этой программы привёл к проведению подобных проектов в других развивающихся странах — Тунисе, Марокко, Индонезии и Мексике.

ЮНЕП также спонсирует проект по охране болотистых местностей на Ближнем Востоке. В 2001 году специалисты ЮНЕП провели кампанию по защите болотистых местностей, опубликовав фотографии со спутника, показывающие что 90 процентов болотистых местностей уже были уничтожены. Программа ЮНЕП «поддержка экологического управления в болотистых местностях Ирака» стартовала в 2004 году с целью экологически качественного управления болотистой областью.[5]

[править]Таяние ледников

Ледники тают с рекордной скоростью и многие из них могут исчезнуть уже через несколько десятилетий, согласно заявлению ЮНЕП от 16 марта 2008 года. Согласно проведённым исследованиям 30 различных ледников, было обнаружено, что сокращение ледников было максимальным в 2006 году. Согласно последней доступной информации, ледники сократились в среднем на 4,9 фута за 2006 год. Самое значительное уменьшение было зафиксировано на леднике Брейдалбликкбреа в 2006 и составило 10,2 фута за 2006 год. Ранее (с 1980 по 1999) ледники сокращались в среднем на фут в год, но с началом нового тысячелетия сокращение увеличилось в среднем на 20 дюймов в год.[6]

ЮНЕСКО (UNESCO — United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization) — Организация Объединённых Наций по вопросам образования, науки и культуры. Основные цели, декларируемые организацией, — содействие укреплению мира и безопасности за счёт расширения сотрудничества государств и народов в области образования, науки и культуры; обеспечение справедливости и соблюдения законности, всеобщего уважения прав и основных свобод человека, провозглашённых в Уставе Организации Объединённых Наций, для всех народов, без различия расы, пола, языка или религии[1][ю. 1].

Организация была создана 16 ноября 1945 года и её штаб-квартира располагается в Париже, во Франции. В настоящее время в организации насчитывается 195 государств-членов и 8 членов-сотрудников, то есть территорий, не несущих ответственность за внешнюю политику[ю. 2][ю. 3]. 182 государства-члена располагают постоянным представительством при организации в Париже, где также находятся 4 постоянных наблюдателя и 9 наблюдательных миссий межправительственных организаций[ю. 4]. В состав организации входит более 60 бюро и подразделений, расположенных в различных частях мира[ю. 5].

Среди вопросов, которые охватывает деятельность организации: проблемы дискриминации в области образования и неграмотности; изучение национальных культур и подготовка национальных кадров; проблемы социальных наук, геологии, океанографии и биосферы[1]. В центре внимания ЮНЕСКО находятся Африка и гендерное равенство[ю. 6].

Человек и биосфера

Беловежская пуща — один из первых биосферных резерватов.

Основная статья: Человек и биосфера

Программа представляет план работ для междисциплинарных исследований, призванных улучшить взаимодействие человека с его природным окружением. Основными целями программы является определение экологических, социальных и экономических последствий от потери биоразнообразия, а также сокращение таких потерь. Для своей работы программа использует Всемирную сеть биосферных резерватов, которая объединяет особо охраняемые природные территории, призванные демонстрировать сбалансированное взаимодействие природы и человека, концепцию устойчивого развития окружающей среды[18].

Биосферные резерваты отличает концепция зонирования, которая заключается в создании трёх специальных зон: ядро, буферная зона и переходная зона[19]. Ядро, или основная территория, — наименее нарушенная экосистема, которая пользуется долгосрочной защитой и позволяет сохранять биологическое разнообразие. Чётко определённая буферная зона располагается вокруг ядер или примыкает к ним и используется для осуществления экологически безопасной деятельности, а также прикладных и фундаментальных исследований. Переходная зона, или зона сотрудничества, допускает размещение населённых пунктов и некоторую сельскохозяйственную деятельность. В зоне сотрудничества местные администрации и другие организации работают совместно в целях рационального управления и устойчивого воспроизводства ресурсов[20].

ЮНЕСКО является единственным подразделением ООН, у которого науки вынесены в название. В соответствии с этим организация рассматривает естественные науки в контексте междисциплинарного взаимодействия с образованием и культурой. ЮНЕСКО стояла у истоков таких международных проектов как Европейский центр ядерных исследований и Международный союз охраны природы[ю. 15]. В настоящее время в своей деятельности в научном направлении ЮНЕСКО опирается на выводы Всемирной встречи по устойчивому развитию, прошедшей в 2002 году в Йоханнесбурге, и Всемирной конференции по науке, прошедшей в 1999 году в Будапеште[ю. 16].

Вопросами науки занимаются региональные бюро в Найроби, Джакарте, Венеции, Каире и Монтевидео, а также 23 офиса организации. Направление поддерживается Институтом ЮНЕСКО по водному образованию в Делфте и Международным центром теоретической физики имени Абдуса Салама в Триесте[ю. 15].

Среди программ ЮНЕСКО в ведении образовательного направления находятся Международная Гидрологическая программа, Межправительственная океанографическая комиссия, программа «Человек и биосфера» (Всемирная сеть биосферных резерватов), Международная геонаучная программа (Всемирная сеть национальных геопарков) и международная программа фундаментальных наук[ю. 15].

68. Устойчивость экосистем

Схема гомеостаза системы по Ю. Одуму

Экосистема может быть описана комплексной схемой прямых и обратных связей, поддерживающих гомеостаз системы в некоторых пределах параметров окружающей среды[4]. Таким образом, в некоторых пределах экосистема способна при внешних воздействиях поддерживать свою структуру и функции относительно неизменными. Обычно выделяют два типа гомеостаза: резистентный — способность экосистем сохранять структуру и функции при негативном внешнем воздействии (см. Принцип Ле Шателье — Брауна) и упругий — способность экосистемы восстанавливать структуру и функции при утрате части компонентов экосистемы[25]. В англоязычной литературе используются сходные понятия: локальная устойчивость — англ. local stability (резистентный гомеостаз) и общая устойчивость — англ. global stability (упругий гомеостаз)[15].

Коралловые рифы — пример хрупкости биоразнообразия

Иногда выделяют третий аспект устойчивости — устойчивость экосистемы по отношению к изменениям характеристик среды и изменению своих внутренних характеристик[15]. В случае, если экосистема устойчиво функционирует в широком диапазоне параметров окружающей среды и/или в экосистеме присутствует большое число взаимозаменяемых видов (то есть, когда различные виды, сходные по экологическим функциям в экосистеме, могут замещать друг друга), такое сообщество называют динамически прочным (устойчивым). В обратном случае, когда экосистема может существовать в весьма ограниченном наборе параметров окружающей среды, и/или большинство видов незаменимы в своих функциях, такое сообщество называется динамически хрупким (неустойчивым)[15]. Необходимо отметить, что данная характеристика в общем случае не зависит от числа видов и сложности сообществ. Классическим примером может служить Большой Барьерный риф у берегов Австралии (северо-восточное побережье), являющийся одной из «горячих точек» биоразнообразия в мире — симбиотические водоросли кораллов, динофлагелляты, весьма чувствительны к температуре. Отклонение от оптимума буквально на пару градусов ведёт к гибели водорослей, а до 50-60 % (по некоторым источникам до 90 %) питательных веществ полипы получают от фотосинтеза своих мутуалистов[26][27].

Различные положения равновесия систем (иллюстрация)

У экосистем существует множество состояний, в которых она находится в динамическом равновесии; в случае выведения из него внешними силами, экосистема совершенно необязательно вернётся в изначальное состояние, зачастую её привлечёт ближайшее равновесное состояние (аттрактор), хотя оно может быть очень близким к первоначальному[28].

Биоразнообразие и устойчивость в экосистемах

Основная статья: Биоразнообразие

Дождевые леса Амазонии, как и влажные экваториальные леса, являются местами наибольшего биоразнообразия

Обычно устойчивость связывали и связывают с биоразнообразием видов в экосистеме (альфаразнообразие), то есть, чем выше биоразнообразие, чем сложнее организация сообществ, чем сложнее пищевые сети, тем выше устойчивость экосистем. Но уже 40 и более лет назад на данный вопрос существовали различные точки зрения, и на данный момент наиболее распространено мнение, что как локальная, так и общая устойчивость экосистемы зависят от значительно большего набора факторов, чем просто сложность сообществ и биоразнообразие. Так, на данный момент с повышением биоразнообразия обычно связывают повышение сложности, силы связей между компонентами экосистемы, стабильность потоков вещества и энергии между компонентами[15].

Экваториальный дождевой лес может содержать более 5000 видов растений (для сравнения в лесах таёжной зоны — редко более 200 видов)

Важность биоразнообразия состоит в том, что оно позволяет формировать множество сообществ, различных по структуре, форме, функциям, и обеспечивает устойчивую возможность их формирования. Чем выше биоразнообразие, тем большее число сообществ может существовать, тем большее число разнообразных реакций (с точки зрения биогеохимии) может осуществляться, обеспечивая существование биосферы в целом[29].

[править]Сложность и устойчивость экосистем

На данный момент не существует удовлетворительного определения и модели описывающей сложность систем и экосистем в частности. Существует два широко распространённых определения сложности: колмогоровская сложность — слишком специализированное для применения к экосистемам. И более абстрактное, но тоже неудовлетворительное определение сложности, данное И. Пригожиным в работе «Время, хаос квант»[30]: Сложные системы — не допускающие грубого или операционального описания в терминах детерминистских причинностей. В других своих трудах И. Пригожин писал, что не готов дать строгого определения сложности[31], поскольку сложное — это нечто, что на данный момент не может быть корректно определено.

[править]Параметры сложности и их влияние на устойчивость

В качестве параметров сложности экосистем традиционно подразумевались общее число видов (альфаразнообразие), большое число взаимодействий между видами, сила взаимодействий между видами и популяциями и различные сочетания этих характеристик. При дальнейшем развитии этих представлений появилось утверждение, что чем больше путей переноса и преобразования энергии в экосистеме, тем она устойчивей при различных видах нарушений[32].

Однако на данный момент показано, что данные представления не могут охарактеризовать устойчивость экосистем[15]. Существует множество примеров как весьма устойчивых монокультурных сообществ (фитоценозы орляка), так и слабоустойчивых сообществ с высоким биоразнообразием (коралловые рифы, тропические леса). Так как существуют природные, почти повсеместные, подтверждения отклонений от принятых воззрений, в 70-80-х годах XX столетия происходили исследования по моделированию зависимости устойчивости от сложности экосистем[15][33][34][35][36]. Эти модели показали, что в случайным образом генерируемой сети взаимодействия в сообществе при удалении бессмысленных цепей (типа А ест В, В ест С, С ест А и подобного типа) локальная устойчивость падает с увеличением сложности. Если продолжить усложнение модели и учесть, что консументы испытывают влияние пищевых ресурсов, а пищевые ресурсы от консументов не зависят, то устойчивость не зависит от сложности, либо также падает с её увеличением. Это справедливо для детритных цепей питания[37].

При изучении общей устойчивости на модели из 6 видов (2 хищника-консумента второго порядка, 2 консумента первого порядка и 2 вида в основании пищевой цепи) исследовалось удаление одного из видов. В качестве параметра устойчивости была принята связность. Сообщество считалось устойчивым, если остальные виды оставались локально устойчивыми. Полученные результаты согласовывались с общепринятыми воззрениями о том, что с повышением сложности при выпадении хищников высшего порядка устойчивость сообщества падает, но при выпадении оснований пищевой цепи с повышением сложности устойчивость повышалась[38].

В случае упругой устойчивости[39], когда под сложностью также понимается связность, с повышением сложности упругая устойчивость также повышается. То есть, большее разнообразие видов и большая сила связи между ними позволяет сообществам быстрее восстанавливать свою структуру и функции. Данный факт подтверждает общепринятые взгляды на роль биоразнообразия как некоего пула (фонда) для восстановления полноценной структуры как экосистем, так и более высокоорганизованных структур биосферы, а также самой биосферы в целом. На данный момент общепринятым и фактически неоспариваемым является представление о том, что биосфера эволюционировала в сторону увеличения биоразнообразия (всех трёх его компонентов), ускорения обращения вещества между компонентами биосферы, и «убыстрения» времени жизни как видов, так и экосистем/

69. Человек издавна оказывал влияние на природу, воздействуя как на

отдельные виды растений и животных, так и на сообщества в целом. Но лишь

в текущем столетии рост населения, а главным образом качественный скачок

в развитии науки и техники привели к тому, что антропогенные воздействия

по своему значению для биосферы вышли на один уровень с естественными

факторами планетарного масштаба. Преобразование ландшафтов в города и

иные поселения человека, в сельскохозяйственные угодья и промышленные

комплексы охватило уже более 20% территории суши. Расход кислорода в

промышленности и транспорте составляет в масштабе всей биосферы порядка

10% планетарной продукции фотосинтеза; в некоторых странах техногенное

потребление кислорода превышает его производство растениями. В наши дни

воздействие человека на природные системы становится направляющей силой

дальнейшей эволюции экосистем.

Наибольшее значение имеет влияние человека на возобновимые ресурсы

(относящиеся к исчерпаемым). К этой группе относятся все формы живого и

биокосного вещества: почвы, растительность, животный мир, микроорганизмы

и т.д. Совокупность возобновимых ресурсов - не что иное, как глобальная

экосистема Земли (или генофонд); она существует на основе

фундаментальных закономерностей экологии. Для того, чтобы эксплуатация

биологических ресурсов была разумной и способствовала действительному

прогрессу социальной, культурной и научно-технической жизни

человечества, нужно четко предлставлять себе механизмы влияния различных

сторон деятельности человека на природные системы, знать закономерности

реакции биологических объектов на антропогенные воздействия и на этой

основе переходить к управлению экомистемами с целью поддержания их

устойчивости и продуктивности.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ФОРМЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЧЕЛОВЕКА НА БИОСФЕРУ

Загрязнение биосферы. Различного рода загрязнения атмосферы, почвы и

гидросферы определяются выбросом промышленных, бытовых и

сельскохозяйственных отходов, содержащих вещества, не имеющие природных

разрушимтелей и обладающие токсическим воздействием на живые организмы.

Промышленное влияние на атмосферу включает изменение ее исходного

газового состава - уменьшение содержания кислорода и существенное

увеличение двуокиси углерода (СО2). Наряду с этим в последнее время

наблюдается прогрессирующее загрязнение ее пылью и газообразными

веществами промышленных выбросов. В частности, весьма опасными

оказываются кислотные выбросы, а также иногда токсичные газы. Пылевые

загрязнения атмосферы помимо прямого патологического воздействия на

дыхательные органы человека и животных снижают проницаемость атмосферы

для солнечного излучения, а также участвуют в возникновении “парникового

эффекта”.

Промышленная деятельность человека приводит и к загрязнению почв.

Основные компоненты такого загрязнения - промышленные и бытовые отбросы,

отходы строительства зола тепловых электростанций, выбросы пустой породы

в местах разработки полезных ископаемых и т.п. Эти загрязнения не только

скрывают под собой плодородный слой почвы, но и содержат ряд химических

элементов, колторые в больших количествах токсичны для растений и

микроорганизмов: сера, медь, цинк, мышьяк, алюминий, фтор и др.

Пригеолого-разведочных работах составные части промывочных жидкостей,

используемых при бурении (каустическая сода, хлорид натрия) а также

дизельное топливо, битум засоряют почвы и ведут к их заслению. В

большинстве случаев это приводит к локальной гибели растительности.

Большую экологическую опасность представляет широкое применение

ядохимикатов в сельском хозяйстве, при озеленительных работах в городах

и т.д. Рассчитанные на борьбу с вредными насекомыми и сорняками,

пестициды ядовиты и для многих других живых организмов, а также для

человека. В ряде случаев зафиксировано парадоксальное явление -

применение ядохимикатов приводило к повышению численности вредителей за

счет уничтожения их естественных врагов и паразитов. Передаваяст по

пищевой цепи, токсиканты способствуют гибели хищных зверей и птиц, а

также наканливаются в пищевых продуктах, потребляемых человеком.

Одной из острейших проблем современности стало загрязнение пресных вод.

Рост численности населения и прогрессивное развитие различных отраслей

промышленности ведут к нарастающим масштабам загрязнения рек, озер и

других континентальных водоемов бытовыми и промышленными стоками,

токсичными для человека и многих других живых организмов. В частности,

весьма губительны отходы целлюлозно-бумажной промышленности. В водоемах,

принимающих сточные воды таких предприятий, погибает почти все население

беспозвоночных животных и рыб.

Среди промышленных выбросов особую опасность для живого населения

водоемов представляют нефтепродукты, кислоты, соли и различного рода

токсиканты, которые вносят существенные изменения в степень солености

водоемов, кислородный режим и другие параметры водной среды. Во многих

водоемах загрязнение промышленными и сельскохозяйственными отходами

приводит к замене основных промысловых рыб на менее ценные. Например,

сиговые, лососевые и осетровые рыбы оказываются в особо неблагоприятных

условиях и постепенно замещаются карповыми и окуневыми (плотва, лещ,

окунь, ерш).

Загрязнение пресных водоемов особенно опасно на фоне общей нехватки

пресной воды. Уже сейчас половина человечества испытывает “водное

голодание”, причем это относится и к высокоразвитым странам.

Акватория Мирового океана также служит местом бесконтрольного сброса

различных (в том числе и радиоактивных) отходов. Даже центральные части

Атлантического океана, по наблюдениям известного путешественника Тура

Хейердала, сильно засопены отбросами с различных судов. Особенно широко

распространено и весьма опасно загрязнение морских вод нефтепродуктами.

В случаях аварий появление “нефтяных островов” вызывает катастрофическую

по масштабам гибель водных птиц и многих других животных. Описаны и

случаи пестицидного отравления морских рыб. Пестициды, попадая в воду,

легко разносятся течениями.

Борьба с различными формами загрязнения биосферы - проблема, лишь

условно относимая к экологическим. Разработка различного рода очистных

сооружений - задача чисто техническая и во многом решенная, хотя и не

всегда эти сооружения используются в должной мере. Поэтому важен и

юридический аспект проблемы - соблюдение законодательства,

ограничивающего выброс промышленных отходов в окружающую среду.

Эксплуатация биологических ресурсов. Катастрофические результаты влияния

человека на природу впервые были восприняты через список истребленных

человеком видов растений и животных. Масштабы такого влияния

впечатляющи: только за историческое время зарегистрировано исчезновение

более 100 видов крупных млекопитающих и примерно столько же видов и

подвидов птиц. Например, Стеллерова корова (побережье Тихого океана),

бескрылая гагарка (Исландия, последний экземпляр погиб в 1844 г.).

Главные причины уничтожения птиц и млекопитающих - неумеренная охота и

борьба с вредителями. При этих формах воздействия вымирание видов шло

главным образом через нарушение механизмов воспроизводства популяций

из-за резкого снижения их численности и плотности населения.

Однако не меньшее число видов исчезло с лица Земли по чисто

экологическим причинам, таким, как коренное изменение свойственных виду

биотопов, нарушение биоценотических связей в виде появления новых

хищников, возбудителей болезней и т.п.

Проблема переэксплуатации не менее значима и в водной среде. Крайнее

выражение перепромысла - исчезновение вида и замена его менее ценными

для человека. Например, в северной части Тихого океана на смену морскому

окуню пришел минтай, который в последние годы уверенно занимает первое

место в мировом промысле рыб.

Не менее разрушительной оказалась деятельность человека по отношению к

растительности. С давних пор во всех странах мира шла неумеренная

вырубка лесов. В результате многие страны (например, Греция) практически

лишились леса, поскольку восстановление его не происходило из-за

деятельности коз и других домашних животных. В России с конца XVII в. до

1914 г. лесистость снизилась с 51% до 33%. В настоящее время центр

хищнического истребления лесов переместился в Центральную Америку,

Индонезию и некоторые другие страны, еще богатые ненарушенными лесами.

Борьба с вредными последствиями переэксплуатации биологических ресурсов

- задача экологическая. Она предусматривает изучение параметров

популяций эксплуатируемых видов и разработку на этой основе норм

воздействия промысла, не нарушающих, а, напротив, стимулирующих

репродукцию в масштабах, полностью компенсирующих уровень промыслового

изъятия.

Охрана природы не может ограничиваться только “запретительными” мерами

(частичный или полный запрет охоты или иных форм эксплуатации конкретных

ресурсов, создание сети заказников, заповедников и т.п.). Запрещение

охоты, исключение деятельности хищников и другие способы охраны животных

иногда могут не увеличивать, а снижать численность популяций. В

популяциях зверей и птиц, на которых долго не охотятся, увеличивается

количество старых, больных и ослабевших особей. Для усиления

жизнеспособности популяции многих видов копытных приходится проводить

выборочный отстрел зверей или допускать существование некоторого

количества хищников, уничтожающих из стада в первую очередь больных и

слабых животных. В противном случае проявляются признакивырождения, и

численность охраняемых животных падает.

Для сохранения природных ресурсов нужно не исключать вмешательство

человека в дела природы, а разумно направлять деятельность, чтобы она

обеспечивала восстановление и увеличение природных богатств.

Использование должно проводиться с учетом взаимосвязи природных

комплексов, обеспечивающей восстановление и увеличение используемых

ресурсов. В этом случае исчезнет необходимость в запретах

природопользования.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФОРМЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЧЕЛОВЕКА НА БИОСФЕРУ

Рассмотренные выше формы технологического воздействия человечества на

природные системы представляют собой важнейшую проблему современного

экологического кризиса. С прямыми формами негативного влияния на природу

надо бороться, тем более, что их устранение находится во власти

человека.

Но наряду с прямыми влияниями человечество всеми формами своей

деятельности неизбежно и неустранимо вносит косвенные изменения в состав

и условия существования природных сообществ. Развитие транспорта и

связи, грандиозные масштабы гмдростроительства и мелиорации, изменение

ландшафтов в связи с созданием городов и введением индустриальных

методов сельского хозяйства - все это независимо от желания человека

коренным образом изменяет условия существования окружающих его экосистем

и отдельных видов.

Влияние транспорта. Известно, что с развитием транспорта резко

увеличивается переселение животных за пределы их естественного ареала.

Растения и животные “путешествуют” вместе с грузами, прикрепляясь к

днищам кораблей, проникая в железнодорожные вагоны, трюмы судов, салоны

самолетов. Вместе с грузами доставляются крысы, домовые мыши, амбарные

вредители, семена сорняков и др.

Масштабы нередумышленного расселения растений и животных весьма

впечатляющи. Отмечено, что в крупные порты регулярно завозятся многие

десятки видов. С появлением первых скоростных чайных клиперов в устье

Темзы стали находить беспозвоночных, свойственных Индийскому океану. В

окрестностях Одессы существуют укоренившиеся поселения термитов,

доставленных морскими судами из мест их естественного распространения. в

30-х годах подсчитано, что в крупный порт Гамбурга за 3 года было

завезено 490 видов животных, в том числе 4 вида ящериц, 7 видов змей, 2

- амфибий, 22 - моллюсков, остальные - насекомые и паукообразные.

В основном подобным путем транспортируются семена растений, насекомые и

беспозвоночные животные (прикрепленные к днищам судов гидробионты,

попадающие с грузом членистоногие и др.); в меньших количествах, но

достаточно регулярно завозятся позвоночные, главным образом амфибии и

рептилии, а также млекопитающие, и реже птицы.

При благоприятных кормовых и природных условиях укоренение вида

возможно, если численность интродуцентов достаточна для формирования

размножающихся групп и если в составе местного биоценоза отсутствуют

достаточно мощные конкуренты и хищники.

При соблюдении этих условий по прошествии некоторого времени нередко

налюдается “демографический взрыв” интродуцированного вида, выражающийся

в резком повышении численности и часто сопровождающийся неблагоприятными

воздействиями на те или иные условия жизни человека.

Например, в 1884 г., на выставке хлопка в Новом Арлеане (США) в качестве

декоративного растерия использовался водяной гиацинт. Многие посетители

брали отводки и высаживали в местные водоемы. Огромный

воспроизводительный потенциал этого вида, размножающегося как семенами,

так и вегетативно, привел к настоящему бедствию. Оказалось, что отростки

только одного экземпляра способны в течение 10 месяцев плотным ковром

покрыть до 4 тыс.м2 водной поверхности. На некоторых реках южных штатов

США прекратилось судоходство. Вид начал интенсивно расселяться,

внедрившись вначале в Мексику, а к началу ХХ в. пересек океан и заселил

водоемы южной Азии, Центральной Африки, проник на Мадагаскар и, наконец,

попал в Австралию. Помимо помехи судоходству, сплошной ковер водяных

гиацинтов, препятствуя проникновению кислорода из атмосферы в воду,

вызывает дефицит его в толще воды и замор рыбы и других водных животных.

Примеров подобного рода известно достаточно много. Но уже сказанное дает

представление о возможности опасных последствий непредусмотренной

интродукции чужеродных видов, предотвратить которые часто не могут даже

самые строгие карантинные меры, - вспомним, например, “победное шествие”

колорадского жука через всю Европу, начавшееся в 1920 г. во Франции и

продолжающееся сейчас уже на территории нашей страны. Расселение этого

вида, первоначально распространенного в горах Северной Америки, было

связано с внедрением в культуру картофеля и его широким распространением

практически по всему миру.

Акклиматизация. Аналогичные закономерности часто проявляются и при

направленной акклиматизации видов, представляющих ценность для человека.

Стихийная, экологически непродуманная интродукция вида в новые условия

может окончиться неудачей при неблагоприятных экологических факторов,

либо при недостаточной численности исходной колонизирующей группы. В

случае благоприятного сочетания “стартовых” условий искусственная

акклиматизация чаще всего приводит через некоторое время к резкому

повышению численности интродуцента, что не всегда соответствует

первоначальным планам, либо к изменению видовых характеристик.

Например, вселение в 1965 г. в систему водоемов Панамского канала

чужеродного вида окуня привело к выеданию им популяций местных мелких

рыб. В результате появились вспышкицветения воды и массового развития

зоопланктона, а также возросла вероятность эпидемических вспышек

малярии.

В озере Балхаш интродуцированный судак вытеснил окуня. Примером

интродукции, не сопровождающейся вытеснением местных видов, было

внедрение в Каспийское море полихеты. Размножившись в большом

количестве, этот вид сформировал устойчивую кормовую базу ценных

промысловых рыб.

В конце прошлого - начале нашего века почти полностью был истреблен

красавец и гордость сибирской тайги - соболь. С развыитием международной

торговли спрос на “русские соболя” все увеличивался, соболя добывали без

ограничкения и резко сократили его численность. Для сохранения соболя

был создан первый в России Баргузинский заповедник, а с установлением

Советской власти на соболя был установлен полный запрет охоты,

оставшиеся запасы зверька объявлены особо охраняемым государственным

фондом.

Баргузинский заповедник к 1940 году восстановил численность соболя на

всей территории Баргузинского горного хребта. Затем начался отлов и

расселение зверька в местах его прошлого распространения. В настоящее

время соболь снова обитает на всей территории, где он водился в прошлые

века - во всей зоне Сибири и Дальнего Востока, Магаданской, Камчатской

областях и на Сахалине. Интродукция восточносибирских темных соболей в

месте обитания других рас оказала благоприятное влияние на улучшение

меховых качеств зверьков местных популяций. В результате выпуска

забайкальских соболей на Алтае иУрале меховые качества местных соболей

неулучшились, а размер особей уменьшился, что объясняется изменением

среды обитания и длительным скрещиванием с численно преобладающими

местными соболями.

Гидротехническое строительство. Существенное значение в изменении

состава и биотических связей в водных сообществах имеют гидротехнические

сооружения. Известно, что открытие в 1869 г. Суэцкого канала привело к

появлению в Средиземном море ряда видов гидробионтов из Красного моря.

Известно отрицательное влияние плотин гидроэлектростанций на

воспроизводство запасов рыб в связи с перекрытием нерестовых путей;

специальные каналы для пропуска рыб строятся далеко не везде, и не все

рыбы эффективно их используют. Создаваемые плотинами водохранилища также

нерезко подрывают запасы рыб, затапливая прежние нерестилища.

Изменение ландшафтов. В современных условиях антропогенное изменение

ландшафтов представляет собой наиболее мощный и постоянный фактор,

оказывающий влияние на видовой состав, структуру и экологические связи в

экосистемах:

1. Антропогенные изменения ведут к обеднению видового состава и

упрощению биоценотических связей в экомистеме, это снижает устойчивость

экосистем к внешним воздействиям и приводит к нарушению равновесия

внутрисистемных взаимосвязей.

Известно, что серые полевки до вырубки лесов и распашки освобожденных

земель под сельское хозяйство обитали в поймах рек, на лесных полянах и

т.п., не давая вспышек высокой численности. Введение на месте бывших

лесов обширных полей злаковых культур открыло возможность резкого

повышения численности этих грызунов.

2. Связанное с деятельностью человека введение в исходный тип ландшафта

элементов мозаичности увеличивает биологическое разнообразие и усложняет

связи в биоценозе; это повышает устойчивость антропогенных биозенозов

такого типа.

При создании лесных монокультур (удобных для механизированной обработки

и эксплуатации) специально конструируются сложные опушки, создающие

условия для формирования устойчивого комплекса птиц и насекомых,

ограничивающих возможности возникновения вспышек вредителей.

3. Антропогенные (“культурные”) ландшафты всегда в чем-то несут черты,

свойственные каким-либо естественным. Это определяет их пригодность и

даже привлекательность для организмов определенных жизненных форм. На

этом строится формирование биотических комплексов антропогенных

экосистем.

В этом плане могут иметь значение даже небольшие, на первый взгляд,

изменения местности. Прослежено, например, что кучи камней, вынесенных с

полей при обработке, привлекают змей, повышая их численность вблизи

сельскохозяйственных угодий.

Вместе взятые, эти свойства антропогенно измененных ландшафтов

определяют реакцию живых организмов на новые условия и лежат в основе

антропогенных изменений преобразуемых человеком экосистем.

Синантропизация фауны. Дифференцированная реакция разных видов -

наиболее общая закономерность биоценотического ответа на антропогенные

преобразования ландшафтов. Основная причина вымирания животных в

последние столетия заключается не в физическом их истреблении, а в

нарушении условий нормального существования и воспроизведения.

Сказанное определяет стратегию человека по отношению к исчезающим видам.

Для их сохранения следует направленно охранять оставшиеся популяции на

специальных заповедных территориях, сохранивших “эталоны” нетронутых

зональных экосистем, или в заказниках, а если уж это невозможно -

сохранять их в искусственных условиях.

Но в составе экомистем, подвергающихся антропогенному воздействию,

всегда есть виды, получающие в измененных ландшафтах достаточные

возможности для реализации экологических требований к среде, а в ряде

случаев - даже определенные преимущества.

Практически синантропными стали насекомые и клещи, которых мы теперь

относим к амбарным вредителям, заселяющим зернохранилища. Исходно эти

виды обитали в норах грызунов и питались остатками их корма и запасами.

Огромные скопления зерна, создаваемые человеком, вполне соответствуют

этой экологической форме - виды постепенно адаптировались к обитанию в

этих благоприятных условиях.

Процесс синантропизации - постепенный и достаточно длительный. В конце

70-х - начале 80-х годов в Великобритании, Ирландии, Бельгии,

Нидерландах регистрировали регулярное питание тундровых лебедей на полях

сахарной свеклы, в ряде случаев - совместно с гусями. Такой тип кормежки

обеспечивал лебедям возможность перезимовывания, чего раньше не

наблюдалось.

Примеров “тяготения” рядов видов к районам деятельности человека

накоплено много. Это явление особенно выражено там, где в сознании

населения успешно укоренились идеи охраны природы и гуманного отношения

к животным.

На тех же экологических основах строится формирование фауны городов.

Особенности горордской архитектуры открывают широкие возможности для

поселения многих видов птиц и других животных. Часть из них прямо

связаны с каменными строениями, имеющими множество ниш, щелей, уступов,

карнизов (сизые голуби и стрижи). Другие виды заселяют городские парки,

бульвары и другие озелененные участки города (белки, дрозды, зяблики и

др.) или искусственные водоемы (утки). Часть видов связана с городскими

свалками (грачи, вороны, галки, голуби). Подземные коммуникации широко

используются грызунами.

Каждый вид участвует в круговоротах веществ, поддерживает динамическое равновесие в природных экосистемах. Поэтому потеря любого биологического вида крайне нежелательна для биосферы.

Утрата видов происходила в результате эволюционных процессов. Вследствие деятельности человека биологические ресурсы планеты утрачиваются гораздо быстрее.

Под угрозой исчезновения находятся десятки тысяч видов растений и животных. Причинами такой ситуации являются:

1) утрата среды обитания: уничтожение лесов, осушение болот и пойменных озер, распашка степей, изменение и обмеление русла рек, сокращение площади морских лиманов, пригодных для гнездования, линьки и зимовки водоплавающих птиц, строительство дорог, урбанизация и другие изменения, происходящие в результате хозяйственной деятельности человека;

2) загрязнение окружающей среды токсичными химическими веществами и ксенобиотиками, нефтью и нефтепродуктами, солями тяжелых металлов, твердыми бытовыми отходами;

3) распространение интродуцированных видов растений и животных, активно захватывающих обширные территории и вытесняющих естественных обитателей экосистем. Непреднамеренное, случайное расселение животных усилилось с развитием транспорта;

4) беспощадная эксплуатация природных ресурсов - полезных ископаемых, почвенного плодородия, водных экосистем, перепромысел животных, птиц и гидробионтов.

Изменение климата вследствие выброса в атмосферу парниковых газов может стать причиной увеличения численности одних, сокращения популяций других и вымирания третьих животных. Виды, которые в данный момент не являются доминирующими, могут стать доминантами при изменении условий среды обитания. Необходимо помнить, что многие, виды сыграли главную роль в становлении климата на Земле и продолжают быть мощным стабилизирующим фактором в отношении климата.

Легче переносят изменения среды обитания обитатели материков. Коренные обитатели островов часто погибают в результате заселения человеком этих территорий суши.

Большое количество видов флоры и фауны находится под угрозой исчезновения.

Изменение видового и популяционного состава флоры и фауны и его причины являются объектами пристального внимания ученых всех стран. Сохранить биоразнообразие можно только в случае создания благоприятных условий для обитания и увеличения численности видов до такого уровня, чтобы устранить угрозу их исчезновения. Усилия

Международного союза охраны природы (МСОП) направлены на сохранение и восстановление редких и вымирающих видов.

70. Возможны два подхода к определению социальной системы.

При одном из них социальная система рассматривается как упорядоченность и целостность множества индивидов и групп индивидов. Такое определение дается по аналогии с определением системы вообще как «комплекса элементов, находящихся во взаимодействии», как формулировал Л. Берталан-фи, один из основоположников «общей теории систем». При таком подходе взаимодействие превращается в прилагательное, что явно не учитывает специфику социальных систем и роль в них общественных отношений.

Но возможен и другой подход, при котором за исходную точку принимается рассмотрение социального в качестве одной из основных форм движения материи. В таком случае социальная форма движения материи предстает перед нами как глобальная социальная система. А что же фиксируется в общепринятых названиях основных форм движения материи? В них зафиксирована специфика присущего данной форме типа взаимодействия (например, специфическим типом биологического взаимодействия выступает обмен веществ). В то же время качественные границы между формами движения материи определяются по их материальному носителю (макротело, атом, электрон, биосистема, социальный коллектив и т. д.). Таким образом, традиционный подход к определению системы в принципе не наруша— ется, поскольку и «носитель» и «взаимодействие» в нем присутствуют, изменяется лишь их логическое положение в понятийном пространстве, что, на наш взгляд, позволяет лучше понять место человека в сложной сети общественных отношений, именуемых социальной системой'.

При таком подходе в порядке рабочего определения можно сказать, что социальная система есть упорядоченная, самоуправляемая целостность множества разнообразных общественных отношений, носителем которых является индивид и те социальные группы, в которые он включен. Каковы же в таком случае характерные черты социальной системы?

Во-первых, из этого определения следует, что существует значительное многообразие социальных систем, ибо индивид включен в различные общественные группы, большие и малые (планетарное сообщество людей, общество в пределах данной страны, класс, нация, семья и т. д.). Коль скоро это так, то общество в целом как система приобретает сверхсложный и иерархический характер: в нем можно выделить различные уровни, — в виде подсистем, подподсистем и т. д., — которые связаны между собой соподчинительными линиями, не говоря уже о подчинении каждого из них импульсам и командам, исходящим от системы в целом. В то же время надо учитывать, что внутрисистемная иерархичность не абсолютна, а относительна. Каждая подсистема, каждый уровень социальной системы одновременно и не иерархичен, т. е. обладает известной степенью автономии, что I отнюдь не ослабляет систему в целом, но, напротив, усиливает ее: позволяет более гибко и оперативно отвечать на поступающие извне сигналы, не перегружать верхние уровни системы такими функциями и реакциями, с которыми вполне могут справиться низлежащие уровни целостности.

Во-вторых, из этого определения следует, что поскольку в лице социальных систем мы имеем целостность, то главное в системах — это их интегративное качество, не свойственное образующим их частям и компонентам, но присущее системе в целом. Благодаря этому качеству обеспечивается относительно самостоятельное, обособленное существование и функционирование системы. Между целостностью системы и ее интегративным, сплачивающим всю систему качеством, прослеживается диалектическая взаимосвязь: интегративное качество генерируется в процессе становления системы целостностью и в то же время выступает гарантом данной целостности, в том числе за счет преобразования компонентов системы соответственно природе системы в целом. Такая интеграция становится возможной благодаря наличию в системе системообразующего компонента, «притягивающего» к себе все другие компоненты и создающего то самое единое поле тяготения, которое и позволяет множеству стать целостностью.

В-третьих, из этого определения следует, что человек является универсальным компонентом социальных систем, он непремен-но включен в каждую из них, начиная с общества в целом и кончая семьей. Появившись на свет, человек сразу же оказывается включенным в сложившуюся в данном обществе систему отношений, и прежде, чем он станет их носителем и даже сумеет оказать на нее преобразующее воздействие, сам должен; вписаться в нее. Социализация индивида по сути дела есть его адаптация к существующей системе, она предшествует его попыткам адаптировать саму систему к своим потребностям и интересам.

В-четвертых, из этого определения следует, что социальные системы относятся к разряду самоуправляемых. Эта черта характеризует только высокоорганизованные целостные системы, как природные и естественноисторические (биологические и социальные), так и искусственные (автоматизированные машины). Сама же способность к саморегулированию и саморазвитию предполагает наличие в каждой из подобных систем специальных подсистем управления в виде определенных механизмов, органов и институтов. Роль этой подсистемы чрезвычайно важна — именно она обеспечивает интеграцию всех компонентов системы, их согласованное действие. А если мы вспомним, что индивид, социальная группа, общество в целом всегда действуют целенаправленно, то значимость подсистемы управления станет еще зримей. Мы часто слышим выражение: «Система работает в разнос», т. е. саморазрушается. Когда такое становится возможным? Очевидно, тогда, когда начинает давать сбои, а то и вовсе выходит из строя, подсистема управления, вследствие чего наступает рассогласование в действиях компонентов системы. В частности, грандиозные издержки, которые терпит общество в период своего революционного преобразования, во многом связаны с тем, что образуется временной разрыв между сломом старой системы управления и созданием новой.

Компоненты социальных систем

Общественный организм есть множество сложных структур, каждая из которых представляет собой не просто совокупность, набор определенных компонентов, но их целостность. Классификация этого множества очень важна для постижения сущности социума и в то же время крайне затруднена в связи с тем, что множество это весьма солидно по своей величине.

Нам представляется, что в основу данной классификации могут быть положены соображения Э. С. Маркаряна, предложившего рассмотреть эту проблему с трех качественно различных точек зрения: «I. С точки зрения субъекта деятельности, отвечающего на вопрос: кто действует? 2. С точки зрения участка приложения деятельности, позволяющей установить, на что направлена человеческая деятельность. 3. С точки зрения способа деятельности, призванной ответить на вопрос: как, каким образом осуществляется человеческая деятельность и образуется ее совокупный эффект?».

Как выглядит в таком случае каждый из основных срезов социума (назовем их субъективно-деятельностным, функциональным и социокультурным)?

1. Субъективно — деятельностный срез («кто действует?»), компонентами которого в любом случае являются люди» ибо в обществе никаких других субъектов деятельности быть не может.

Люди же в качестве таковых выступают в двух вариантах: а) как индивиды, причем индивидуальность действия, его относительная автономность выражены тем рельефней, чем больше развиты в человеке личностные характеристики (нравственная осознанность своей позиции, понимание общественной необходимости и значимости своей деятельности и т. д.); б) как объединения индивидов в виде больших (этнос, социальный класс, или слой внутри него) и малых (семья, первичный трудовой или учебный коллектив) социальных групп, хотя возможны объединения и вне этих группировок (например, политические партии, армия).

2. Функциональный срез («на что направлена человеческая деятельность?»), позволяющий выявить основные сферы приложения социально значимой активности. С учетом и биофизиологических и общественных потребностей человека обычно выделяют такие основные сферы деятельности: экономика, транспорт и связь, воспитание, образование, наука, управление, оборона, здравоохранение, искусство, в современном обществе к ним, очевидно, следует отнести и сферу экологии, а также сферу с условным названием «информатика», имея под ней ввиду не только информационно-компьютерное обеспечение всех остальных сфер человеческой деятельности, но и отрасль так называемых средств массовой информации.

3. Социокультурный срез («каким образом осуществляется деятельность?»), обнажающий средства и механизмы эффективного функционирования общества как целостной системы. Давая такое определение среза, мы учитываем, что в основном (в особенности в условиях современной волны цивилизации) человеческая деятельность осуществляется внебиологическими, общественно приобретенными, т. е. социокультурными по своей природе средствами и механизмами. К ним относятся феномены, казалось бы очень далекие друг от друга по своему конкретному происхождению, по своему субстрату, диапазону применимости и т. д.: средства материального производства и сознание, общественные учреждения типа государства и социально-психологические традиции, язык и жилище.

И все же рассмотрение основных срезов социума, на наш взгляд, будет неполным, если вне поля зрения останется еще один важный срез — социоструктурный, позволяющий продолжить и углубить анализ и субъекта деятельности, и средств-механизмов деятельности. Дело в том, что общество обладает сверх сложной социальной, в узком смысле слова, структурой, внутри которой можно выделить как наиболее значимые следующие подсистемы; классово-стратификационную (классы основные и неосновные, большие слои внутри классов, сословия, страты), социально-этническую (родо-племенные объединения, народности, нации), демографическую (половозрастная структура населения, соотношение самодеятельного и нетрудоспособного населения, соотносительная характеристика здоровья населения), поселенческую (селяне и горожане), профессионально-образовательную (деление индивидов на работников физического и умственного труда, их образовательный уровень, место в профессиональном разделении труда).

Накладывая социоструктурный срез общества на три ранее рассмотренных, мы получаем возможность подключить к характеристике субъекта деятельности координаты, связанные с его принадлежностью к совершенно определенным классово-стратификационным, этническим, демографическим, поселенческим, профессионально-образовательным группировкам. Возрастают наши возможности более дифференцированного анализа как сфер, так и способов деятельности в ракурсе их вписанности в конкретные социальные подструктуры. Так, например, сферы здравоохранения и образования заведомо будут выглядеть по-разному в зависимости оттого поселенческого контекста, в котором нам предстоит их рассмотреть.

Несмотря на то, что структуры систем различаются между собой не только количественно, но и принципиально, качественно, до сих пор отсутствует сколько-нибудь стройная, а тем более завершенная, типология социальных систем по этому признаку. В связи с этим правомерно предложение Н. Яхиела (Болгария) выделить внутри класса социальных систем системы, обладающие «социологической структурой». Под последней имеется ввиду такая структура, которая включает в себя те компоненты и отношения, которые необходимы и достаточны для функционирования общества как саморазвивающейся и саморегулирующейся системы. К таким системам относятся общество в целом, каждая из конкретных общественно-экономических формаций, поселенческие структуры (город и деревня)'. Пожалуй, на этом можно и подвести черту, ибо даже такая система как экономика при всей своей значимости не обладает подобной «социологической структурой».

Социальные системы: функциональный анализ

Анализ социальных систем, проведенный выше, носил по преимуществу структурно-компонентный характер. При всей своей важности он позволяет понять из чего состоит система, и в гораздо меньшей степени — какова ее целевая установка и что должна делать система для реализации этой цели. Поэтому структурно-компонентный анализ социальной системы должен быть дополнен анализом функциональным, а последний, в свою очередь, предварен рассмотрением взаимодействия системы со своей средой, ибо только из этого взаимодействия могут быть поняты интересующие нас функции.

Социальная система и ее среда

Общество принадлежит к так называемым «открытым системам». Это означает, что при всей своей относительной замкнутости и автономности по отношению к внешнему, социальная система испытывает на себе активное воздействие природного и социального окружения, оказывая на него в то же время свое активное воздействие, то ли в порядке обратной связи, то ли в порядке собственной инициативы. Ведь общество относится к разряду особых, адаптивно-адаптирующих систем, т. е. в отличие от систем биологических оно способно не только адаптироваться к окружающей среде, но и адаптировать ее соответственно своим потребностям и интересам.

И поскольку общество является открытой и к тому же адап- | тивно-адаптирующей системой, его функции могут быть адек- j ватно поняты только в контексте его взаимодействия с окружающей средой. Под природной средой в ходе всего дальнейшего анализа будет пониматься та часть вселенной, которая находит- •' ся в контакте с обществом и в значительной степени втянута в орбиту его деятельности. Внутри нее особо следует вьщелить т. н. «очеловеченную природу», или ноосферу (от греч. «ноос» — разум), как она была названа с легкой руки В. И. Вернадского, а затем Тейяра де Шардена. «Биосфера, — писал Вернадский, — перешла или, вернее, переходит в новое эволюционное состояние — в ноосферу, перерабатывается научной мыслью социаль- ' ного человечества»1. Социальной средой для данной социальной системы, данного конкретного общества являются все другие социальные системы и внесистемные социальные факторы, с которыми она находится в разнообразных видах взаимодействия.

Очень важно учитывать, что сами по себе виды внешнего воздействия могут быть весьма различными, отличающимися друг от друга не только количественно, но и качественно. Представляется целесообразным классифицировать эти виды.

1. Воздействие на социальную систему других, органически с ней не связанных систем, а также разрозненных несистемных явлений. Здесь мы встречаемся с максимальным приближением к абсолютно внешнему, что не исключает (а может быть именно поэтому предполагает) порой чрезвычайные и даже катастрофические результаты взаимодействия.

2. Взаимодействие типа «внешняя среда — социальная система», представляющее собой, как правило, более устойчивый и упорядоченный, по сравнению с первым, тип взаимодействия. Это проистекает из тех обстоятельств, что как среда природная, так и социальная среда изменяются в нормальных условиях сравнительно медленно, создавая тем самым предпосылки для стабильной, долгосрочной, прочной адаптации социальной системы к своим внешним средам. Другой характерной особенностью данного типа взаимодействия выступает адаптирующее воздействие социальной системы на свою природную и даже социальную среду. Что превалирует (приспособление к среде или приспособление ее к своим здоровым и нездоровым потребностям) зависит от особенностей конкретного этапа взаимодействия. Скажем, диалектика взаимодействия общества со своей природной средой сложилась так, что развивавшаяся в течение многих веков чуть ли не в геометрической прогрессии адаптирующая, прибирающая природу «к рукам», функция привела на сегодняшнем этапе к расстройству адаптационных способностей общества.

3. Взаимодействие общественных систем, входящих в качестве элементов в более сложную целостность. Для каждой из систем, участвующих в этом взаимодействии, все остальные в своей совокупности выступают как ее внутрисистемная среда. Сущность данного типа взаимодействия, его принципиальное отличие от первых двух хорошо сформулированы у У. Эшби: «Каждая часть имеет как бы право вето для состояния равновесия всей системы. Никакое состояние (всей системы) не может быть состоянием равновесия, если оно неприемлемо для каждой из составляющих частей, действующих в условиях, создаваемых другими частями».

Приведенная типология позволяет лучше понять происхождение и направленность функций, осуществляемых социальной системой. Ведь каждая из этих функций возникает и формируется в связи с необходимостью для социальной системы отвечать соответствующим образом на повторяющиеся (как правило, в определенном алгоритме) сигналы и раздражения природной и социальной, в том числе и внутрисистемной, среды. При этом большинство важнейших функций обязано своим существованием прежде всего воздействиям со стороны внешней среды, именно под определяющим влиянием этих воздействий происходит корреляция отношений каждого элемента социальной системы со своей внутрисистемной средой. Разумеется, бывают случаи внутрисистемного рассогласования, но они все же остаются на втором плане.

Функции социальной системы

Функция (от лат. functio — исполне-? яие, осуществление) — это роль, кото-урую выполняет система или данный элемент системы (ее подсистема) по отношению к ней как целостности.

Для сверхсложных самоуправляемых систем, к каковым относятся системы социальные, характерна многофункциональность, Это означает, что, с одной стороны, социальная система обладает множеством функций, но здесь есть и другой план: многофункциональность, «совмещение» функций характерно не только для системы в целом, но и для ее компонентов и подсистем. В социальной системе нет подобного тому, что мы встречаем в других системах, даже такой сложной, как головной мозг: строгой локализации функций. В этом плане можно говорить о наличии в социуме внутрисистемной солидарности: выполняя «свою» функцию, компонент (подсистема) берет на себя и часть других функций.

Все функции, реализуемые социальной системой, могут быть сведены к двум основным.

Во-первых, это функция сохранения системы, ее устойчивого состояния (гомеостаза). Все, что делает система, все, на что нацелены основные сферы деятельности человека, работают на эту функцию, т. е. на воспроизводство системы. В связи с этим можно говорить о подфункции воспроизводства компонентов системы и прежде всего биологического и социального воспроизводства человека, подфункции воспроизводства внутрисистемных отношений, подфункции воспроизводства основных сфер деятельности и т. д.

Во-вторых, это функция совершенствования системы, ее оптимизации. Сразу же встает вопрос: оптимизации по отношению к чему? Очевидно, по отношению к природной, а также и к социальной среде. Не менее очевидна и органическая связь обеих основных функций, что предопределяется спецификой социальной системы как адаптационно-адаптирующей.

Ведь сама по себе окружающая нас природа изменяется очень медленно, катастрофы вроде оледенения или «всемирного потопа» в ней очень редки, и, если бы не динамичный характер социума, устойчивое равновесие между ним и природой устанавливалось бы «на долгие времена». Социум сам создает ан-тропогенные факторы (локальные, региональные, глобальные) нарушения этого равновесия, а затем принужден искать средства и механизмы оптимизации своих отношений со средой, Предварительно оптимизируя свое внутреннее состояние.

Что же касается взаимодействия системы со своей социальной средой, то вполне понятно, что возмутителем спокойствия здесь монопольно выступает фактор антропогенный. Так обстоит дело и в связях с внешней, внесистемной социальной средой, и со средой внутрисистемной. Сегодня, например, мы очень обеспокоены тем, как идет воспроизводство основных сфер деятельности общества (экономики, здравоохранения, экологии, воспитания, образования). Неудовлетворительно воспроизводясь и в количественном, и в качественном отношении, они влекут за собой ссужающееся по своей массе и некачественное в биологическом и социальном отношении воспроизводство человека (ухудшение его психофизического здоровья, распространение в обществе т. н. «отклоняющегося поведения», рост алкоголизма и наркомании). При этом каждый компонент системы испытывает на себе негативное воздействие других компонентов, составляющих в совокупности его внутрисистемную социальную среду. Экономика, например, разваливается не только по причине разрыва традиционных хозяйственных и финансовых связей, но и из-за превратившегося в беспредел расхищения государственного и общественного имущества, регресса здравоохранительной деятельности, рассогласования управляющей подсистемы и т. д. В своей совокупности функционирование «в разнос» каждой из подсистем, если таковое будет продолжаться, грозит вылиться во всеобщий распад социальности и самый натуральный геноцид.

По своей значимости и приоритетности функции, составляющие основное содержание деятельности в той или иной сфере социума, исторически могут меняться местами. Так, в течение тысячелетий функция сохранения социума и его оптимизации реализовывалась прежде всего за счет экономики, все остальные сферы деятельности, включая экологию, в этом отношении были еще на периферии внимания. В этом была своя железная логика. Во-первых, нужно было развиться самой эконо-мике, прежде, чем могли бы занять свое достойное место здравоохранение, наука, природоохранная деятельность. Во-вторых, до поры до времени экологическими последствиями экономического роста можно было пренебречь, а демографические последствия стихийных явлений (например, неоднократное вымирание чуть ли не пол-Европы в результате эпидемий чумы) покрывались и перекрывались быстрым ростом численности населения. В XX в., в особенности в его второй половине, ситуация коренным образом изменилась. Сегодня, чтобы выжить земной цивилизации, на первый план должна выйти сфера экологической деятельности, потеснив все остальные, даже экономику. Подытоживая, можно сказать: если раньше негласно человечество реализовывало лозунг «Экономика — все, экологией можно пренебречь!», то сегодня оно вынуждено совершить поворот почти на 180° — «Экология — прежде всего, экономика — по возможности!».

Системные построения многообразны. Основное различие систем идет по линии их упорядоченности. В литературе высказаны два мнения по поводу классификации систем на искусственные и естественные. Естественные системы рассматривают в двух смыслах: как созданные человеком копии природных систем [116.266] и как наиболее развитый вид созданных человеком систем (в отличие от менее развитых). Вероятно, шире вторая трактовка естественных систем. Последними, чаще всего, называют наиболее развитые виды продуктов идеальной деятельности.

Продукты труда людей

несистемные системные

менее развитые более развитые

(искусственные) (естественные)

По Кондакову, не системы, а классификации (систематизации он не признает) делятся на искусственные и произвольные по лежащему в их основе признаку. В первом случае признак бывает не существенным для исследуемого явления, а во втором наоборот ( существенный для данного явления признак. [135]. Другими словами, у естественных систем признак систематизации относится к их существенным признакам, а у искусственных нет, хотя и имеет какое-либо практическое значение для исследования. "... Естественная система должна основываться на родственных связях, то есть иметь генеалогическую основу, и поэтому естественная система может быть только одна. Ч. Дарвин выразил эту идею словами: "Всякая истинная классификация есть генеалогическая" [101.1.9].

Менее развитые виды идеальных систем называют искусственными. Искусственные системы образуются на основе отдельных, чаще всего не главных, не функциональных свойств отражаемых объектов. В естественных системах целостность образуется на основе общих главных, внутренних свойств отражаемых объектов действительности.

Определяющий характер естественных систем предполагает построение именно такой системы научной картины мира, что требует специального рассмотрения сущности, строения и схематизма этого вида системности.

Действительная системность основана на принципе единства мира, а поэтому на возможности создания единой системы ее научного отражения. Важным для этого следует считать положение о том, что единая система научного понимания действительности может быть построена из изоморфных ей частных подсистем, иными словами макро- и микроразрезы научного отображения действительности могут быть изоморфными (одинаковыми по структуре).

Естественная системность научной картины мира - во многом еще будущий результат сознательной деятельности. Из нее следует исходить как из рабочей гипотезы для того, чтобы определить пути построения меганауки.

Значение систематизации идеального растет ввиду усложнения действительности. Построение систем можно считать одной из главных задач науки. Во многих науках стремятся к построению систем. Например, "в настоящее время физики заняты поисками общего принципа классификации микрочастиц для того, чтобы на его основе разработать их "периодическую систему" [100.12]. То же самое отмечается в минералогии. Существует 10000 названий минералов, из них 1700 относятся к самостоятельным минералам, остальные же либо являются названиями разностей, либо различным названием одних и тех же минералов. Список минералов ежегодно пополняется 30-40 новыми названиями. Все это порождает необходимость систематики минералов. "Существуют также генетические классификации, в которых учитываются способы образования минералов... Создание генетической классификации дело будущего, но уже сейчас можно говорить о том, что генетический принцип является фундаментом, на котором должна базироваться современная литература

71. Австралийское царство имеет высокоэндемичную флору. Здесь растет 12049 видов сосудистых растений, из которых 75% эндемики. Почти весь род эвкалиптов (600 видов), филлодийные акации (280 видов), казуарины (около 25 видов), банксии (46 видов), так называемые травяные деревья и многие другие не встречаются за пределами Австралийского царства.

В Австралии почти нет растений с сочными плодами. Австралийская флора лишена дикорастущих, обогативших культурную флору ценными пищевыми растениями. Вместе с тем Австралия родина большого количества засухоустойчивых деревьев и кустарников, распространенных отсюда в культурах по всему свету (эвкалипты, акации, казуарины и др).

Среди цветковых растений наиболее широко представлены семейства бобовых и миртовых, в каждом из которых насчитывается более 1000 видов. Из семейства миртовых заслуживает внимания род эвкалиптов, насчитывающий только в материковой области более 400 видов.

Среди бобовых выделяется род акация, насчитывающий почти 500 видов. Характерным морфологическим признаком этих видов являются разветвленные черешки, принимающие облик листовой пластинки и называемые филлодиями. Доли сложного листа акация с наступлением засухи быстро опадают, филлодии же остаются на стебле и к ним переходит функция ассимиляции.

Казуарины типичны для растительного мира Австралии.

Ксанторея, или «травяные деревья» эндемичное растение флоры Австралии. Относится к семейству лилейных. Широко распространено (особенно в материковой области) семейство орхидных, представлено почти 400 видами. Помимо эпифитных орхидей, здесь произрастает много наземных форм. Из 26 видов пальм почти все распространены по восточному и северному побережьям материка.

Злаки в составе травяного покрова существенную роль играют злаки, многие из которых эндемики. Таковы, например немногочисленные виды треблия, известной под названием «митчеловой травы». Благодаря своим высоким кормовым свойствам и большой засухоустойчивостью митчелова трава ценится как пастбищное растение.

Самой важной чертой австралийской фауны является ее островной характер: фауна этой области, во-первых, бедна, а во вторых, отличается древностью и глубоким эндемизмом. Благодаря островному положению области в ее фауне сохранились реликтовые группы таких животных, как однопроходные (яйцекладущее). Только в этой области сумчатые представлены исключительно богато, причем большой подотряд двурезцовых сумчатых - эндемичен. Эндемичны отряд австралийских страусовых, к которым относят эму и казуары, а также из двоякодышащих рыб - рогозубообразных.

Первозвери представляют собой эндемичный подкласс с одним отрядом однопроходных, в составе которого 2 семейства: утконосы и ехидна. Утконосы населяют юг Австралии и Тасмании, а 2 рода ехидн встречаются на Новой Гвинее и по всей Австралии, кроме пустынь.

Наиболее типичная черта фауны этой области – разнообразие и богатство отряда сумчатых животных: здесь их насчитывается 8 семейств, около 50 родов (162 вида).

В настоящее время фауна млекопитающих Австралии сильно изменена человеком в результате сведения лесов, выжигания зарослей, акклиматизации европейских видов. В целом в Австралии насчитывается не менее 230 млекопитающих аборигенов, из которых на долю высших (грызуны и рукокрылые) приходится почти половина видов.

Птицы Австралийского царства представлены большим (около 600) количеством видов, более 400 из них - эндемики. Из крупных нелетающих птиц здесь представлен отряд казуарообразных. На материке и на Тасмании - семейство эму, которое обитает в степях и саваннах. Казуары (3 вида) - наземные массивные птицы, распространены в основном на Новой Гвинее и частично в северо-восточной части материка.

Лирохвосты. Кустарниковые птицы. Райские птицы. Шалашники, или беседковые птицы. Сорные куры. Попугаи: какаду; розелла, волнистый попугайчик. Зимородки.

Фауна пресмыкающихся имеет островной характер. Около 400 видов рептилий населяющих это царство, ящерицы-240 видов, змеи-140 видов, до 10 видов черепах и 3 вида крокодилов.

Фауна земноводных характеризуется полным отсутствие хвостатых амфибий, а среди бесхвостых выделяются преимущественно свистуны, квакша и жабы. Свистунов насчитывается 56 видов квакш в Австралии и новой Гвинее - 44 вида.

В Австралии, так же как в Африке сохранилась древняя реликтовая группа двоякодышащих рыб с единственным представителем- рогозубом. Эта крупная (до175см, до 10кг) рыба населяет медленно текущие реки северо-востока материка.

Беспозвоночные животные Австралийского царства менее разнообразны чем, например, в Юго-Восточной Азии. Однако здесь имеются самые крупные дождевые черви из семейства мегасколецид (до 2,5 м), широко распространенные в тропиках среди насекомых своеобразны зеленые муравьи-портные, которые для сшивания гнезда из листьев в качестве «иголок» используют собственных личинок. Как и в других засушливых районах, здесь встречаются медовые муравьи. Великолепны дневные бабочки (кавалеры и др.) встречаются лишь на северо-востоке материка. Очень много чешуекрылых из семейства моли. Отряд прямокрылых представлен многими видами, особенно саранчовыми.

Лекция Ареалы

1.Ареал

2.Типы ареалов

3. Космополиты, эндемики, реликты

Ареал-часть земной поверхности или акватории, в пределах которой встречается данный вид организма.

При типизации арелов следует учитывать их размеры, непрерывность (континуальность) и прерывистость (дизъюнкции). У наземных организмов выделяются ареалы 4 уровней размерности:

- континентальные,

- провинциальные,

- региональные и

- локальные.

Виды, распространенные на всех континентах, называют космополитами («распространенные по всему миру»): папоротник орляк, многие сорняки, связанные в своем распространении с деятельность человека: мокрица, крапива, одуванчик. Однако, строго говоря, контрастность экологических условий на Земле не позволяет ни одному виду растений или животных, кроме человека, иметь именно космополитическое распространение.

Реликты –виды сохранившиеся до наших дней с прошлых геологических эпох. Различают климатические реликты, формационные и эдафические

Эндемики- это виды, свойственные только данной территории (акватории). Эндемики могут иметь локальный ареал - встречаться только на ограниченной территории (в межгорной котловине, в бассейне реки и т.п.), однако территория ареала эндемика может занимать и большую площадь. Например, существуют эндемики Южной Америки, Австралии.

Возможно две модели формирования эндемизма: реликтовый эндемизм и молодой эндемизм. Принципиальные различия между ареалами реликтового и молодого эндемиков иллюстрирует схема:

Непременное условие существования и сохранения эндемизма - изоляция. И чем дольше сохраняется изоляция, тем выше степень эндемизма во флоре и фауне, тем своеобразнее биота. Поэтому объяснима доля эндемизма на островах, и в высотных поясах гор:

Кавказ- 25%

Горы средней Азии -30%

Япония- 37%

Канарские острова -45%

Мадагаскар-68%

Новая Зеландия-81%

Австралия-80%

Гавайские острова-82%

Лекция Голантарктическое царство

Современная флора голарктического царства включает 10 эндемичных семейств, 1600 видов сосудистых растений, из которых 1200, т.е. примерно 75% эндемичны. Таковы, например, мизодендровые (паразит=омела), виды южного бука, фицрои, араукарии, дрилиса, трава туссок и др. Характерной особенностью флоры является биполярность- наличие ряда родов и видов растений, обитающих в умеренных и высоких широтах северного полушария, но отсутствующие в тропических поясах. Таковы например, виды сфагнума, красная водяника, а также луговик извилистый, тимофеевка альпийская, ясколка, и др. Южная полярная граница распространения цветковых растений: антарктического луговика и колобата проходит =640 ю.ш. Далее к югу встречаются только мхи (5 видов), лишайники (около 90видов) и водоросли. Лишайники отличаются своей окраской: ярко-оранжевые, светло-зеленые, желтые, серые и чаще всего черные, в чем выразилась приспособляемость растений к местным условиям - поглощению максимального количества солнечного тепла.

В пределах антарктического царства можно различить 3 зональных типа ландшафтов и соответственно 3 подобласти, каждая со своей характерной флорой.

1. лесная субантарктическая подобласть от 40-480 ю.ш. расположена в условиях влажного и умеренного климата (+140 летом, +80 зимой). Склоны Анд покрыты сырыми лесами - это так называемые вальдивийские леса. Леса представлены громадными вечнозелеными деревьями - хвойными фицройями; их сопровождают антарктические буки, эвкрифии. Во втором ярусе этих лесов много магнолиевых, например дримис, много папоротников, заросли бамбуков. Из трав замечательна чилийская гуннера, с большими листьями.

2.подобласть субантарктическая безлесная. Для этой области характерен суровый климат: постоянные влажные ветры, туман и холод неблагоприятны для лесной растительности. Обильны моховые болота с биполярными видами и своеобразными подушкообразными зонтичными азорелла. Антарктические злаки (например, трава туссок) образуют громадные кочки и достигают 2м высоты. На Огненной Земле обильны вечнозеленые миртовые кустарники, нередки антарктические очанки и громадные кочки болакс. Всего во флоре островов -135 видов цветковых растений (20%). На Кергуленских островах господствует безлесная растительность - наиболее обычны здесь азорелла, кергуленская капуста

3.подобласть Антарктических полярных пустынь. В состав области входит флора собственно Антарктиды. Последняя находится в состоянии покровного оледенения. Из растений там известны преимущественно лишайники (главным образом наскальные накипные) и мхи (например, эндемичные мхи сарконеурон).

Фауна отличается бедностью видового состава. Здесь очень мало наземных животных, нет летающих насекомых, сухопутных млекопитающих, пресноводных рыб. Жизнь позвоночных животных полностью связана с океаном. К числу немногих связанных с сушей птиц принадлежит 3 эндемичных вида: из куликов - белая ржанка или фунляронос, поедающая яйца пингвинов, своеобразный конек и небольшая утка, обитающая на п-ове Южная Георгия. Самыми типичными птицами Голантарктического царства следует считать пингвинов. Всего пингвинов около 20 видов. Летом очень многочисленны буревестники (антарктический, капский, снежный) нередко встречаются альбатросы, чайки, крачки и поморники.

Класс млекопитающих представлен ластоногими и китами. У берегов Антарктического материка, в поясе дрейфующих льдов, обитает 5 видов настоящих тюленей, из которых теснее всего связан с сушей морской слон. В зоне неподвижных льдов обитает тюлень Уэдделла и частично тюлень Росса, тюлень - крабоед и морской леопард. Довольно многочисленны в южном полушарии ушастые тюлени, представленные в Голантарктическом царстве морскими котиками. Обитателями антарктических вод в летнее время, когда создаются наиболее благоприятные условия для откорм, являются киты: из усатых китов-синий кит, финвал, горбач, из зубатых китов-кашалот, бутылконос и касатка.

Лекция Индо-Малайское (Ориентальное) царство

Ориентальное царство подразделяется на 4 области:

*Индийскую

*Индокитайскую

*Малайскую

*Тихоокеанскую.

Наибольшее богатство, разнообразие и эндемизм проявляется в Малайской области;

Наибольшее влияние голарктического царства наблюдается в Индийской и Индокитайской области;

фауна Тихоокеанской области носит островной характер

Флора Ориентальная флора представляет собой наиболее насыщенную как древними, так и более современными видами, биоту земного шара. На полуострове Малакка расположен центр разнообразия папоротникообразных, которые представлены жизненными формами деревьев, лиан, эпифитов. В этом же регионе наиболее разнообразны представители семейств Непентасов. Ориентальное царство отличает обилие пальм - только на Малаккском полуострове их более 100 видов. Разнообразна и богата эндемичными формами флора Больших Зондских островов. Только на Калимантане отмечено более 11 тыс, на Яве- более 6 тыс, видов высших растений. Эндемичен для Малайской области род Раффлезия, объединяющий 12 видов паразитических растений. Наиболее известна среди раффлезий - гигантская.

Многочисленны на Калимантане и представители семейства Орхидей. Среди них немало эндемичных родов и видов особого упоминания заслуживает гигантская эпифитная тигровая орхидея.

Фауна. Фауна насекомых отличается исключительным разнообразием. Здесь обитает более 4 тыс. различных родов, среди них около 40% эндемики. Наиболее разнообразны отряды богомоловых и палочников, жуков и бабочек. Богата и своеобразна фауна паукообразных в Ориентальном царстве. Из отряда скорпионов здесь обитает около 100 видов. Среди эндемичных видов Ориентального царства заслуживает упоминания гигантская бабочка семейства сатурнид, достигающая в размахе крыльев 25 см. Эндемичны также листовидные бабочки из семейства нимфалид. В Индии распространена знаменитая бабочка калима обладающая сложной мимикрией.

Пресноводные рыбы представлены 4 эндемичными семействами. В то же время Ориентальное царство является центром разнообразия таких широко распространенных рыб, как карповые, сомообразные. Разнообразны здесь и лабиринтовые рыбы, способные дышать атмосферным воздухом (анабас в период засухи покидает пересыхающие водоем и может покрывать значительные расстояния по суше в поисках воды).

Эндемичных семейств земноводных в Ориентальном царстве нет, но на уровне родов немало эндемиков. Летающие лягушки широко представлены здесь, как и узкоротые. Летающие лягушки живут в лесах на Калимантане, Суматре и некоторых Филиппинских островах. Несколько видов червяг распространено на материке и на Больших Зондских островах. Из хвостатых амфибий распространены скрытожаберники и саламандры.

Индо-Малайская область богата пресмыкающимися. Среди пресмыкающихся эндемичны семейства большеголовых черепах с несоразмерно огромной невтяжной головой (единственный вид обитает в Индостане), безухих варанов (единственный вид на острове Калимантан), щитохвостых змей, семейство гавиалов (единственный вид - гангский гавиал обитает в речных системах Инда, Ганга, Брахмапутры). Особенно обильны в области агавы гекконы,

В орнитофауне Ориентального царства лишь одно эндемичное семейство - листовковых. Листовковые широко заселяют все области этого царства. Ряд семейств птиц имеет в Ориентальном царстве центр разнообразия и, вероятно, возникновения. Таковы фазановые, рогоклювые, питтовые, белоглазковые. Некоторые семейства, хотя и широко представленные здесь, имеют, однако, центр видового разнообразия в Эфиопском царстве. Таковы птицы - носороги, нектарницы, ткачиковые.

Из млекопитающие интересен кагуан (отряда грызунов) или шерстокрыл насекомоядный зверь. Известно 2 вида кагуанов: филиппинский и малайский, которые обитают в горных лесах Индокитая, на острове Ява, Суматра, Калимантан.

Отряд приматов здесь представлен широко, и 3 семейства этого отряда ограничены в своем распространении пределами царства. Это тупайи, долгопятовые и гиббоновые.

На островах Суматра и Калимантан обитает орангутанг из семейства человекообразных обезьян

Среди кошек (около 10 видов) типичны наиболее крупные: тигр, леопард, гепард, а также более мелкие виды, например, рыбья кошка-эндемик области. Однако многие крупные кошки стали редкими во всех областях.

Азианский слон- представитель отряда хоботных. У азиатского слона 4 подвида: индийский слон (самый многочисленный), цейлонский, малайский, суматранский. Было еще 4 подвида: месопотамский, персидский, китайский и яванский. Но они истреблены в древности и в средневековье.

Среди копытных много таких крупных, как гаур, гаял, купрей и бантенг.

Среди непарнокопытных эндемичны 3 вида носорогов -индийский, суматранский (двурогий азиатский) и яванский.

Лекция Мадагаскарское царство

Флора. Во флоре цветковых растений Мадагаскарского царства насчитывается от 6 до 9 эндемичных семейств, на видовом уровне эндемизм достигает 85%. Из широко распространенных семейств наибольшего видового разнообразия достигают орхидные, сложноцветные и молочайные, чем флора Мадагаскара принципиально отличается от флоры Африки. Исключительно богато представлено в Мадагаскарском царстве семейство пальм. На Сейшельских островах произрастает эндемичная сейшельская пальма, достигающая высоты 30м, с плодами диаметром до 0,5 м и массой до 25кг и таким плодов на пальме до семидесяти. Мякоть ореха похожа на желе; она бесцветна, безвкусна, лишь с небольшим ореховым привкусом, скоро твердеет, уплотняется, и получается из нее масса, похожая на «слоновую кость». В семействе банановых особого упоминания заслуживает мадагаскарское «дерево путешественников». «Дерево путешественников» имеет ствол высотой до 10м, плод-ягоду, по форме напоминающий огурец, листья крупные, расположенные веерообразно. В длинных влагалищах листьев во время дождей скапливается вода.

Восточные склоны острова покрыты густыми влажными лесами, очень богатыми по видовому составу, с ценными железным, черным, палисандровым деревьями. Естественная растительность на 4/5 площади острова сведена расчисткой под плантации риса, кофе, какао, ванили и гвоздики. На западных более сухих склонах острова преобладают саванновые редколесья и саванны с пальмами и баобабами. На засушливом юго-западе их сменяют заросли ксерофитных кустарников.

Фауна. Энтомофауна носит в основном эфиопский характер, но на родовом и видовом уровне много эндемиков. В частности, богато представлены эндемичные формы бабочек семейства Papilionidae. Громадные тенетные пауки рода Nephila объединяют мадагаскарскую фауну с ориентальной и австралийской. Из наземных моллюсков для фауны Мадагаскара характерны крупные, до 10 см, клаваторы,

Пресноводные рыбы весьма малочисленны – менее 20видов, в основном это виды эфиопского происхождения.

Весьма своеобразна герпетофауна Мадагаскарского царства. Широко представлены гекконы, сцинки, очень разнообразны хамелеоны; обитают представители 2 родов семейства игуан; из черепах характерны пресноводные пеломедузы, наземные черепахи.

Из птиц эндемично семейство пастушковых куропаток, 2 подсемейства сизоворонок, семейство ванговых и истребленная в 17в. гигантская птица-эпиорнис.

Из млекопитающих эндемичны семейство насекомоядных тенреков, 3 семейства лемуров, подсемейство хомяков и др. Лемуров насчитывается всего 32 вида из них 21 вид обитает только на Мадагаскаре: крупные короткохвостые индри и длиннохвостые макаки, плоскоголовые лемуры ай-ай или руконожка, ведущих ночной образ жизни. Своеобразие высоко эндемичного животного мира острова послужило одной из причин появления множества гипотез о времени и путях его заселения. На основании сходства ископаемых лемуров Мадагаскара и Индостана выдвигалось предположение о Лемурии - материка, существовавшего в западной части Индийского океана в мезозое и палеозое.

Фауна острова ближе всего к вымершей фауне Африки, с которой Мадагаскар эпизодически соединялся через Коморские острова в палеогене и неогене. Эти связи дали возможность проникнуть на остров отдельным группам животных, которые и стали предками современных форм.

Капское царство

Капское царство занимает южную оконечность Африки, главным образом прибрежную полосу шириной около 100км. Это самое маленькое из биотических царств, выделение которого не вызывает сомнений, благодаря эндемизму и своеобразию биоты. По физико-географическим условиям и общему характеру растительного покрова резко отличается от смежных территорий.

Флора имеет около 7000 видов, включает 7 эндемичных семейств. Растительность напоминает безлесные ландшафты вересковых пустошей. На каменистых плоскогорьях господствуют вечнозеленые кустарники-полуксерофиты, изредка в долинах и ущельях с немногими древесными формами. Эта растительность (финбош по-местному) напоминает средиземноморский маквис, но совершенно оригинальна по флоре. Значительное количество семейств указывает на наличие древних связей с южными материками в составе Гондваны. Наследниками Гондваны явились представители семейств протейных и рестионовых. Кроме этих семейств широко распространены вересковые (460 видов), теребинтовые, истодовые, кисличные, рутовые. Из протейных для Капского царства характерны: протея, виды леукадендрон, из которых наиболее типично серебряное дерево. Ряд других растений явно гондванского происхождения, видимо, проникли в капское царство после распада Гондваны: кунония (1 вид в Южной Африке, 16 –в Новой Каледонии), метросидерос- Южная Африка, Восточная Малазия, Австралия, Полинезия; цения-2 вида в Южной Африке, 1 –на Мадагаскаре, 7 –в Австралии, Тасмании, Новой Гвинее; папоротник тодея- вид общий для Южной Африки, Австралии, Тасмании и Новой Зеландии. Наряду с растениями явно южного происхождения а Капском царстве много видов, указывающих на связь с более северными регионами - тропическими районами Африки и Средиземноморья. Капская флора-источник декоративных растений, в том числе луковичных и клубненосных однодольных -амариллисов, кливий, гладиолусов и др.

Ряд видов фауны капского царства, главным образом из беспозвоночных (например, первичнотрахейные Peripatidae), являются реликтами. Фауна позвоночных относительно небогата.

Среди пресмыкающихся следует отметить несколько мелких видов (длиной до 12 см)- это глазчатая и шишковатая черепахи. Змеи здесь достаточно разнообразны, с преобладанием наземных и роющих форм - пестрые аспиды, щитковые кобры. Но только пучкобровная и карликовая гадюки эндемичны. Здесь же обитают шпорцевая и волосатая лягушки. Фауна птиц довольно богата, но эндемиков немного (около 5% от общего числа родов), эндемично подсемейство Promeropinae; много видов рябков и дроф. Отсутствуют типичные для Эфиопского царства семейства молотоглавов, питт, и некоторых др.

Из млекопитающих характерны и частично эндемичны златокроты, получившие свое название за металлический блеск золотисто-зеленоватого цвета, долгопяты и трубкозубы. Копытные представлены целым рядом субэндемичных видов: это антилопа топи, бонтбок, белохвостый гну, капский орикс, косулья антилопа. Хищные животные эндемичны лишь на видовом уровне -это четырехпалые сурикаты из виверровых, очень редкий сейчас и находящийся под международной охраной земляной волк и бурая гиена оба вида из небольшого семейства гиен.

Лекция Экологические факторы

1.Законы воздействия экологических факторов на живые организмы.

2. Классификация экологических факторов.

3.Характеристика абиотических факторов: климатические, эдафические

4.Характеристика биотических факторов

Экологические факторы- компоненты среды, влияющие на организмы

Выделяют абиотические, биотические и антропогенные факторы. Абиотические факторы - это свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.

Биотические факторы - это все формы воздействия живых организмов друг на друга.

Антропогенные факторы - это все формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания и других видов и непосредственно сказываются на их жизни.

Законы воздействия экологических факторов на живые организмы

Лимитирующий фактор.

Закон минимума: выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей

Закон толерантности: лимитирующим фактором процветания популяции (организма) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, а диапазон между ними определяет величину выносливости (предел толерантности) или экологическую валентность организма к данному фактору

Благоприятный диапазон действия экологического фактора называется зоной оптимума (нормальной жизнедеятельности). Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность популяции. Этот диапазон называется зоной угнетения.

Все условия среды, необходимые для поддержания жизни, играют равную роль и любой фактор может ограничивать возможности существования организмов - это закон равнозначности всех условий жизни.

Типология экологических факторов.

1.Климатические: температура, свет, особенности увлажнения.

2. Эдафические: физические и химические свойства почвы, орографические

3.Биотические: симбиоз,

4.Антропогенные

Классификация абиотических факторов

Климатические	Факторы водной среды	Эдафические (почвенные)	Топографические (рельеф)
температура	плотность	минеральная структура	абсол. высота
количество осадков	прозрачность	минеральный состав	экспозиция склонов
влажность	течение	органический состав	крутизна сконов
излучение Солнца	температура	кислотность
ионизирующее излучение	содержание минеральных вещ-в	влажность
газовый состав	газовый состав	газовый состав
прозрачность		температура
ветер
атм.влажнение

Биотические отношения и роль видов в экосистеме

Ареалы распространения и численность организмов каждого вида ограничиваются не только условиями внешней неживой среды, но и их отношениями с организмами других видов. Непосредственное живое окружение организма составляет его биотическую среду, а факторы этой среды называются биотическими. Представители каждого вида способны существовать в таком окружении, где связи с другими организмами обеспечивают им нормальные условия жизни.

Конкуренция является в природе наиболее всеохватывающим типом отношений, при котором две популяции или две особи в борьбе за необходимые для жизни условия воздействуют друг на друга отрицательно.

Конкуренция может быть внутривидовой и межвидовой. Внутривидовая борьба происходит между особями одного и того же вида, межвидовая конкуренция имеет место между особями разных видов. Конкурентное взаимодействие может касаться жизненного пространства, пищи или биогенных элементов, света, места укрытия и многих других жизненно важных факторов. Преимущества в конкурентной борьбе достигаются видами различными способами. При одинаковом доступе к ресурсу общего пользования один вид может иметь преимущество перед другим за счет более интенсивного размножения, потребления большего количества пищи или солнечной энергии, способности лучше защитить себя, адаптироваться к более широкому диапазону температур, освещенности или концентрации определенных вредных веществ.

Межвидовая конкуренция, независимо от того, что лежит в ее основе, может привести либо к установлению равновесия между двумя видами, либо к замене популяции одного вида популяцией другого, либо к тому, что один вид вытеснит другой в иное место или же заставит его перейти на использование иных ресурсов. Установлено, что два одинаковых в экологическом отношении и потребностях вида не могут сосуществовать в одном месте и рано или поздно один конкурент вытесняет другого. Это так называемый принцип исключения или принцип Гаузе.

Из принципа Гаузе следует, что каждый вид в природе занимает определенное своеобразное место. Оно определяется положением вида в пространстве, выполняемыми им функциями в сообществе и его отношением к абиотическим условиям существования. Место, занимаемое видом или организмом в экосистеме, называется экологической нишей. Образно говоря, экологическая ниша - это профессия, роль организма в месте его обитании

Конкурентные отношения являются одним из важнейших механизмов формирования видового состава сообществ, пространственного распределения видов популяций и регуляции их численности.

Поскольку в структуре экосистемы преобладают пищевые взаимодействия, наиболее характерной формой взаимодействия видов в трофических цепях является хищничество, при котором особь одного вида, называемая хищником, питается организмами (или частями организмов) другого вида, называемого жертвой, причем хищник живет отдельно от жертвы. В таких случаях говорят, что два вида вовлечены в отношения хищник - жертва.

Еще один тип взаимодействия видов - паразитизм. Паразиты питаются за счет другого организма, называемого хозяином, однако в отличие от хищников они живут на хозяине или внутри его организма на протяжении значительной части их жизненного цикла. Паразит использует для своей жизнедеятельности питательные вещества хозяина, тем самым постоянно ослабляя, а нередко убивая его.

От паразитизма отличается аменсализм, при котором один вид причиняет вред другому, не извлекая при этом для себя никакой пользы. Чаще всего это те случаи, когда причиняемый вред заключается в изменении среды. Так поступает человек, разрушая и загрязняя окружающую среду.

Симбиоз - это длительное, неразделимое и взаимовыгодное отношение двух или более видов организмов. Например, жвачные животные - коровы, олени - переваривают клетчатку с помощью бактерий.

Другим вариантом положительных отношений между двумя видами является комменсализм. Извлекая из хозяина значительную пользу (пища, убежище), виды-комменсалы не приносят ему никакой выгоды или заметного вреда. Например, многочисленные виды насекомых встречаются исключительно в муравейниках, норах грызунов, гнездах птиц, используя их как местообитание с более благоприятным микроклиматом.

Нейтрализм - это такой тип отношений, при котором ни одна из популяций не оказывает на другую никакого влияния: никак не сказывается на росте его популяций, находящихся в равновесии, и на их плотности. В действительности бывает, однако, довольно трудно при помощи наблюдений и экспериментов в природных условиях убедиться, что два вида абсолютно независимы один от другого.

Обобщая рассмотрение форм биотических отношений, можно сделать следующие выводы:

1) отношения между живыми организмами являются одним из основных регуляторов численности и пространственного распределения организмов в природе;

2) негативные взаимодействия между организмами проявляются на начальных стадиях развития сообщества или в нарушенных природных условиях; в недавно сформировавшихся или новых ассоциациях вероятность возникновения сильных отрицательных взаимодействий больше, чем в старых ассоциациях;

3) в процессе эволюции и развития экосистем обнаруживается тенденция к уменьшению роли отрицательных взаимодействий за счет положительных, повышающих выживание взаимодействующих видов.

Лекция Неотропическое царств

1.Состав и особенности формирования территории.

2.Особенности флоры.

3.Фаунистические особенности.

В пределах Неотропического царства выделяется 5 областей:

*Карибская;

*Гвианская;

*Амазонская;

*Южно-Бразильская область

*Андийская

В биоте Неотропиков выделяют несколько генетических элементов:

- пантропические, характерные для всей тропической зоны;

- неотропические, свойственные только тропикам и субтропикам Южной Америки;

- антарктические, встречающиеся преимущественно в Южных Андах;

- голарктические, представленные в Андах.

Для Неотропического царства характерно исключительное богатство флоры - около 45 тыс. видов с преобладанием мезофильной лесной растительности. Наиболее видное место в ее составе занимают пантропические семейства (молочайные, лавровые, миртовые, пальмы, орхидные и др.), а также космополитические семейства

(сложноцветные, злаки, бобовые, губоцветные и др.). Эндемичных семейств немного, но часть из них (бромелиевые, кактусовые) очень характерны для состава и облика флоры. Из них почти ј - эндемична для Бразильской области.

В Карибской области огромное разнообразие агав, древовидных лилейных - юкк, кактусовых (1,5 тыс. видов .

Фауна Неотропического царства представляет собой единый комплекс, связанный общность развития. Единство фауны, несмотря на различия в ландшафтах, объясняется тем, что животное население Неотропиков в течение очень долгого геологического времени развивалось изолировано.

Среди млекопитающих сумчатые представлены одним подотрядом многорезцовых. Известно свыше 70 видов сумчатых крыс, или опоссумов. Наиболее крупный вид южноамериканских сумчатых - водяной опоссум или плаун

Особенно примитивными считаются сумчатые семейства ценолистовых, их сохранилось всего 6 видов. Как и большинство сумчатых крыс, они мало известны вследствие скрытого образа жизни и ночной активности. Из насекомоядных, кроме отмеченных вселенцев – землероек, можно назвать одно ранее распространенное эндемичное семейство щелезубов.

Рукокрылые представлены 9 семействами; из них зайцеротые, дискокрылые, листоносые, дымчатые летучие – эндемичны. Большинство форм относится к листоносым летучим мышам. Встречаются преимущественно в тропических районах, питаются насекомыми, нектаром и пыльцой. Весьма интересна группа десмодовых, среди которых выделятся кровососы- вампиры, распространенные от Аргентины и Чили до Мексики.

Неполнозубые являются самыми характерными млекопитающими Неотропического царства. Они представлены броненосцами, муравьедами и ленивцами.

Приматы Неотропического царства все без исключения относятся к эндемичному надсемейству широконосых обезьян, в котором выделяют 2 семейства - игрунковые (4 рода) и цепкохвостые или капуцины (11 родов).

Игрунки. Ареал их распространения от Южной Бразилии до Панамы.

Капуцины имеют в составе такие группы, как мерикины, ревуны, коаты и др

Грызуны Неотропиков весьма разнообразны, причем ядро их фауны составляет 10 эндемичных семейств подотряда дикобразных, не считая более широко распространенных беличьих и мышей. Оригинальны древесные дикобразы, свинковые, к которым относится морская свинка, водосвинковые с самым крупным в мире грызуном - капибарой, шиншилловые и др.

Хищные млекопитающие. Из крупных кошачьих типичны для этого царства ягуар, пума, и меньшего размера оцелот. Эндемики: патагонский пампасный кот и ягуарунди. Единственный медведь этого царства - очковый медведь, обитатель северо-западных Анд. Шире представлены енотовые. Только в Неотропиках обитают кинкажу и малая носуха, а также несколько видов куньих (скунсы). В саваннах встречаются мелкие лисицы, длинноногий долгогривый волк с необычно рыжим мехом.

Копытными Неотропики очень бедны. Здесь отсутствуют лошади, антилопы, быки. Из непарнокопытных- 3 вида тапиров, которые живут в дебрях болотистых тропических лесов от Центральной Мексики до Парагвая и Аргентины. Парнокопытные представлены семейством пекари.

Широко известны американские верблюды (мозоленогие), ламы и альпака (одомашненные виды) и два вида диких: гуанако и викунья.

Птицы по своему видовому составу наиболее многочисленны (более 2,5 тыс. видов). Около 90% видов – эндемики. К их числу относятся наиболее крупные птицы Неотропиков – нанду. Семейство тинаму эндемично, и насчитывает 43 вида, размерами и внешностью напоминают куропаток. Эндемично семейство солнечных цапель.

Куриные представлены семействами краксов (древесных кур) и гоацинами.

К гусеобразным относятся: паламедеи - довольно крупные и грузные птицы величиной с лебедя, без плавательной перепонки между пальцами на сгибе крыла имеют две шпоры, из-за которых паламедеи получили название шпорцевых гусей.

Из козодоев в этом царстве обитает гуахаро. Ведет колониальный образ жизни, гнездовья устраивают в пещерах. Способность к эхолокации позволяет птицам передвигаться в пещерах в условиях полнейшей темноты.

Наиболее известные птицы Неотропиков - колибри (более 320). Здесь их родина. Это самые мелкие птицы (масса 1,6 - 20г).

Исключительного разнообразия в Неотропиках достигают попугаи. Только здесь встречаются короткохвостые амазоны и крупные ары с очень длинными клиновидными хвостами.

Земноводные. Очень много видов общих для Неарктики и Неотропиков: амбистомовые и безлегочные саламандры.

Интересная разновидность древесных лягушек обитает в центральной и Южной Америке- филломедузы. Они живут в кронах деревьев. Самки филломедузы откладывают икру не в естественные водоемы, а заворачивают ее в листья, склеивающиеся благодаря липкой оболочки икринок.

Семейство жаб представлено в Неотропиках эндемичными родами мелких листовых лягушек (около 200видов), рогаток (длиной до 20см), свистунов (длиной от 2 до 20 см). Чрезвычайно разнообразны в Неотропиках квакши.

Семейство черепах представлено каимановыми и иловыми черепахами. В этом же царстве обитают сухопутные и пресноводные черепахи. Пеломедузовые черепахи подтверждают связи Неотропиков с Эфиопским царством, а змеиношейные – с Австралийским. В Карибской области распространено семейство ядозубов. Оно включает всего 2 вида крупных до 90 см ящериц, у которых нижнечелюстные слюнные железы выделяют нейротоксический яд. Разнообразны в Неотропиках гекконовые, обширносемейство игуановых.

Пресмыкающиеся. Разнообразны в Неотропиках широко распространенные семейства сцинковых, веретеницевых, ужовых. К семейству ложноногих относится анаконда- крупнейшая в мире змея, обитающая в Амазонской области, достигающая в длину 5-6, редко 11м.

Аспидовые представлены всего 3 родами. Малое родовое разнообразие аспидовых свидетельствует о недавнем проникновении этой группы в Неотропики. Ямкоголовые змеи имеют в Неотропиках наибольшее видовое разнообразие (около 40 видов). Ямкоголовые представлены бушмейстерами ( до 3,6м)

Характерные для Неотропиков аллигаторы представлены здесь 3 родами и 5 видами.

В составе ихтиофауны имеются древние виды, указывающие на гондванское происхождение. В Бразильской области обитает лепидосирен, длиной до 125см, относящийся к семейству чешуйчатников. Одно из древнейших семейств пресноводных костистых рыб- аравановые. Это гигантская арапаима, достигающая в длину до 2,4 м и массы до 90кг. Из других групп рыб необходимо упомянуть подотряд гимнотовидных, эндемичных панцирных сомов, а также разнообразных в Неотропиках харацинид, зубчатых карпов и цихлид.

Половина неотропических рыб принадлежит к сомообразным. Однако настоящих сомов здесь нет. Второе место по обилию занимают харациновидные (800видов). Среди них широкую известность приобрела пиранья . Мелкие харациновые- красивые рыбки, которых охотно содержат в аквариумах ( тетры, неоны и др). Эндемично семейство электрических угрей с единственным видом, населяющим реки северо-востока Южной Америки и притоков Амазонки. Их разряд способен поразить даже крупных млекопитающих.

Богатейшая энтомофауна Неотропиков отличается высокой степенью эндемизма и обилием гигантских форм среди представителей

Лекция Эфиопское царство

В пределах Эфиопского царства выделяются области: 1) Суданская

2) Конголезская

3) Калахари-намибская

Флора Эфиопского царства имеет несколько очагов глубокого эндемизма (всего насчитывается около 40 эндемичных семейств). Особого внимания заслуживает континентальный очаг, расположенный в Конголезской области. Здесь имеется 5 эндемичных семейств.

Калахари-намибская область характеризуется наличием эндемиков высокого ранга. Самое удивительное растение этой области –вельвичия, произрастающая в пустыне Намиб.

Баобаб. Из 15 видов баобабов лишь один широко населяет Суданскую область, остальные имеют ограниченные ареалы в пределах этой области, а также на Мадагаскаре

Масличная пальма-дерево саванн запада экваториальной Африки, естественный ареал ее невелик. В саванновых сообществах Африки она произрастает вместе с баобабом, акациями.

Бутироспермум так же как и масличная пальма, дает пищевое масло, содержащееся в семенах. Дерево широко распространено в сухих саваннах Судана.

Лофира крылатая - легко противостоит пожарам. Огнестойкость лофиры объясняется, во-первых, наличием толстой корки на нижней части невысоких стволов, во-вторых, чрезвычайно мощной корневой системой, остающейся живой, даже в случае обгорания. При ежегодном обгорании лофира превращается почти в многолетнее травянистое растение.

Пальма дум обычна в опустыненных формациях саваннового типа. Она характеризуется тем, что ее ствол ветвится.

Акации широко распространены в саваннах. Невысокие деревца, возвышаясь поодиночке над ярусом трав, придают весьма характерный облик формациям, именуемым «акациевые саванны». Для африканских саванн обычны акация сенегальская, акация спиралеплодная, акация жирафа, акация беловатая. Почти все акации – деревья, не достигающие больших размеров. Для африканских акаций характерны кроны сплюснутой формы, отчего эти растения получили название зонтичных.

Африка является родиной кофе. Открытие кофе относится приблизительно к 850г.н.э. Кофейное дерево-это вечнозеленые деревья или кустарники высотой до 12 м высотой. Их белые цветки напоминают жимолость, а плоды, похожие на крупные вишни, содержат по два зерна. Кофейные растения плодоносят до 50 лет. Одно дерево дает в среднем до 3 кг кофе в год.

В дождевых лесах множество эпифитов. Папоротник олений рог образует двоякого типа листья: одни –зеленые, ассимилирующие и спороносящие, свисающие в виде рогов, другие- цельные, почковидные прижатые к стволу дерева в своей нижней части и слегка отстающие вверху, - образуют нишу, где скапливаются вода, органические остатки.

Пальма ротанг- наиболее крупная из древовидных лиан. Ствол, гибкий и прочный как металл, несет мощные перистые листья, черешки которых продолжаются в длинные хлысты, усаженные крючками. Крючки есть и на верхних частях стебля, и на самом листе. Такими крючками лиана легко зацепляется за соседние стволы и образует плотную труднопроходимую сеть петель и узлов.

Драконово дерево.

Фауна Примерно из 2000 видов термитов мировой фауны около 700 видов встречается в этом царстве. Из обычных африканских родов можно отметить Масrotermes, строящих башневидные надземные сооружения высотой до 6м.

Среди семейств жесткокрылых наиболее разнообразны чернотелки и скарабеи. Из них поражают своими размерами (длиной до 10см) жуки-голиафы из подсемейства бронзовок.

Из перепончатокрылых отметим один вид муравья-портного. Особи этого вида строят свои гнезда, склеивая листья паутиной, выделяемой личинками. Характерны также виды из группы бродячих муравьев.

В фауне двукрылых интересен род мухи-цеце, 20 видов этого рода населяют Конголезскую и Суданскою области.

Пресноводные рыбы Эфиопского царства представлены большим числом эндемичных семейств. Прежде всего, здесь эндемичен отряд клюворылых, или мормирусообразных (150видов). Семейство харациновых рыб представлено в царстве более чем 100 видами. Эндемичен отряд многоперых, распространено 3 вида двоякодышащих рыб протоптерус, родственных южноамериканскому лепидосирену и австралийскому неоцератоду. Интересен электрический сом. Почти все метровое тело, словно в толстую свиную кожу одето: это аккумулятор - электричесткий орган. Разрядный его ток-360вольт.

Тиляпия. Самка тиляпии вынашивает оплодотворенную икру, а затем и личинок первые дни живут во рту.

Травяной покров саванн обеспечивает процветание богатому миру копытных. Общее число видов копытных, обитающих в саваннах, превышает 70, большую часть их составляет антилопы. Самые характерные группировки копытных в саванне- это большие стада антилоп гну, совершающие ежегодные миграции на десятки и сотни км. Вместе с гну мигрирует и зебра, мелкие антилопы-газели Томсона и Гранта.

Наиболее крупные из антилоп-канны, обладатели прямых, длинных (до 120см) рогов, самая мелкая антилопа дик-дик, обитает в зарослях.

Даманы.

Белый носорог в настоящее время очень редок и , как многие другие животные Африки занесен в Красную книгу Международного Союза охраны природы.

Бегемоты.

Африканский слон.

Жирафы являются эндемичным семейством, включающим всего 2 вида, относящиеся к 2 родам: окапи, обитающий в Конго (высотой до 2м) и жираф- обитатель саванн и редколесий (до 7 м в высоту).

Характерны для африканских саванн крупные быки -африканские буйволы и свиньи бородавочники

Хищные млекопитающие кочуют за стадами копытных, совершая вместе с ними сезонные миграции. Львы. Гиены.

Панголин

Трубкозуб

Птицы

Птица –носорог.

Африканский страус.

Медоуказчик

Множество птиц семейства фазановых: франколины, цесарки.

Биотоп (био... и греч. topós — место), участок земной поверхности (суши или водоёма) с однотипными абиотическими условиями среды (рельеф, почвы, климат и т.п.), занимаемый тем или иным биоценозом. Характерный для данного Б. комплекс условий определяет как видовой состав организмов, так и особенности их существования и, в свою очередь, подвергается изменениям под воздействием биоценоза. Т. о., Б. — неорганический компонент биогеоценоза. Сходные Б. объединяют в биохоры, совокупности которых составляют биоциклы.

Ареа́л (от лат. area: область) — область распространения таксона, например, вида. Одно из основных понятий в биологических дисциплинах, изучающих географическое распространение организмов, — географии растений и зоогеографии.

Иногда к слову ареал ошибочно добавляется слово обитания (Ареал обитания), что приводит к плеоназму (как, например, сосновый бор).

ru.wikipedia.org

АРЕАЛ (от лат. area - площадь, пространство), часть земной поверхности (территории или акватории), в пределах к-рой распространён и проходит полный цикл своего развития данный таксой (вид, род, семейство и пр. или к.-л. тип сообщества)

72. КЛИМАТ

Роль климата в природе и хозяйственной деятельности человека трудно переоценить. Он определяет соотношение тепла и влаги и, следовательно, условия протекания современных рельефообразующих процессов, формирование внутренних вод, развитие растительности, размещение животных. Особенности климата приходится учитывать человеку в его жизни и хозяйственной деятельности.

Большой вклад в изучение климата нашей страны внесли основатели современной климатологии А.И. Воейков, А.А. Каминский, П.И. Броунов, Б.П. Алисов, С.П. Хромов, М.И. Будыко и многие другие отечественные климатологи.

Факторы формирования климата

Климат России, как и любого региона, формируется под воздействием ряда климатообразующих факторов и процессов. Анализ их раскрывает генезис климата, помогает объяснить географическое распространение его элементов, позволяет понять климатические особенности отдельных регионов страны.

Основными климатообразующими процессами являются радиационный и циркуляционный. Особенности их проявления, взаимодействие этих процессов зависят от географического положения страны, особенностей рельефа и влияния свойств подстилающей поверхности. Поэтому и географическое положение, и подстилающая поверхность также относятся к факторам формирования климата.

Влияние географического положения. Широтное положение страны определяет количество солнечной радиации, поступающей на поверхность, и ее внутригодовое распределение. Россия расположена между 77 и 41° с.ш.; основная ее площадь находится между 50 и 70° с.ш. Этим обусловлено положение России в основном в умеренном и субарктическом поясах, что предопределяет резкие изменения в количестве солнечной радиации по сезонам года. Большая протяженность территории с севера на юг определяет значительные различия годовой суммарной радиации между ее северными и южными районами. На арктических архипелагах Земли Франца-Иосифа и Северной Земли годовая суммарная радиация составляет около 60 ккал/см2 (2500 мДж/м2) а на крайнем юге — около 120 ккал/см2 (5000 мДж/м2).

Большое значение имеет положение страны по отношению к океанам, так как от него зависит распределение облачности, влияющей на соотношение прямой и рассеянной радиации и через нее на величину суммарной радиации, а также поступление более влажного морского воздуха. Россию, как известно, омывают моря, главным образом, на севере и востоке, что при господствующем в этих широтах западном переносе воздушных масс ограничивает влияние морей в пределах сравнительно неширокой приморской полосы. Однако резкое увеличение облачности на Дальнем Востоке летом уменьшает солнечную радиацию в июле в районе Сихотэ-Алиня до 550 мДж/м2, что равно величине суммарной радиации на севере Кольского полуострова, Ямале и Таймыре.

Решающее влияние на развитие циркуляционных процессов оказывает положение территории по отношению к барическим центрам, или, как их иначе называют, центрам действия атмосферы. На климат России оказывают влияние Азорский и Арктический максимумы, а также Исландский и Алеутский минимумы. Зимой в пределах России и соседних районов Монголии формируется Азиатский максимум. От положения по отношению к этим барическим центрам зависят господствующие ветры и, следовательно, воздушные массы. Влияние тех или иных барических центров на климат России меняется по сезонам года.

Существенное влияние на формирование климата России оказывает рельеф. Размещение гор по восточной и, частично, по южной окраинам страны, открытость ее к северу и северо-западу обеспечивают влияние Северной Атлантики и Северного Ледовитого океана на большую часть территории России, ограничивают влияние Тихого океана и Центральной Азии. В то же время влияние Средней Азии прослеживается сильнее, чем влияние Черного моря или Переднеазиатских нагорий. Высота гор и их размещение по отношению к господствующим воздушным потокам определяют различную степень их влияния на климат соседних территорий (Кавказ и Урал). В горах формируется особый, горный, климат, изменяющийся с высотой. Горы обостряют циклоны. Наблюдаются различия в климате подветренных и наветренных склонов, горных хребтов и межгорных котловин. На равнинах наблюдаются различия в климате возвышенностей и низменностей, речных долин и междуречий, хотя они значительно менее существенны, чем в горах.

Не только рельеф, но и другие особенности подстилающей поверхности оказывают влияние на климатические особенности той или иной территории. Наличие снежного покрова определяет изменение соотношения отраженной и поглощенной радиации за счет высокого альбедо снега, особенно свежевыпавшего (до 80-95%). Тундра, лес, сухая степь и луг также имеют разную отражающую способность; наиболее низка она у хвойного леса (10-15%). Темная обнаженная поверхность почв поглощает тепла в три раза больше, чем сухие светлые песчаные почвы. Различия в альбедо подстилающей поверхности — одна из причин различий в радиационном балансе территорий, получающих одинаковую суммарную радиацию. Испарение влаги с поверхности грунта, транспирация растений также меняются от места к месту. При этом изменяется количество тепла, затрачиваемого на испарение, следовательно, изменяется температура поверхности почвы и приземного слоя воздуха.

Как видим, различия в характере подстилающей поверхности отражаются на климате территорий.

Радиационные условия. Поступающая на поверхность Земли солнечная радиация является основной энергетической базой формирования климата. Она определяет основной приток тепла к земной поверхности. Чем дальше от экватора, тем меньше угол падения солнечных лучей, тем меньше интенсивность солнечной радиации. В связи с большой облачностью в западных районах Арктического бассейна, задерживающей прямую солнечную радиацию, наименьшая годовая суммарная радиация характерна для полярных островов этой части Арктики и района Варангер-фьорда на Кольском полуострове (около 2500 мДж/м2). К югу суммарная радиация возрастает, достигая максимума на Таманском полуострове и в районе озера Ханка на Дальнем Востоке (свыше 5000 мДж/м2). Таким образом, годовая суммарная радиация увеличивается от северных границ к южным в два раза.

Суммарная радиация представляет собой приходную часть радиационного баланса: R = Q (1 - a) - J. Расходную часть составляет отраженная радиация (Q · a) и эффективное излучение (J). Отраженная радиация зависит от альбедо подстилающей поверхности, поэтому изменяется от зоны к зоне и по сезонам года. Эффективное излучение возрастает с уменьшением облачности, следовательно, от побережий морей вглубь континента. Кроме этого, эффективное излучение зависит от температуры воздуха и температуры деятельной поверхности. В целом эффективное излучение возрастает с севера на юг.

Радиационный баланс на самых северных островах отрицательный; в материковой части изменяется от 400 мДж/м2 на крайнем севере Таймыра до 2000 мДж/м2 на крайнем юге Дальнего Востока, в низовьях Волги и Восточном Предкавказье. Максимального значения (2100 мДж/м2) радиационный баланс достигает в Западном Предкавказье. Радиационный баланс определяет то количество тепла, которое расходуется на многообразные процессы, протекающие в природе. Следовательно, близ северных материковых окраин России на природные процессы, и прежде всего на климатообразование, расходуется в пять раз меньше тепла, чем у ее южной окраины.

Циркуляционные процессы. На территории России циркуляционные процессы имеют не меньшее значение в обеспечении тепловыми ресурсами, чем радиационные.

Вследствие различных физических свойств суши и океана происходит неодинаковое нагревание и охлаждение соприкасающегося с ними воздуха. В итоге возникают перемещения воздушных масс различного происхождения — атмосферная циркуляция. Циркуляция протекает под влиянием центров высокого и низкого давления. Их положение и степень выраженности меняются по сезонам года, в связи с чем существенно меняются и господствующие ветры, приносящие на территорию России те или иные воздушные массы. Однако на большей части страны круглый год преобладают западные ветры, приносящие атлантические воздушные массы, с которыми связаны основные осадки.

Воздушные массы и их повторяемость. Закономерная повторяемость воздушных масс, с особенностями которых связан характер погоды, определяет основные черты климата территории. Для России характерны три типа воздушных масс: арктический воздух (АВ), воздух умеренных широт (ВУШ) и тропический воздух (ТВ). На большей части территории страны в течение всего года преобладают воздушные массы умеренных широт, представленные двумя резко различающимися подтипами — континентальным (кВУШ) и морским (мВУШ). Континентальный воздух формируется непосредственно над территорией России и соседними областями материка. Он отличается сухостью в течение всего года, низкими температурами зимой и достаточно высокими летом. Морской воздух умеренных широт поступает в Россию из Северной Атлантики (атлантический), а в восточные районы — из северной части Тихого океана. По сравнению с континентальным воздухом он влажный, более прохладный летом и более теплый зимой. Продвигаясь по территории России, морской воздух довольно быстро трансформируется, приобретая черты континентального.

Арктический воздух формируется над ледяными просторами Арктики, поэтому он холодный, имеет небольшую абсолютную влажность и высокую прозрачность. Под влиянием арктического воздуха находится вся северная половина России; особенно значительна его роль в Средней и Северо-Восточной Сибири. В переходные сезоны арктический воздух, проникая в средние и южные широты, вызывает поздние весенние и ранние осенние заморозки. Летом с прорывом арктического воздуха в южные районы Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин связаны засухи и суховеи, так как по мере продвижения к югу он трансформируется в воздух умеренных широт: температура его повышается, а влажность все больше падает.

Воздух, формирующийся над большей частью Арктики, по своей низкой влажности приближается к континентальному. Лишь над Баренцевым морем, в которое проникают теплые воды Северо-Атлантического течения, арктический воздух не столь холодный и более влажный. Здесь формируется морской арктический воздух.

На климатические особенности южных районов России оказывает влияние тропический воздух. Местный континентальный тропический воздух формируется над равнинами Средней Азии и Казахстана, над Прикаспийской низменностью и восточными районами Предкавказья и Закавказья в результате трансформации поступающего сюда воздуха умеренных широт. Тропический воздух отличается высокими температурами, низкой влажностью и малой прозрачностью.

В южные района Дальнего Востока проникает иногда морской тропический воздух (мТВ) из центральных районов Тихого океана, а в западные районы Кавказа — из Средиземноморья (средиземноморский воздух). Он отличается высокой влажностью и относительно высокими температурами по сравнению с мВУШ.

Атмосферные фронты. При соприкосновении качественно различных воздушных масс возникают атмосферные фронты. Так как над территорией России распространены три типа воздушных масс, возникают два атмосферных фронта: арктический и полярный. Над северными районами России на контакте арктического воздуха и воздуха умеренных широт формируется арктический фронт, мигрирующий в пределах арктического и субарктического поясов. Полярный фронт разделяет воздушные массы умеренных широт и тропический воздух и располагается преимущественно южнее границ России.

Над территорией России непрерывно проходят серии циклонов и антициклонов, способствующие изменениям погоды, но на некоторых территориях преобладает антициклональная погода, особенно зимой (Средняя Сибирь, Северо-Восток, Прибайкалье и Забайкалье), или циклональная (Курильские острова, юго-восток Камчатки, Калининградская область и др.).

В настоящее время с искусственных спутников получают данные о метеорологических элементах атмосферы Земли и фотоснимки процессов, создающих погоду на планете. На снимках видны крупные безоблачные полосы и пятна, атмосферные фронты и различные типы облаков. Дистанционные метеорологические данные используют для составления синоптических карт и карт прогноза погоды.

Классификация климатов по характеру воздушных масс

Еще одну классификацию климатов создали, взяв за основу почти исключительно воздушные массы и их роль в той или иной географической области. В этой классификации обобщенную картину климатов Земли построили по данным о повторяемости воздушных масс каждого типа, проходящих над каждой областью в разные сезоны года, используя для этого результаты ежедневных наблюдений на всех метеостанциях, расположенных в данной области. Области выделены в соответствии с их растительным покровом, режимам температуры и осадков.

В этой классификации рассматриваются три группы климатов, соответствующие трем крупным широтным зонам и воздушным массам, преобладающим в каждой такой зоне.

Экваториальные и тропические воздушные массы преобладают в низких широтах. Здесь наблюдается высокая температура воздуха, господствует пассат, располагаются субтропический пояс высокого давления и внутритропическая зона конвергенции.

Тропические климаты низких широт подразделяют на засушливые, полузасушливые, муссонные, дождливые и переменные засушливо-влажные.

Арктические и полярные воздушные массы преобладают в высоких широтах. Термин „арктический воздух" часто используется для описания исключительно холодных воздушных масс, формирующихся в полярных районах. Обычно в этих районах нет лета или же оно бывает очень коротким, а зима очень долгая и очень холодная. Отдельными климатами этих широт являются климат тайга (субарктический), климат тундры и полярный климат.

Тропические и полярные воздушные массы встречаются друг с другом на «поле боя», в умеренных широтах, когда теплый воздух движется на север, а холодный на юг. Эти две совершенно различные воздушные массы начинают энергично взаимодействовать друг с другом, поэтому здесь часто развивается интенсивная циклоническая деятельность, образуются атмосферные фронты.

Метеорологические условия сильно меняются в зависимости от того, какая воздушная масса находится над районом. Однако ни одна из этих двух масс не становится преобладающей на сколько-нибудь длительное время.

В результате взаимодействия этих двух воздушных масс формируются следующие типы климатов: влажный континентальный (холодное лето и теплая зима), климат умеренных широт (засушливый или полузасушливый) , субтропический (сухой или влажный) и морской.

Интересную и вместе с тем простую классификацию климатических режимов северного полушария предложил ученый М.И. Будыко. Эта классификация учитывает, помимо режимов температуры и увлажнения, еще и радиационный баланс. Она предусматривает всего пять климатических режимов:

арктический, с наличием снежного покрова, отрицательными температурами воздуха и отрицательным или близким к нулю радиационным балансом;

тундры, со средними месячными температурами от 0 до 10 гр. при положительном радиационном балансе;

лесных зон, со средними месячными температурами более 10 гр. при положительном радиационном балансе и достаточном увлажнении, когда испарение составляет не менее половины величины испаряемости (максимально возможного испарения);

засушливых зон (степей и сухих саванн), где при положительном радиационном балансе испарение составляет от одной десятой до половины величины испаряемости;

пустынь, где при положительном радиационном балансе испарение меньше одной десятой испаряемости.

В различных географических зонах в течение года может быть несколько климатических режимов, например, зимой – арктический, летом – засушливых зон.

Проблема глобального изменения климата

Еще одна современная проблема в метеорологии - глобальные изменения климата, возможность его прогнозирования на большие сроки. То, что за последние 150 лет происходит изменение термического режима атмосферы, не вызывает никакого сомнения. Происходит глобальное потепление атмосферы - примерно на 1-1,5 градуса. Особенно интенсивно в последние 20-25 лет. Но оно имеет свои региональные и временные масштабы. Наиболее заметно на территории России потеплел климат в умеренных широтах Европейской России и в Западной Сибири зимой. Зимы в последнее время стали "сиротскими", летом температурный режим практически не изменился. А в южных районах, в частности, на Украине, даже несколько похолодало. То же в северных регионах - Архангельской области, Республике Коми - климат совсем не потеплел. Есть периоды времени, когда это потепление наиболее заметно себя проявляет. Потеплел климат Аляски, а вот климат благодатной Калифорнии несколько похолодал. Дать однозначное этому объяснение довольно сложно, хотя эта проблема сейчас активно изучается во многих странах, поскольку дальнейшее потепление на земном шаре может привести к весьма негативным последствиям. Уменьшится количество ледников в северных морях (например, в Гренландии), что приведет к подъему уровня Мирового Океана, тогда окажутся под водой прибрежные территории, уровень которых ниже уровня моря. Это, например, Нидерланды, которые под натиском моря только с помощью дамб сохраняют свою территорию; Япония, у которой в таких районах находятся многие производственные мощности; могут быть залиты океаном многие острова в тропиках. Но произойдет ли это - вопрос весьма дискуссионный. Атмосфера может потеплеть еще на 1 градус через ближайшие 100 лет, но утверждать это мы не можем в настоящее время.

Принято считать, что основной причиной, которая, возможно, приводит к этим процессам, является увеличение СО2 (углекислого газа) в атмосфере. Его называют "парниковым газом", эффект его присутствия в атмосфере напоминает эффект парника, когда коротковолновая солнечная радиация легко проникает через слой СО2, а затем, отражаясь от земной поверхности и превращаясь в длинноволновую радиацию, не может опять пронзить его и остается в нем, т.е. этот слой действует как пленка в парнике - создает дополнительный тепловой эффект.

Но только увеличение СО2 не может обусловить процесс глобального потепления климата. Лишь 20% величины повышения температуры связано с этим явлением и только антропогенная деятельность не может быть основной его причиной. В сложной динамической системе, которая характеризует взаимодействие процессов в системе атмосфера-океан-континент, невозможно выделить доминанту. Нельзя исключать вероятность того, что через 20-30 лет произойдет обратное явление, т.е. потепление климата на планете прекратится. Вспомним, что Земля живет уже многие сотни миллионов лет и уже были процессы в умеренных широтах Северного полушария как ледниковые, так и приведшие к установлению здесь тропической жары. Уровень наших знаний об этой системе взаимодействия пока еще недостаточен, и мы не можем прогнозировать климат на большие сроки.

Увеличение содержания в атмосфере таких газов, как фреон и целого ряда галогенных газов считается также следствием хозяйственной деятельности человека и причиной возникновения озоновых дыр. Период наблюдения за озоном очень невелик и составляет около 30 лет. Замечено, что количество озона над некоторыми регионами в отдельные периоды уменьшалось на 20%, в связи с чем предположили, что вырабатываемый человечеством фреон и ведет к разрушению озона в нижней стратосфере. Конечно, этот газ разрушает озон, но он вырабатывается и накапливается в приземном слое атмосферы и не ясно, как он достигает верхних слоев и как происходит это разрушение? Есть и другое объяснение: изменение концентрации плотности озона подчиняется своим, внутренним законам, обусловленным динамическими причинами, процессами циркуляции в стратосфере. Так что однозначного научного объяснения, объективно соответствующего этой реальности, в настоящее время нет. Однако, если человечество сумеет ограничить свою вредную для окружающей среды деятельность, это можно только приветствовать, даже если научная предпосылка этих устремлений оказалась не вполне достоверной.

73. Абиотические факторы

К числу абиотических факторов относят климатические условия, которые в различных частях земного шара тесно связаны с деятельностью Солнца.

Солнечный свет является основным источником энергии, которая используется для всех жизненных процессов на Земле. Благодаря энергии солнечных лучей в зеленых растениях происходит фотосинтез, в результате которого обеспечивается питание всех гетеротрофных организмов.

Солнечное излучение неоднородно по своему составу. В нем различают инфракрасные (длина волны более 0,75 мкм), видимые (0,40,— 0,75 мкм) и ультрафиолетовые (менее 0,40 мкм) лучи. Инфракрасные лучи составляют около 45 % лучистой энергии, достигающей Земли, и являются главным источником тепла, поддерживающего температуру окружающей среды. Видимые лучи составляют около 50 % лучистой энергии, которая особенно необходима растениям для процесса фотосинтеза, а также для обеспечения видимости и ориентации в пространстве всех живых существ. Хлорофилл поглощает преимущественно оранжево-красные (0,6—0,7 мкм) и сине-фиолетовые (0,5 мкм) лучи. Растения используют на фотосинтез менее 1 % солнечной энергии; остальная ее часть рассеивается в виде тепла или отражается.

Большая часть ультрафиолетового излучения с длиной волны менее 0,29 мкм задерживается своеобразным «экраном» — озоновым слоем атмосферы, который образуется под воздействием этих же лучей. Это излучение является губительным для живого. Ультрафиолетовые лучи с большей длиной волны (0,3—0,4 мкм) достигают поверхности Земли и в умеренных дозах оказывают благоприятное воздействие на животных — стимулируют синтез витамина В, пигментов кожи (загар) и др.

Большинство животных способны воспринимать световые раздражения. Уже у простейших начинают появляться светочувствительные органоиды («глазок» у эвглены зеленой), с помощью которых они способны реагировать на световое воздействие (фототаксисы). Почти все многоклеточные имеют разнообразные светочувствительные органы.

По требовательности к интенсивности освещения различают светолюбивые, теневыносливые и тенелюбивые растения.

Светолюбивые растения могут нормально развиваться только при интенсивном освещении. Они широко распространены в сухих степях и полупустынях, где растительный покров редкий и растения не затеняют друг друга (тюльпан, гусиный лук). К светолюбивым растениям относятся и хлебные злаки, растения безлесных склонов (чабрец, шалфей) и др.

Теневыносливые растения лучше растут при прямом освещении солнечными лучами, однако способны выносить и затенение. Это в основном лесообразующие породы (береза, осина, сосна, дуб, ель) и травянистые растения (зверобой, земляника) и др.

Тенелюбивые растения не выносят прямого солнечного излучения и нормально развиваются в условиях затенения. К таким растениям относятся лесные травы — кислица, мхи и др. При вырубке леса некоторые из них могут погибать.

Ритмические изменения активности светового потока, связанные с вращением Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, заметно отражаются на живой природе. Продолжительность светового дня неодинакова в различных частях земного шара. На экваторе она постоянна на протяжении всего года и равна 12 ч. По мере передвижения от экватора к полюсам длительность светового дня изменяется. В начале лета световой день достигает максимальной длины, затем постепенно уменьшается, в конце декабря становится самым коротким и снова начинает увеличиваться.

Реакция организмов на продолжительность светового дня, выражающаяся в изменении интенсивности физиологические процессов, называется фотопериодизмом. С фотопериодизмом связаны основные приспособительные реакции и сезонные изменения у всех живых организмов. Совпадение периодов жизненного цикла с соответствующим временем года (сезонный ритм) имеет огромное значение для существования видов. Роль пускового механизма сезонных изменений (от весейнего пробуждения до зимнего покоя) играет длина светового дня, как наиболее постоянное изменение, предвещающее смену температур и других экологических условий. Так, увеличение длины светового дня стимулирует дея­тельность половых желез у многих животных и определяет начало брачного периода. Укорочение светового дня ведет к затуханию функции половых желез, накоплению жира, развитию пышного меха у животных, перелетам птиц. Аналогично у растений с удлинением светового дня связано образование гормонов, влияющих на цветение, оплодотворение, плодоношение, образование клубней и т. д. Осенью эти процессы затухают.

В зависимости от реакции на длину светового дня растения делят на длиннодневные, цветение которых наступает при продолжительности светлого периода суток 12 и более часов (рожь, овес, ячмень, картофель и др.), короткодневные, у которых цветение наступает, когда день становится коротким (менее 12 ч) (это растения преимущественно тропического происхождения — кукуруза, соя, ифосо, георгины и др.) и нейтральные, цветение которых не зависит от длины светового дня (горох, гречиха и др.).

На основе фотопериодизма у растений и животных в процессе эволюции выработались специфические изменения интенсивности физиологических процессов, периодов роста и размножения, повторяющиеся с годичной периодичностью, которые называются сезонными ритмами. Изучив закономерности суточных ритмов, связанных со сменой дня и ночи, и сезонных ритмов, человек использует эти знания для круглогодичного выращивания в искусственных условиях овощей, цветов, птиц, повышения яйценоскости кур и т. п.

Суточная ритмичность у растений проявляется в периодическом открытии и закрытии цветков (хлопчатник, лен, душистый табак), усилении или ослаблении физиологических и биохимических процессов фотосинтеза, скорости деления клеток и др. Суточные ритмы, проявляющиеся в периодическом чередовании активности и отдыха, характерны для животных и человека. Всех животных можно подразделить на дневных и ночных. Большинство из них проявляют наибольшую активность днем и лишь немногие (летучие мыши, совы, крыланы и др.) приспособились к жизни только в ночных условиях. Ряд животных постоянно обитают в полной темноте (аскарида, крот и др.).

У человека обнаружены суточные колебания свыше трехсот показателей. Так, температура тела выше в дневные часы, достигает максимального значения к 18 часам, а ночью снижается. Самый низкий уровень температуры наблюдается между 1 часом ночи и 5 часами утра. Артериальное давление днем выше, а ночью ниже. В дневное время свертываемость крови выше, в периферической крови увеличено содержание кровяных пластинок, эритроцитов, лейкоцитов, адреналина и др. У большинства людей наивысшая биоэлектрическая активность мозга наблюдается утром (с 8 до 12 часов) и вечером (между 17 и 19 часами). Людей, способных к наиболее активной работе утром, называют «жаворонками». Однако встречаются лица, наиболее высокая работоспособность которых приходится на вечерние и даже ночные часы (их называют «совами»). Большинство людей может работать производительнее в дневное время суток, поэтому в ночные смены снижаются производительность труда и внимание, что приводит к повышению травматизма.

К нарушению привычных суточных ритмов приводит и преодоление на воздушном транспорте больших расстояний. При этом происходит перемещение пассажиров на несколько часовых поясов. Для сохранения высокой работоспособности в таких условиях необходимо заблаговременно вырабатывать новый суточный биоритм.

Важным абиотическим фактором среды является температура, от которой в значительной степени зависит существование, развитие и распространение живых существ. Колебания температуры на земном шаре достигают широких пределов: от + 50—60 °С в пустынях до —70—80 °С в Антарктиде, однако жизнь существует и в таких экстремальных условиях (водоросли в горячих источниках, пингвины в Антарктиде). Многие низшие организмы способны выдерживать очень низкие температуры благодаря высокой концентрации в цитоплазме их клеток солей, глицерина, сахара и сниженного количества воды. У большинства же организмов процессы жиз­недеятельности протекают при температурах от —4°С до + 40... + 45 °С.

Всех животных подразделяют на холоднокровных (пойкилотермных) и теплокровных (гомойотермных). У холоднокровных (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся и беспозвоночные) температура тела непостоянна и зависит от температуры окружающей среды. У некоторых холоднокровных (например, у насекомых) при интенсивном сокращении мышц во время полета температура тела может повышаться на 10 и более градусов. Теплокровные животные (птицы и млекопитающие) и человек способны поддерживать постоянную температуру тела благодаря интенсивному обмену веществ, появлению теплоизолирующих покровов (перья, мех, подкожная жировая клетчатка, одежда) и выработке в процессе эволюции особых механизмов ее регуляции (потовые железы, нервные механизмы регуляции). Важную роль в интенсификации обменных процессов у гомойотермных организмов сыграли такие ароморфозы, как четырехкамерное сердце и совершенные органы дыхания. Надо помнить, что эта способность носит ограниченный характер, так как при значительных колебаниях температуры внешней среды возможен перегрев или переохлаждение организма, что чревато серьезными последствиями. Одним из приспособлений животных к колебаниям температуры является миграция — переселение в более благоприятные условия (перелеты птиц, миграции рыб, насекомых и др.

Многие виды холоднокровных животных приобрели способность переживать неблагоприятные условия (высокую или низкую температуру, отсутствие воды, пищи и др.) в состоянии оцепенения. Это состояние характеризуется неподвижностью животного, прекращением питания, резким снижением всех физиологических функций. Некоторые насекомые, рыбы и земноводные впадают в оцепенение при температурах ниже +10 °С, другие — только при температуре, близкой к нулю. Вмерзшие в лед лягушки после оттаивания возвращаются к активной жизнедеятельности. Даже ряд млекопитающих (ежи, барсуки) впадают в зимнюю спячку. Пониженный уровень обмена веществ поддерживается у них за счет запасов энергии (жира), накопленных ранее. Пустынные грызуны, черепахи и др. впадают в спячку на несколько летних месяцев, что обусловлено преимущественно нехваткой воды.

Наиболее глубокое оцепенение наблюдается при анабиозе. Анабиоз — такое состояние живых организмов, при котором все жизненные процессы почти прекращены или настолько снижены, что видимые проявления жизни отсутствуют. В состоянии анабиоза повышается устойчивость организмов ко многим неблагоприятным факторам: недостатку кислорода и влаги, действию ядовитых веществ и ионизирующих излучений и др. Чаще всего анабиоз вызывают изменения температуры и влажности среды. Так, при пересыхании луж впадают в анабиоз многие бактерии, простейшие и низшие ракообразные. Многие паразитические бактерии и простейшие при этом покрываются плотными оболочками и образуют споры (бактерии) или цисты (простейшие). В таком состоянии они могут сохранять жизнеспособность в течение нескольких лет.

Важным лимитирующим абиотическим фактором внешней среды является влажность, так как без воды не может существовать ни один организм» Вода является в первую очередь универсальным растворителем, а все обменные процессы в клетках протекают в растворах; вода непосредственно участвует в биохимических реакциях. Ее содержание в клетках достигает 70—90 %.

Источником воды для растений и животных служат атмосферные осадки, водоемы, подземные воды, роса и туман. Влажность воздуха определяется содержанием в нем водяного пара. Наибольшая влажность отмечается на побережьях морей и океанов (до 100%), а наименьшая—в пустынях (2—4%).

Недостаток влаги служит ограничивающим фактором, определяющим границы жизни и ее зональное распределение. При недостатке воды у живот­ных и растений вырабатываются приспособления для ее добывания и сохранения. Растения засушливых мест обычно имеют глубокие корни (у верблюжьей колючки до 16 м длиной) и мелкие листья, покрытые толстой кутикулой, содержащие относительно мало устьиц (иногда они видоизменены в колючки). У полупустынных растений (кактусы, молочаи) имеются сочные мясистые стебли с сильно развитой водозапасающей тканью. Одним из приспособлений для снижения потерь воды является ли­стопад.

У животных также выработался ряд приспособлений к недостатку влаги. Мелкие животные (грызуны, пресмыкающиеся, членистоногие) довольствуются водой, поступающей вместе с пищей. Резервуаром воды для ряда животных засушливых районов служат отложения жира (горб у верблюда, курдюк у овец, жировое тело у насекомых), при окислении которого образуется необходимое количество воды. Ряд животных пустынных районов обладают способностью к длительному быстрому бегу (антилопы, куланы, сайгаки), позволяющему им совершать дальние миграции на водопой. Некоторые виды (преимущественно грызуны) перешли к ночному образу жизни, тем самым избегая перегрева и большого, испарения воды.

Соленость среды обитания является важным экологическим фактором и зависит от концентрации растворимых солей. Минеральные соли почвы служат источником питания растений, однако их избыток, наблюдающийся на засоленных почвах, действует на растения губительно (солончаки). В природе преобладают животные, приспособленные к обитанию только в пресной воде (карповые рыбы) или только в соленой (сельдеобразные рыбы). Однако отдельные виды животных в разные периоды развития нуждаются в разных условиях солености (взрослые угри обитают в пресных водоемах, а их личинки — в морях, лососевые рыбы — наоборот).

К важным абиотическим факторам внешней среды следует отнести барометрическое давление и состав атмосферного воздуха.

Большинство живых существ на нашей планете приспособлено к существованию при барометрическом давлении 720—740 мм рт. ст. (на уровне Мирового океана). При подъеме на высоту давление воздуха падает, что, неблагоприятно сказывается на снабжении организмов кислородом.

Главной составной частью воздуха является кислород (21 %), который необходим для нормального протекания окислительных процессов в клетках большинства живых существ (аэробов). Некоторые организмы (в основном бактерии) могут существовать в бескислородной среде (анаэробы). Даже один и тот же организм на разных этапах своего развития может менять отношение к кислороду. Так, яйца аскариды для своего развития нуждаются в кислороде, а взрослые паразиты приспособились к существованию в бескислородной среде (кишечнике человека). Содержание диоксида углерода составляет всего 0,03— 0,04 %, но он имеет существенное значение для жизни на Земле, так как непосредственно используется в процессе фотосинтеза. Больше всего в атмосфере содержится азота (70,09 %), однако он не имеет особого биологического значения, так как непосредственно не усваивается растениями. В атмосфере содержится также небольшое количество инертных газов, газообразных и пылевидных приме­сей, микроорганизмов.

Биотические факторы

Под биотическими факторами среды понимают компоненты живой природы, прямо или косвенно действующие на организм. Данный организм также воздействует на другие живые существа и на абиотические факторы. Все виды взаимоотношений между организмами можно подразделить на конкуренцию, хищничество, антибиоз и симбиоз.

Конкурентные взаимоотношения возникают между организмами в том случае, если для их существования необходимы одинаковые или сходные условия. Например, саранча, грызуны и травоядные парнокопытные вступают между собой в конкурентные отношения из-за пищи. Растения конкурируют друг с другом за свет, влагу, защиту от поедания животными и т.п. В конкурентные отношения могут вступать особи как одного, так и разных видов (сосны — за свет, разные виды хищников — за жертву).

При хищничестве наблюдается прямое уничтожение жертвы и, как правило, использование ее в качестве пищи. Хищники есть среди животных всех классов хордовых (акулы, крокодилы, орлы, волки) и среди других типов, например гидра, планария, морские звезды, божьи коровки и др. Есть хищники и среди растений (росянка). Разновидностью хищничества является каннибализм (внутривидовое хищничество) — поедание одними особями других своего же вида. Например, самка паука каракурта поедает самца после спаривания.

Под антибиозом понимают такие взаимоотношения между организмами разных видов, когда особи одного вида, чаще путем выделения особых веществ, оказывают угнетающее воздействие на особей других видов. Эти вещества имеют разную химическую природу, но общее название — антибиотики. Антибиотики, продуцируемые грибами, бактериями и другими организмами (пенициллин, стрептомицин, биомицин и др.), нашли широкое применение для лечения разнообразных инфекционных болезней. Некоторые высшие растения также продуцируют антибиотики, которые получили название фитонциды. Фитонциды чаще всего представляют собой летучие вещества (иногда малолетучие), угнетающие жизнедеятельность бактерий, грибов, простейших и др. Они играют большую роль в биологической очистке воздуха. Поэтому в сосновых лесах строят санатории для больных туберкулезом и другими легочными заболеваниями. Широкое применение в медицине находят фитонциды чеснока и лука.

Симбиозом является любое сожительство организмов разных видов, приносящее пользу хотя бы одному из них. Выделяют следующие формы симбиоза: мутуализм, синойкию, комменсализм и паразитизм.

Мутуализм (взаимовыгодный симбиоз) — это совместное сожительство организмов разных видов, приносящее взаимную пользу. Например, лишайники являются симбиотическими организмами, тело которых построено из водорослей и грибов. Нити гриба снабжают клетки водоросли водой и минеральными веществами, а клетки водорослей осуществляют фотосинтез и, следовательно, снабжают гифы грибов органическими веществами.

Синойкия (квартирантство) — сожительство, при котором особь одного вида использует особь другого вида только как жилище, не принося своему «живому дому» ни пользы, ни вреда. Например, пресноводная рыбка горчак откладывает икринки в мантийную полость двухстворчатых моллюсков. Развивающиеся икринки надежно защищены раковиной моллюска, но они безразличны для хозяина и не питаются за его счет.

Комменсализм (нахлебничество) — совместное сожительство организмов разных видов, при котором один организм использует другой как жилище и источник питания, но не причиняет вреда партнеру. Например, некоторые морские полипы, поселяясь на крупных рыбах, в качестве пищи используют их испражнения. В желудочно-кишечном тракте чело века находится большое количество бактерий и простейших, питающихся остатками пищи и не причиняющих вреда хозяину.

Паразитизм — это форма антагонистического сожительства организмов, относящихся к разным видам, при котором один организм (паразит), поселяясь на теле или в теле другого организма (хозяина), питается за его счет и причиняет вред. Болезнетворное действие паразитов слагается из механического повреждения тканей хозяина, отравления его продуктами обмена, питания за его счет. Паразитами являются все вирусы, многие бактерии, грибы, простейшие, некоторые черви и членистоногие. В отличие от хищника паразит использует свою жертву длительно и далеко не всегда приводит ее к смерти. Нередко вместе со смертью хозяина погибает и паразит. Связь паразита с внешней средой осуществляется опосредованно через организм хозяина.

Различают временных и постоянных паразитов. Временные паразиты нападают на хозяина в основном для питания (комары, клещи). Постоянные паразиты весь цикл развития или большую его часть проводят на теле или в теле хозяина (аскарида, печеночный сосальщик, вши и др.). По месту обитания паразиты подразделяются на наружных, обитающих на теле хозяина (вши, блохи, клещи), и внутренних, обитающих в теле хозяина (аскарида, малярийный плазмодий, бычий цепень).

Паразитический образ жизни оказывает существенное влияние на морфологию и физиологию паразитов. Так, у многих из них развиваются специальные органы прикрепления и питания (присоски, крючья, колющесосущий ротовой аппарат), высокой степени развития достигает половая система, что способствует интенсивности размножения (аскарида за сутки откладывает до 240 тыс. яиц). Благодаря нахождению в организме хозяина и питанию за его счет у многих паразитов слабо развиты нервная система и органы чувств (плоские и круглые черви), а у ленточных червей даже отсутствует пищеварительная система (они всасывают готовые переваренные вещества всей поверхностью тела из тонкого кишечника хозяина).

Антагонистические взаимоотношения паразитов и хищников со своими жертвами поддерживают численность популяций одних и других на определенном относительно постоянном уровне, что имеет большое значение в выживании видов.

Антропогенные факторы связаны с деятельностью человека. Человек, в отличие от животных, не пассивно приспосабливается к окружающей среде, а изменяет ее в соответствии со своими потребностями. Влияние человека на природу особенно возросло в последние десятилетия в связи с интенсивным развитием промышленности и сельского хозяйства и может быть как положительным, так и отрицательным. Положительное воздействие человека проявляется в посадке лесов, парков, садов, создании и разведении высокопродуктивных новых сортов растений и пород животных, создании и охране заповедников, заказников и т. п. Однако отрицательное влияние людей на природу остается все еще достаточно интенсивным: вырубаются лесные массивы, высушиваются вековые болота, мелеют реки, происходит эрозия почв, загрязнение воды, почвы и воздуха отходами, нефтепродуктами, синтетическими веществами, радиоактивными изотопами (авария на Чернобыльской АЭС в 1986 г.) и др. Назрела необходимость безотлагательной разработки и внедрения в практику глобальной концепции природопользования. В противном случае человечество окажется перед лицом необратимой экологической катастрофы.

Антропогенные факторы

среды, внесённые в природу человеческой деятельностью изменения, воздействующие на органический мир (см. Экология). Переделывая природу и приспосабливая её к своим потребностям, человек изменяет среду обитания животных и растений, влияя тем самым на их жизнь. Воздействие может быть косвенным и прямым. Косвенное воздействие осуществляется путём изменения ландшафтов — климата, физического состояния и химизма атмосферы и водоёмов, строения поверхности земли, почв, растительности и животного населения. Большое значение приобретает увеличение радиоактивности в результате развития атомной промышленности и особенно испытаний атомного оружия. Человек сознательно и бессознательно истребляет или вытесняет одни виды растений и животных, распространяет другие или создаёт для них благоприятные условия. Для культурных растений и домашних животных человек создал в значительной степени новую среду, многократно увеличив продуктивность освоенных земель. Но это исключило возможность существования многих диких видов. Увеличение народонаселения Земли и развитие науки и техники привели к тому, что в современных условиях очень трудно найти участки, не затронутые деятельностью человека (девственные леса, луга, степи и т. д.). Неправильная распашка земель и неумеренный выпас скота не только привели к гибели естественных сообществ, но и усилили водную и ветровую эрозию почв и обмеление рек. Вместе с тем возникновение селений и городов создало благоприятные условия для существования многих видов животных и растений (см. Синантропные организмы). Развитие промышленности не обязательно приводило к обеднению живой природы, но часто способствовало появлению новых форм животных и растений. Развитие транспорта и других средств сообщения способствовало распространению как полезных, так и многих вредных видов растений и животных (см. Антропохория). Прямое воздействие направлено непосредственно на живые организмы. Например, нерациональные рыболовство и охота резко сократили численность ряда видов. Нарастающая сила и убыстряющиеся темпы изменения природы человеком вызывают необходимость её охраны (см. Охрана природы). Целенаправленное, сознательное преобразование природы человеком с проникновением в микромир и космос знаменует собой, по В. И. Вернадскому (1944), формирование «ноосферы» — оболочки Земли, измененной человеком.

74. Виды органов государственного управления природопользованием и охраной окружающей среды. Органы общей компетенции

Государственное управление использованием и охраной природных ресурсов осуществляют различные государственные органы, наделенные разной компетенцией и функционирующие на разных уровнях. Их можно подразделить на три вида: органы общей компетенции, органы специальной компетенции, функциональные органы.

Особенность управления природопользованием и охраной окружающей среды органами общей компетенции заключается в том, что они осуществляют эту деятельность наряду с решением других задач, отнесенных к их компетенции, – развитие экономики, управление развитием социальной сферы (здравоохранение, образование и др.), культуры, обороны, космоса и т.д.

К органам общей компетенции, осуществляющим государственное управление использованием и охраной природных ресурсов, относятся:

• Федеральное Собрание РФ;

• Президент России;

• Правительство России;

• администрация субъектов РФ, а также

• органы местной администрации.

При анализе системы органов государственного управления в области охраны окружающей среды и природопользования общей компетенции принципиальным является вопрос: участвуют ли в этом процессе представительные органы? В соответствии с принципом разделения властей государственное управление возлагается на органы исполнительной власти. Ранее, когда вся власть принадлежала Советам народных депутатов, представительные органы осуществляли и управление охраной окружающей среды. Их участие в управлении было даже закреплено в Законе «Об охране окружающей природной среды ». В число органов государственного экологического контроля, наряду с Правительством и специально уполномоченными государственными органами, были включены Верховный Совет РФ и представительные органы субъектов РФ (ст.70).

С учетом действия принципа разделения властей роль Федерального Собрания РФ в государственном управлении природопользованием и охраной окружающей среды минимальна. Она сводится, в частности, к принятию решения об объявлении зоны чрезвычайной экологической ситуации и зоны экологического бедствия в соответствии со ст. 58 и 59 Закона «Об охране окружающей природной среды». Кроме того, на парламент возлагается ряд контрольных полномочий, предусмотренных Конституцией РФ, которые имеют косвенное отношение к рассматриваемой сфере. Причем в основном они принадлежат Государственной Думе. Контрольные полномочия Государственной Думы проявляются в том, что она дает согласие Президенту РФ на назначение Председателя Правительства России и решает вопрос о доверии Правительству России.

С учетом того, что государственное финансирование охраны окружающей среды имеет решающее значение для достижения целей поддержания и восстановления благоприятного состояния окружающей среды, контроль Государственной Думы за деятельностью Правительства при формировании бюджета – важная функция управления. Контроль за исполнением федерального бюджета, в том числе по статьям, касающимся охраны окружающей среды, относится к совместному ведению обеих палат Федерального Собрания. На регулярной основе такой контроль от имени Федерального Собрания осуществляет специально созданный орган – Счетная палата. Контрольная деятельность Счетной палаты регулируется Федеральным законом от 11 января 1995 г. «О Счетной палате Российской Федерации».

Природоохранительная деятельность Президента России регулируется многими актами, включая Конституцию РФ. К важнейшим функциям управленческой деятельности Президента, предусмотренных Конституцией, можно отнести определение основных направлений внутренней и внешней экологической политики государства; нормотворчество; организацию системы центральных органов исполнительной власти России; гарантии соблюдения прав граждан в области природопользования и охраны окружающей среды; обеспечение согласованного функционирования и взаимодействия органов государственной власти в области природопользования и охраны окружающей среды.

Управление охраной окружающей среды и природопользованием осуществляется как непосредственно Президентом РФ, так и структурами в его администрации. За время действия института президентства в России специальными структурами в администрации Президента были Советник Президента по вопросам экологии и охраны здоровья, Межведомственная комиссия по экологической безопасности Совета Безопасности РФ. Однако первая из названных структур упразднена.

При анализе деятельности Президента РФ по управлению природопользованием и охраной окружающей среды, нельзя не обратить внимания на очевидную тенденцию принятия им решений, уменьшающих возможности для решения в стране острейших экологических проблем. Об этом свидетельствует не только упразднение должности Советника по вопросам экологии в собственном аппарате. Указом Президента РФ от 14 августа 1996 г. «О структуре федеральных органов исполнительной власти» было упразднено Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ и на его основе образован Государственный комитет РФ по охране окружающей среды, имеющий более низкий статус в сравнении с министерством. Тем же Указом ликвидирован как самостоятельный Государственный комитет по санитарно-эпидемиологическому надзору России, отвечавший за санитарно-эпидемиологическое благополучие населения. Госсанэпиднадзор стал частью Минздрава РФ.

Компетенция Правительства РФ и правительств субъектов РФ в сфере природопользования и охраны окружающей среды определена многими нормативными правовыми актами – как общими, так и экологическими. В соответствии со ст. 114 Конституции РФ Правительство РФ:

• обеспечивает проведение в Российской Федерации единой государственной политики в области экологии;

• осуществляет управление федеральной собственностью на природные ресурсы;

• проводит меры по обеспечению законности, осуществлению экологических прав граждан и др.

Федеральный конституционный закон от 17 декабря 1997 г. «О Правительстве Российской Федерации» в отдельной статье определил полномочия Правительства РФ в сфере природопользования и охраны окружающей среды. Согласно ст. 18, Правительство РФ:

• обеспечивает проведение единой государственной политики в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности;

• принимает меры по реализации прав граждан на благоприятную окружающую среду, по обеспечению экологического благополучия;

• организует деятельность по охране и рациональному использованию природных ресурсов, регулированию природопользования и развитию минерально-сырьевой базы Российской Федерации;

• координирует деятельность по предотвращению стихийных бедствий, аварий и катастроф, уменьшению их опасности и ликвидации их последствий.

Более подробно полномочия Правительства РФ регламентированы в Законе «Об охране окружающей природной среды», иных актах законодательства об окружающей среде. В частности, Правительство РФ:

• обеспечивает разработку и реализацию государственных экологических программ;

• координирует деятельность министерств и ведомств на территории РФ в области охраны окружающей среды;

• устанавливает порядок образования и использования федерального внебюджетного экологического фонда;

• организует подготовку и распространение ежегодного государственного доклада о состоянии окружающей природной среды;

• устанавливает порядок разработки и утверждения экологических нормативов выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду, лимитов использования природных ресурсов, размещения отходов;

• устанавливает порядок определения платы и ее предельных размеров за пользование природными ресурсами, загрязнение окружающей природной среды, размещение отходов, другие виды вредного воздействия;

• принимает решения об организации особо охраняемых природных территорий и объектов и включении их в природно-заповедный фонд Российской Федерации;

• организует систему всеобщего непрерывного экологического воспитания и образования граждан и др.

Правительство РФ осуществляет деятельность в области природопользования и охраны окружающей среды как самостоятельно, так и через созданные им структуры. В аппарате Правительства РФ вопросами в данной области ведает Департамент реформирования агропромышленного комплекса и защиты окружающей среды, созданный в 1997 г. (до этого – Департамент природных ресурсов и охраны окружающей среды). Вспомогательным органом Правительства РФ является также Правительственная комиссия по окружающей среде и природопользованию, действующая на основе Положения от 14 февраля 1997 г. К ее основным задачам относится рассмотрение вопросов, связанных с обеспечением экологической безопасности, рациональным использованием природных ресурсов, сохранением биологического разнообразия, разработкой и реализацией стратегии устойчивого развития страны; рассмотрение предложений по совершенствованию государственного управления и развитию федеративных отношений в сфере природопользования и охраны окружающей среды, а также проектов и программ федерального и международного значения по изучению, освоению, воспроизводству, охране природных ресурсов и окружающей среды; контроль за выполнением решений Правительства РФ по вопросам, относящимся к его компетенции.

Деятельность органов общей компетенции в области природопользования и охраны окружающей среды на уровне субъектов Российской Федерации регулируется как федеральным законодательством, так и нормативными правовыми актами субъектов РФ. Она включает обеспечение реализации государственной экологической политики; координацию деятельности министерств и ведомств в данной сфере; планирование рационального природопользования и охраны окружающей среды; организацию ведения кадастров природных ресурсов на уровне субъектов; осуществление государственного контроля за природопользованием и охраной окружающей среды и др.

Полномочия органов местного самоуправления в области охраны окружающей среды и природопользования определены как Федеральным законом от 28 августа 1995 г. «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации», так и отдельными актами экологического законодательства. Местное самоуправление осуществляется на всей территории России в городских, сельских поселениях и на иных территориях. Это – наиболее многочисленная система органов в стране, призванная решать задачи в сфере взаимодействия общества и природы. При оценке этих органов важно иметь в виду, что экологические проблемы, как правило, имеют локальный характер.

Местное самоуправление есть выражение власти народа, представляет собой признаваемую и гарантируемую Конституцией РФ самостоятельную и под свою ответственность деятельность населения по решению непосредственно или через органы местного самоуправления вопросов местного значения, исходя из интересов населения, его исторических и иных местных традиций. К органам местного самоуправления относятся как выборные, так и другие органы, образуемые в соответствии с уставами муниципальных образований.

В соответствии со ст. 6 Закона «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации» в ведении муниципальных образований находятся вопросы местного значения, а также отдельные государственные полномочия, которыми могут наделяться органы местного самоуправления. К вопросам местного значения относятся:

• владение, пользование и распоряжение природными ресурсами, находящимися в муниципальной собственности;

• обеспечение санитарного благополучия населения;

• регулирование планировки и застройки территорий муниципальных образований;

• контроль за использованием земель на территории муниципального образования;

• регулирование использования водных объектов местного значения, месторождений общераспространенных полезных ископаемых, а также недр для строительства подземных сооружений местного значения;

• благоустройство и озеленение территории муниципального образования;

• участие в охране окружающей среды на территории муниципального образования;

• организация и содержание муниципальной информационной службы.

С учетом того, что организация государственного управления на федеральном уровне отнесена в соответствии с Конституцией РФ к компетенции Президента России и в законодательстве, как правило, не называются конкретные органы как адресаты норм, для органов общей компетенции важнейшей является функция координации государственного управления природопользованием и охраной окружающей среды. Она реализуется, во-первых, посредством создания оптимальной системы органов исполнительной власти. И, во-вторых, путем определения конкретных органов как головных и наделенных координационной функцией. В частности, функции координации деятельности федеральных органов исполнительной власти и органов исполнительной власти субъектов РФ по совместному проведению природоохранных мероприятии, выполнению обязательств Российской Федерации, вытекающих из международных договоров по охране окружающей среды и использованию природных ресурсов, выполняет Правительственная комиссия по окружающей среде и природопользованию.

При характеристике деятельности органов общей компетенции в области природопользования и охраны окружающей среды важно подчеркнуть, что эти органы как самостоятельно, так и совместно со специально уполномоченными органами в данной сфере, по их предложениям решают задачи по выработке и реализации государственной экологической политики, разработке государственных экологических программ. Органы общей компетенции определяют порядок осуществления некоторых функций государственного управления в природопользовании и охране окружающей среды. Так, Правительство РФ определяет порядок осуществления некоторых функций управления, например, экологического нормирования, государственной экологической экспертизы, экологического лицензирования, определения платы за природопользование. При этом подготовка и принятие управленческих решений по нормированию, государственной экологической экспертизе, определению платы за природопользование и загрязнение окружающей среды не относится к компетенции органов общей компетенции. Важно то, что этим заняты органы специальной компетенции. И органы общей компетенции не вправе вмешиваться в этот процесс. Что касается такой природоохранной меры, как предоставление лицензий на природопользование, то эти лицензии выдаются в соответствии с законодательством и Правительством РФ, и уполномоченными природоохранными органами.

75. Концепция устойчивого развития появилась в результате объединения трех основных точек зрения: экономической, социальной и экологической.

[править]Экономическая составляющая

Экономический подход к концепции устойчивости развития основан на теории максимального потока совокупного дохода Хикса-Линдаля, который может быть произведен при условии, по крайней мере, сохранения совокупного капитала, с помощью которого и производится этот доход. Эта концепция подразумевает оптимальное использование ограниченных ресурсов и использование экологичных — природо-, энерго-, и материало-сберегающих технологий, включая добычу и переработку сырья, создание экологически приемлемой продукции, минимизацию, переработку и уничтожение отходов. Однако при решении вопросов о том, какой капитал должен сохраняться (например, физический или природный, или человеческий капитал) и в какой мере различные виды капитала взаимозамещаемы, а также при стоимостной оценке этих активов, особенно экологических ресурсов, возникают проблемы правильной интерпретации и счета. Появились два вида устойчивости — слабая, когда речь идет о неуменьшаемом во времени природном и произведенном капитале, и сильная — когда должен не уменьшаться природный капитал (причем часть прибыли от продажи невозобновимых ресурсов должна направляться на увеличение ценности возобновимого природного капитала).

[править]Социальная составляющая

Социальная составляющая устойчивости развития ориентирована на человека и направлена на сохранение стабильности социальных и культурных систем, в том числе, на сокращение числа разрушительных конфликтов между людьми. Важным аспектом этого подхода является справедливое разделение благ. Желательно также сохранение культурного капитала и многообразия в глобальных масштабах, а также более полное использование практики устойчивого развития, имеющейся в не доминирующих культурах. Для достижения устойчивости развития, современному обществу придется создать более эффективную систему принятия решений, учитывающую исторический опыт и поощряющую плюрализм. Важно достижение не только внутри-, но и межпоколенной справедливости. В рамках концепции человеческого развития человек является не объектом, а субъектом развития. Опираясь на расширение вариантов выбора человека как главную ценность, концепция устойчивого развития подразумевает, что человек должен участвовать в процессах, которые формируют сферу его жизнедеятельности, содействовать принятию и реализации решений, контролировать их исполнение.

[править]Экологическая составляющая

С экологической точки зрения, устойчивое развитие должно обеспечивать целостность биологических и физических природных систем. Особое значение имеет жизнеспособность экосистем, от которых зависит глобальная стабильность всей биосферы. Более того, понятие «природных» систем и ареалов обитания можно понимать широко, включая в них созданную человеком среду, такую как, например, города. Основное внимание уделяется сохранению способностей к самовосстановлению и динамической адаптации таких систем к изменениям, а не сохранение их в некотором «идеальном» статическом состоянии. Деградация природных ресурсов, загрязнение окружающей среды и утрата биологического разнообразия сокращают способность экологических систем к самовосстановлению.

[править]Единство концепций

Согласование этих различных точек зрения и их перевод на язык конкретных мероприятий, являющихся средствами достижения устойчивого развития — задача огромной сложности, поскольку все три элемента устойчивого развития должны рассматриваться сбалансированно. Важны также и механизмы взаимодействия этих трех концепций. Экономический и социальный элементы, взаимодействуя друг с другом, порождают такие новые задачи, как достижение справедливости внутри одного поколения (например, в отношении распределения доходов) и оказание целенаправленной помощи бедным слоям населения. Механизм взаимодействия экономического и экологического элементов породил новые идеи относительно стоимостной оценки и интернализации (учета в экономической отчетности предприятий) внешних воздействий на окружающую среду. Наконец, связь социального и экологического элементов вызвала интерес к таким вопросам как внутрипоколенное и межпоколенное равенство, включая соблюдение прав будущих поколений, и участия населения в процессе принятия решений.

[править]Индикаторы

Важным вопросом в реализации концепции устойчивого развития — особенно в связи с тем, что она часто рассматривается как эволюционирующая — стало выявление его практических и измеряемых индикаторов. В этом направлении сейчас работают как международные организации, так и научные круги. Исходя из вышеуказанной триады, такие индикаторы могут связывать все эти три компонента и отражать экологические, экономические и социальные (включая психологические, например, восприятие устойчивого развития) аспекты.

77. Структура почвенного покрова (СПП) — закономерное пространственное размещение почв на небольших территориях, выявляемое при детальном картографировании их почвенного покрова и образованное многократным повторением одного или нескольких различных основных образующих её элементов — почвенных комбинаций (ПК), каждая из которых содержит все почвы, являющиеся компонентами СПП с характерными для них взаимосвязями.

Определение по ГОСТу:

Почвенный покров[1] — совокупность почв, покрывающих земную поверхность.

Структура почвенного покрова[1] — пространственное расположение элементарных почвенных ареалов, в разной степени генетически связанных между собой и создающих определенный пространственный рисунок.

СПП не следует смешивать с зонально-провинциальным строением почвенного покрова: для второго явления характерен не только больший масштаб, но и уникальность слагающих его компонентов, отсутствие генетической связи между ними, обусловленность изменением климата, а не геолого-геоморфологических и биологических компонентов ландшафта, как у СПП.

Под структурой почвенного покрова (СПП) конкретной территории понимается закономерное пространственное размещение почв, связанное с литолого-геоморфологическими и геоботаническими условиями. Это понятие относится к небольшим территориям в отличие от планетарно-континентальных и зонально-провинциальных закономерностей размещения почв, для которых главным фактором является биоклиматический.

Причины неоднородности почвенного покрова

В природе практически не бывает таких ситуаций, чтобы на много километров простиралась какая-нибудь одна почва с неизменными в пространстве свойствами. Очевидно что различия почв обусловлены различиями в факторах почвообразования. Из классических 5 факторов не участвуют в формировании СПП климат и время. Климат не меняется на характерных для СПП расстояниях и, следовательно, оказывая не дифференцирующее, а нивелирующее воздействие на почвы. Он, однако, в числе других факторов, задаёт набор возможных на данной территории составляющих СПП. Различия в длительности почвообразования на разных участках земной поверхности не оказывают непосредственного влияния на СПП, однако в ряде случаев они воздействуют на СПП через другие факторы. Таким образом, на формирование неоднородности почвенного покрова влияют различия положения почв в рельефе, воздействие живых организмов и неоднородность почвообразующих пород.

Фридланд произвёл следующую перегруппировку этих факторов применительно именно к СПП:

Рельеф, как перераспределитель влаги, растворимого вещества и тепла,

Процессы рельефообразования, идущие параллельно с почвообразованием (водная эрозия, дефляция, аллювиальные и пролювиальные процессы, карст, суффозия),

Мерзлотные явления и неоднородность снежного покрова,

Неоднородность почвообразующих пород,

Воздействие грунтовых вод,

Пестрота растительного покрова,

Воздействие животного мира,

Деятельность человека.

В образовании СПП большое значение играют случайные явления. Так, можно точно предсказать при известных значениях перечисленных факторов какими элементами будет представлен почвенный покров той или иной области, но где будут располагаться эти элементы — невозможно.

[править]Элементарный почвенный ареал

Почвенный покров континуален (хотя и в известной степени разорван выходами горных пород, водными пространствами и т. п.), однако для описания и изучения его структуры необходимо выделить некоторые исходные структурные единицы с заданными границами. Такой исходной единицей СПП в советской, а затем и российской школе почвоведения принято считать элементарный почвенный ареал (ЭПА) — почвенное образование, внутри которого отсутствуют какие-либо почвенно-географические границы. Он образован почвой относящейся к какой-либо одной классификационной единице наиболее низкого ранга и со всех сторон ограничен другими ЭПА или непочвенными образованиями. При этом почвы соседних ЭПА могут различаться на любом ранге классификации, в том числе на уровне типа. Почвы внутри ЭПА не однородны, однако варьирование их свойств происходит в амплитуде, допускаемой определениями наиболее низких единиц классификации.

Элементарный почвенный ареал[1] - первичный компонент почвенного покрова, который представляет собой площадь, занимаемую почвой, относящейся к одной классификационной единице наиболее низкого ранга.

В иностранной литературе имеются близкие к ЭПА понятия: полипедон (почвенный индивидуум) в американской, педотоп в немецкой, женон во французской. Подобные понятия используются в ландшафтоведении (эпиморфа, элементарный ландшафт, биогеоценоз и др.) а также геоботанике (фитоценоз), границы этих образований и ЭПА не всегда совпадают.

Выделяют гомогенные и гетерогенные ЭПА. В свою очередь гетерогенные делятся на регулярно-циклическими или спорадически-пятнистыми. Регулярно-циклические ЭПА представлены сетью многоугольников, в пределах каждого из которых осуществляется вся амплитуда свойств, наблюдаемая для ЭПА в целом (при этом один ЭПА может быть образован и несколькими классификационно-различными почвами при условии что их различия количественные, а не качественные). Образуются они обычно в условиях растрескивания почвы при недостатке влаги или морозобойного. В составе спорадически-пятнистого ЭПА выделяются так называемые предельные структурные элементы (ПСЭ).

ПСЭ — это небольшие участки, характеризующиеся своеобразными почвами и ограниченные распространением фактора, определяющего это своеобразие. Среди примеров ПСЭ можно назвать пятна зоогенно-перерытых почв, пятна подзолистых почв с мощным торфяным горизонтом на месте сгнивших пней, особые почвы муравейников и т. п. Они имеют исключительно биогенную природу, из-за чего их нельзя выделять в качестве ЭПА — их границы почвенные, но не почвенно-географические. Для выделения ПСЭ его почва и почва фонового ЭПА должны различаться хотя бы на уровне разряда.

[править]Почвенные комбинации

Почвенные комбинации (ПК) представляют собой более сложные чем ЭПА единицы СПП и образованы чередующимися в пространстве и в той или иной степени генетически связанными ЭПА. Они представляют собой наименьшие целостные участки СПП, содержащие все её компоненты в типичных для нее взаиморасположениях и взамиоотношениях.

По происхождению, характеру строения и генетической связи между ЭПА выделяют шесть групп ПК:

Комплексы — обусловлены микрорельефом, в связи с чем движение вещества между залегающими на разных элементах рельефа почвами двустороннее и генетическая связь их обоюдная. Почвы контрастно различаются.

Пятнистости — то же что комплексы, но почвы слабоконтрастны.

Сочетания — обусловлены мезорельефом, обмен веществом между почвами на разных его элементах односторонний: вышезалегающие почвы воздействуют на нижезалегающие, но не наоборот.

Вариации — то же что сочетания, но почвы слабоконтрастны.

Мозаики — обусловлены различиями в почвообразующих породах, их компоненты практически не имеют генетической связи друг с другом, представлены резко контрастными почвами.

Ташеты — представлены слабоконтрастными почвами, не имеющими генетической связи друг с другом, формируются под воздействием биологических факторов, например, смены растительности.

Также ПК разделяют на два уровня сложности:

Простые — состоят только из ЭПА и представляют собой второй после ЭПА уровень СПП.

Сложные — состоят из простых ПК иногда наряду с отдельными ЭПА, это третий уровень СПП. Сложными могут быть только сочетания, вариации, мозаики и ташеты.

Также существует еще одно деление ПК на фоновые и бесфоновые. Фоновой называется комбинация, образованная одним дырчатым ЭПА, в которые вкрапляются другие ЭПА.

[править]Способы сокращённой записи

Для сокращённой записи почвенных комбинаций обычно используют систему индексов почв, принятую для обозначения на почвенных картах, например К2сн — каштановые солонцеватые. При этом написанные друг за другом индексы без каких-либо знаков между ними обозначают комплекс (Лг Лгск Ск — комплекс луговых, луговых солончаковатых почв и солончаков), соединённые точкой — пятнистость (П1·П1·П3 — пятнистость слабо-, средне- и сильноподзолистых почв), соединённые плюсом — сочетание (П+Пб+Б — сочетание подзолистых, болотно-подзолистых и болотных почв), соединённые минусом — вариация (Пр-Пп-Пз — вариация песков развеваемых, полузакреплённых и закреплённых), соединённые знаком умножения — мозаика (Дк х Пдб х ВГП — мозаика дерново-карбонатных почв, подбуров и выходов горных пород), деления — ташет (Гткч:Гвкч — ташет типичных и выщелоченных горных коричневых почв). Для обозначения сложных комбинаций используют скобки, например (Чт·Чв)+Чт+Чч — сочетание пятнистости типичных и выщелоченных чернозёмов с чернозёмами типичными и лугово-чернозёмными почвами.

78. Нельзя изучать социальную экологию только с помощью сбора и описания явлений и факторов. Необходимо дать их объяснение через установление связей между элементами в отдельных явлениях и утвердить взаимосвязь этих явлений. Другими словами, социальная экология как наука должна устанавливать научные законы, признаками которых являются общий характер, постоянство и возможность их предвидеть.

Законы должны формировать основные закономерности взаимодействия элементов в системе "общество—природа—человек", чтобы это позволило установить модель оптимального взаимодействия элементов в этой системе.

При этом следует задать вопрос: может ли молодая наука — социальная экология — на данном этапе ее развития приступить к формулированию научных законов с позиций определения предмета социальной экологии?

В 30-е гг. XX столетия были сформулированы Бауэром и Вернадским два важных закона.

1-й закон говорит о том, что геохимическая энергия живой материи в биосфере (включая и человечество как высшее проявление живой материи, наделенной разумом) стремится к максимальному выражению.

2-й закон содержит констатацию того, что в ходе эволюции остаются те виды живых существ, которые своей деятельностью максимально увеличивают биогенную геохимическую энергию.

Но эти законы чаще всего исследователи называют принципами.

Жизнь на Земле развивается только в условиях постоянного притока новой энергии, так как весь цикл циркуляции живой материи осуществляется в одной и той же массе живой субстанции с маленьким коэффициентом восстановления.

Человек проник в эту систему за счет того, что нарушил систему потребления и накопления энергии живой природы. Причем потребности общества в энергии постоянно увеличиваются, в связи с чем требуют большой структурной реорганизации биосферы, а производство новой энергии становится энергетически неблагоприятным.

Общество действительно подчинено целому ряду единых экологических закономерностей природной среды, но оно обладает и рядом свойств, которые не подвластны этим закономерностям.

Поэтому при формулировании законов социальной экологии ученые исходят из законов "теоретического экологического влияния", однако, их не следует понимать как законы социальной экологии.

В работе Б. Коммонера изложены четыре основных глобальных экологических закона, которые могут считаться законами социальной экологии.

1-й закон. Стремление человеческой среды возникает вследствие нарушения отношений в экологической системе в рамках ее причинно-следственных отношений.

Из этого следует, что влияние на любую природную систему на Земле вызывает целый ряд эффектов, оптимальное развитие которых трудно предвидеть.

2-й закон содержит положение о том, что человек живет в замкнутом пространстве, поэтому все, что создается, и все, что берется от природы, ей же определенным способом снова возвращается.

3-й закон указывает на связанность наших знаний о природе и нашего воздействия на нее. То есть если мы не будем знать, как переоформлять природу, мы не можем ее "улучшать" нашими действиями, значит надо вернуться к тем формам жизни, которые представляют экологическую гармонию.

4-й закон говорит о том, что глобальные экологические системы представляют собой неделимое целое и все, что человек из них извлекает, должно быть компенсировано. Поэтому потребление природных ресурсов не может быть безгранично.

Более конкретно Законы Коммонера гласят:

Все связано со всем. Биосфера — наш общий дом.

Экологического счастья в одной стране быть не может, с загрязнением океана, парниковым эффектом и озоновыми дырами должно бороться все сообщество.

За все надо платить. Международное сообщество финансирует научные проекты, позволяющие сохранить биологическое развитие.

Все надо куда-то девать. Международное сообщество приняло специальные законы, запрещающие вывоз и захоронение ядовитых и радиоактивных отходов в бедных странах. Мировой океан также не место для отходов.

Природа знает лучше. Человек должен сохранить экологическое равновесие биосферы, не пытаясь быть умнее природы, и создавать искусственную среду разума — ноосферу.

Пять законов социальной экологии сформулировал Н. Ф. Реймерс. Он расположил их в такой последовательности.

1. Правила социально-экологического равновесия.

2. Принцип культурного управления развитием.

3. Правила социально-экологического замещения.

4. Закон исторической (социально-экологической) необратимости.

5. Закон ноосферы В. И. Вернадского.

Закон "Правила социально-экологического равновесия".

Соотношение скоростей демографического насыщения, давления общества на среду жизни и изменений в самом обществе можно сформулировать в виде правила социально-экологического равновесия: общество развивается до тех пор и постольку, поскольку сохраняет равновесие между своим давлением на среду и восстановлением этой среды природно-естественным и искусственным образом. Так как внешние условия исторического развития, среда жизни: людей и функционирования их хозяйства разрушены или заметно разрушены, то воспроизводство природных ресурсов и поддержание социально-экологического равновесия требуют значительных материальных, трудовых и денежных ресурсов.

Этап экстенсивного прогресса общества имел основания в виде широчайшего распространения людей, их пан-эйкуменности, максимального стремления человечества к "покорению" природы, увеличению ее продуктивности путем сукцессионного омоложения, возрастания энергопроизводства, роста численности трудоспособного населения (что вело к общему увеличению людей) и быстрому обороту товаров. Единственным критерием развития была экономическая прибыль, обогащение.

Закон "Принципы культурного управления развитием" гласит, что религия, обычаи и юридические законы формулировали правила поведения людей в их взаимоотношениях с природой и внутри общества в соответствии с только что сказанным. Культура и мораль как ее составная часть также соответствовали времени. Морально-религиозные каноны разделяли человечество на большие группы. Рост престижа обычно соответствовал количеству денег, религиозному и политическому могуществу, степени общественной агрессивности. Все это в конечном итоге было направлено на поддержание равновесия между развивающимся обществом и средой его развития. Таков принцип культурного управления развитием.

Закон "Правила социально-экологического замещения".

Потребности человека отчасти социально-экологически заменимы. Исключение составляют лишь так называемые основные нужды, главным образом физиолого-психологического характера. Из правила социально-экологического замещения следует и то, что способы такого замещения могут быть различными. Даже незаменимые потребности удовлетворяются разными путями — собирательством, промыслом, скотоводством, земледелием и т. д. Все эти формы хозяйства различно воздействуют на природу и ее же условиями определяются. Известны различные способы "преобразования" природы. Например, развитие сельского хозяйства в охотничье-промысловых районах или земледельческих оазисов в пастбищно-промысловых районах. Более того, доминирующая культура способна менять сам тип хозяйства.

Пройдя какую-то фазу взаимодействий с природой, общество, как правило, не может вернуться на предыдущую ступень, если не произойдут какие-то катастрофические социально-экологические явления, ведущие к общественной деградации. Но и такая деградация не есть возврат к историческому прошлому. Скорее, это угасание собственной, а затем восприятие новой "импортной" культуры.

Однако все это были региональные, а не глобальные явления.

Время от времени высказываются гипотезы, сходные с теорией катастроф Ж. Кювье. Согласно им человечество доходило до каких-то высот цивилизации, затем происходила катастрофа типа "атомной зимы", и все начиналось сначала. Едва ли такая точка зрения имеет под собой фактические основания, прежде всего археологические.

Закон исторической (социально-экологической) необратимости.

Процесс развития человечества как целого не может идти от более поздних фаз к начальным, т. е. общественно-экономические формации, определенным образом взаимодействующие с природной средой и естественными ресурсами, не могут сменяться в обратном порядке. Отдельные элементы социальных отношений (например, рабство, возродившееся в самых чудовищных формах в период сталинизма) в истории повторялись, возможно повторение и уклада хозяйства (например, возвращение от оседлого к кочевому хозяйству), но общий процесс однонаправлен, как необратима и эволюция. Иное представление кажется абсолютно нелогичным: меняется природная среда, меняется человечество, и принятие концепции обратимости было бы согласием с тем, что в одну и ту же реку можно войти дважды, да еще и не состарившись ни на миг.

Закон ноосферы В. И. Вернадского.

Биосфера неизбежно превратится в ноосферу, т. е. в сферу, где разум человека будет играть доминирующую роль в развитии системы "человек—природа". Иными словами, хаотичное саморазвитие, основанное на процессах естественной саморегуляции, будет заменено разумной стратегией, базирующейся на прогнозно-плановых началах, регулировании процессов естественного развития. Лишь благо и заинтересованное понимание, а не насилие и волюнтаризм могут быть в основе формирования ноосферы. Человечеству придется решить массу тяжелых для нового времени проблем, но это будут иные, чем сейчас, проблемы.

Только определенная гуманизация общества, относительно бесконфликтное его включение в систему биосферы, основанное на использовании только прироста ресурсов, может спасти человечество. Управлять люди будут не природой, а прежде всего собой. И в этом смысл закона ноосферы.

Более кратко можно констатировать:

1-й закон говорит о том, что общество развивается тогда и настолько, насколько сохраняется равновесие между его "давлением" на среду и возможностью восстановления этой среды естественным или искусственным путем.

2-й закон (принцип) говорит об ограниченности экономического развития экологическими рамками и указывает на необходимость управлять развитием с учетом глубоких процессов взаимодействия, происходящих между обществом, природой и человеком и теми группами, в которых человек живет.

3-й закон (правило) говорит о необходимости понимания возможного изменения социально-экологических потребностей человека разными способами, которые обусловлены природной средой и которые на нее влияют.

4-й закон говорит о том, что процесс развития общества через определенные фазы не может происходить от более поздних фаз по направлению к предыдущим.

5-закон — закон Вернадского, по которому биосфера неизбежно переходит в ноосферу, т. е. в такую сферу, в которой человеческий разум играет доминантную роль в развитии системы "человек—природа". Таким образом, ученые Реймерс, Бауэр, Вернадский, Коммонер и др. при формировании законов социальной экологии так или иначе исходят из закономерностей общей экологии, поэтому законы социальной экологии содержат в себе выражение этих закономерностей.

79. Кра́сная кни́га — аннотированный список редких и находящихся под угрозой исчезновения животных, растений и грибов. Красные книги бывают различного уровня — международные, национальные и региональные.

Первая организационная задача охраны редких и находящихся под угрозой исчезновения видов — их инвентаризация и учет как в глобальном масштабе, так и в отдельных странах. Без этого нельзя приступать ни к теоретической разработке проблемы, ни к практическим рекомендациям по спасению отдельных видов. Задача не простая, и ещё 30—35 лет назад предпринимались первые попытки составить сначала региональные, а затем мировые сводки редких и исчезающих видов зверей и птиц. Однако сведения были или слишком лаконичны и содержали лишь перечень редких видов, или, напротив, очень громоздки, поскольку включали все имеющиеся данные по биологии и излагали историческую картину сокращения их ареалов.

Красная книга МСОП

Международный Союз Охраны Природы (МСОП) объединил и возглавил в 1948 году работу по охране живой природы государственных, научных и общественных организаций большинства стран мира. В числе первых его решений в 1949 году было создание постоянной Комиссии по выживанию видов (англ. Species Survival Commission), или, как принято называть в русскоязычной литературе, — Комиссию по редким видам.

В задачи Комиссии входило изучение состояния редких видов животных и растений, находящихся под угрозой исчезновения, разработка и подготовка проектов международных и межнациональных конвенций и договоров, составление кадастра таких видов и выработка соответствующих рекомендаций по их охране.

Комиссия начала свою работу с нуля. Нужно было выработать общие принципы подхода к охране редких видов, определить те виды, которым угрожала реальная опасность исчезновения или истребления, разработать систему их классификации, собрать информацию по биологии таких видов, чтобы выявить основные лимитирующие факторы. В начале работы не существовало даже понятия «редкого вида».

Основной своей целью Комиссия поставила создание мирового аннотированного списка (кадастра) животных, которым по тем или иным причинам грозит исчезновение. Сэр Питер Скотт (Piter Scott), председатель Комиссии, предложил назвать список Красной книгой (англ. Red Data Book), чтобы придать ему вызывающее и ёмкое значение, так как красный цвет символизирует сигнал опасности.

[править]Издания Красной книги МСОП

Первое издание Красной книги МСОП вышло в свет в 1963 году. Это было «пилотное» издание с небольшим тиражом. В два его тома вошли сведения о 211 видах и подвидах млекопитающих и 312 видах и подвидах птиц. Красная книга рассылалась по списку видным государственным деятелям и учёным. По мере накопления новой информации, как и планировалось, адресатам высылались дополнительные листы для замены устаревших.

Три тома второго издания книги вышли в 1966—1971 годах. Теперь у неё был «книжный» формат (21,0 × 14,5 см), но, как и первое издание, она имела вид перекидного толстого календаря, любой лист которого мог быть заменён новым. Книга по-прежнему не была рассчитана на широкую продажу, она рассылалась по списку природоохранным учреждениям, организациям и отдельным учёным. Количество видов, занесённых во второе издание Красной книги МСОП, значительно увеличилось, так как за прошедшее время была собрана дополнительная информация. В первый том книги вошли сведения о 236 видах (292 подвидах) млекопитающих, во второй — о 287 видах (341 подвиде) птиц и в третий — о 119 видах и подвидах рептилий и 34 видах и подвидах амфибий.

Постепенно Красная книга МСОП совершенствовалась и пополнялась. В третье издание, тома которого начали выходить в 1972 году, были включены сведения уже о 528 видах и подвидах млекопитающих, 619 видах птиц и 153 видах и подвидах рептилий и амфибий. Была изменена и рубрикация отдельных листов. Первая рубрика посвящена характеристике статуса и современного состояния вида, последующие — географическому распространению, популяционной структуре и численности, характеристике местообитаний, действующим и предлагаемым мерам по охране, характеристике содержащихся в зоопарках животных, источникам информации (литературе). Книга поступила в продажу, и в связи с этим был резко увеличен её тираж.

Последнее, четвёртое «типовое» издание, вышедшее в 1978—1980 годах, включает 226 видов и 79 подвидов млекопитающих, 181 вид и 77 подвидов птиц, 77 видов и 21 подвид рептилий, 35 видов и 5 подвидов амфибий, 168 видов и 25 подвидов рыб. Среди них 7 восстановленных видов и подвидов млекопитающих, 4 — птиц, 2 вида рептилий. Сокращение числа форм в последнем издании Красной книги произошло не только за счёт успешной охраны, но и в результате более точной информации, полученной в последние годы.

Работа над Красной книгой МСОП продолжается. Это документ постоянного действия, поскольку условия обитания животных меняются и всё новые и новые виды могут оказаться в катастрофическом положении. Вместе с тем усилия, предпринимаемые человеком, дают хорошие плоды, о чём свидетельствуют зелёные её листы.

[править]Красный список угрожаемых видов

Вторая ветвь «бифуркации» идеи Красной книги — появление совершенно новой формы информации о редких животных в виде издания «Красных списков угрожаемых видов» (англ. IUCN Red List of Threatened Animals). Они выходят также под эгидой МСОП (Международный Союз Охраны Природы), но официально и практически не являются вариантом Красной книги, не аналогичны ей, хотя и близки к этому. Такие списки опубликованы в 1988, 1990, 1994, 1996 и 1998 годах. Издание осуществляется Всемирным центром мониторинга окружающей среды в Кембридже (Великобритания) при участии более тысячи членов Комиссии по редким видам МСОП.

Структурную основу новой системы образуют два главных блока[1]: а) таксоны, находящиеся под угрозой исчезновения и б) таксоны низкого риска (LC).

Первый блок подразделяется на три категории:

таксоны в критическом состоянии (CR)

таксоны под угрозой исчезновения (EN)

таксоны в уязвимости (VU)

Эти три категории и являются основными, предупреждающими о серьёзности утраты представителей таксона в недалёком будущем. Именно они и составляют основной массив таксонов, заносимых в красные книги различного ранга.

Второй блок включает представителей, не относящихся ни к одной из категорий первой группы, и состоит из следующих категорий:

таксоны, зависящие от степени и мер охраны (CD)

таксоны, близкие к переходу в группу угрожаемых (NT)

таксоны минимального риска (LC)

Несколько особняком стоят ещё две категории, не имеющие непосредственного отношения к проблемам охраны:

таксоны, полностью исчезнувшие (EX)

таксоны, сохранившиеся только в неволе (EW)

Красная книга МСОП, как и Красные листы, не является юридическим (правовым) документом, а носит исключительно рекомендательный характер. Она охватывает животный мир в глобальном масштабе и содержит рекомендации по охране, адресованные странам и правительствам, на территории которых сложилась для животных угрожающая ситуация. Эти рекомендации неизбежно, именно вследствие глобальности масштабов, носят самый общий, приблизительный характер.

101. Демогра́фия (др.-греч. δῆμος — народ, др.-греч. γράφω — пишу) — наука о закономерностях воспроизводства населения, о зависимости его характера от социально-экономических, природных условий, миграции, изучающая численность, территориальное размещение и состав населения, их изменения, причины и следствия этих изменений и дающая рекомендации по их улучшению.

Демографией иногда называют вид практической деятельности по сбору данных, описанию и анализу изменений в численности, составе и воспроизводстве населения.

Демографические исследования служат для разработки демографической политики, планирования трудовых ресурсов и пр.

История формирования

История демографической науки долгое время была связана с развитием эмпирической формы познания, ограничиваясь сбором, обработкой и интерпретации данных о населении в соответствии с практическими потребностями. Выполнение этой функции сопровождалось постоянным совершенствованием методов исследования.

Термин «демография» появился в 1855 г. в названии книги французского ученого А. Гийяра[1] «Элементы статистики человека, или Сравнительная демография» (A. Guillard, Eléments de statistique humaine ou Démographie comparée? — 1855). Он рассматривал демографию в широком смысле как «естественную и социальную историю человеческого рода» или более узко как «математическое познание населений, их общего движения, физического, гражданского, интеллектуального и морального состояния».

Официальное признание понятие «демография» получило в наименовании Международного конгресса гигиены и демографии, проходившего в Женеве в 1882 г.

[править]Этапы развития

Корни демографической науки уходят вглубь тысячелетий. Ещё древние испытывали необходимость регистрировать население (табу, детоучет). В Античном мире, Древнем Китае и во времена Средневековья знания и представления о народонаселении формировались бессистемно в общей массе недифференцированных научных знаний: кое-где проводились отдельные попытки регулировать семейное поведение, рождаемость. В тот же период мыслители обратили внимание на взаимосвязь численности населения и её общего развития (Конфуций, Платон, Аристотель).

[править]Конфуций

(около 551—479 гг. до н. э.) осуществил попытку определения идеальной пропорции между количеством обрабатываемой земли и численностью заселения. Поскольку нарушение этой пропорции может привести:

при малочисленности населения к ухудшению обработки пашни и к отказу от налогов;

при чрезмерной плотности населения к обнищанию, праздности, социальной напряженности.

А значит необходимо государственное регулирование роста населения и принятие такой меры, например, как переселение жителей густонаселенных районов в малонаселенные.

[править]Платон

(428—347 гг. до н. э.) в учении об идеальном государстве выдвигал в качестве обязательного условия ограниченное число граждан 5040 человек свободного населения. Предлагал установить определенные нормы брачных отношений, требуя, чтобы мужчины имели детей только в возрасте от 30 до 55 лет. Он писал: « определить число браков мы предоставим правителям, чтобы они по возможности сохраняли постоянное число мужчин, принимая в расчет войны, болезни и т. д., и чтобы государство у нас по возможности не увеличивалось и не уменьшалось».

[править]Аристотель

(384—322 гг. до н. э.) при рассмотрении проблем народонаселения идеальным считал государство с малочисленным свободным населением. Малочисленность граждан способствует возникновению социальной гармонии, которая невозможна при избытке населения. Избыток населения способствует росту числа возмущений и преступлений вследствие того, что часть граждан, не будучи обеспечена землей, впадает в бедность. В отличие от Платона, Аристотель не был сторонником колонизаций как меры регулирования населения, а предлагал, например, узаконить умерщвление больных детей и части «излишних» новорождённых. Ежели правила государства не позволяют этого, то обществу следует установить для каждой семьи число детей, которое она может иметь.

[править]В эпоху феодализма

(может быть, за вычетом позднего средневековья) в странах Европы государственная власть всеми мерами способствовала увеличению населения. Это обусловливалось стремлением власти поддержать и увеличить свою политическую финансовую и военную мощь, состоящую по тем временам в многолюдности страны, в количестве воинов, в размерах налогов, которые могли собрать с населения большей численности. Поэтому и основная идея выражалась в том, что богатство общества и сила государства определяется: численностью населения. Однако подлинное начало формирования демографии как науки со всеми соответствующими атрибутами ориентацией на объективность, нацеленностью на выявление закономерностей, средствами для формирования базы данных (эмпирических фактов), эмпирическими обобщениями, методами исследования и обработки данных, математическими средствами выражения, расчетов и моделирования демографических процессов, — относится ко второй половине 17 в., когда развитие капитализма породило устойчивую потребность в изучении народонаселения. Исторически первым объектом научного изучения в демографии была смертность. Знание порядка вымирания поколения позволяло определить длительность жизни (а при постоянстве чисел рождений — также и численность населения) и рассчитывать при страховании жизни суммы выплат в зависимости от дожития.

[править]Формирование демографических знаний (XVI — начало XIX века)

Рождаются новые цели и задачи: определить динамику численности населения, её зависимость от рождаемости, смертности, структурных и территориальных перемещений. В XVIII веке были предприняты первые попытки наблюдать изменение числа умерших и родившихся и численности населения в отдельных странах.

Родоначальник демографической статистики (политической арифметики) — Дж. Граунт — обратил внимание на многие законы, сделал анализ бюллетеней смертности, построил первую простейшую модель таблицы смертности. В 1693 году Галлей построил полную таблицу смертности для населения города Бреславля (Вроцлав), включил в неё младенческую и детскую смертность.

В конце XVIII — начале XIX века в США были заложены основы современной переписи населения (1790), был налажен текущий учет населения. В России в середине XVIII века М. В. Ломоносов первый обратил внимание на проблемы «сохранения и умножения российского народа».

[править]Возникновение демографической науки (XIX век)

В XIX веке встал вопрос о роли и месте демографии в социально-экономическом развитии. Повышается описательный характер, рассматриваются состав и движение населения. В середине XIX века предпринимаются попытки изучения социальной дифференциации рождаемости и смертности такими учеными, как Г. Ф. Кнапп (Германия), Л. А. Бертильон (Франция).

Выделяются демографическая статистика и демографическая динамика (движение населения).

[править]Утверждение демографической науки (конец XIX — первая половина XX века)

Центральным объектом изучения в демографии становится воспроизводство населения, в связи с чем в ряде стран принимаются различные законы, касающиеся народонаселения. Исследователи второй половины XIX века подходят к трактовке воспроизводства населения как единого взаимосвязанного процесса. В. Борткевич начал, а Р. Бек и Р. Кучинский завершили разработку показателей, характеризующих результат воспроизводственного процесса.

В 20-30-ые годы были сделаны шаги к международному сотрудничеству. Предпринимаются первые попытки вести демографические исследования во взаимосвязи с другими общественными явлениями. Демография утверждается в роли общественной науки.

[править]Современное развитие (середина XX — до сегодняшнего дня)

За последние полвека наблюдается тенденция к повышению внимания к изучению демографии с т.з. экономических и социальных факторов общего развития.

В середине 70-х ООН публикует труд «Детерминанты и последствия демографических тенденций», в котором отмечаются:

увеличение объёма демографической информации и источниковой основы

быстрое увеличение количества демографических исследований и повышение степени их специализации

успехи в области демографического анализа

В XX столетии становление и развитие демографии нашло отражение в трудах Д. И. Менделеева, К. Германа, П. П. Семёнова-Тяньшанского, А. И. Чупрова. Ю. А. Янсона.

Объект демографии как науки

Демография имеет свой четко очерченный объект исследования — население. Демография изучает численность, территориальное размещение и состав населения, закономерности их изменений на основе социальных, экономических, а также биологических и географических факторов.

Единицей совокупности в демографии является человек, который обладает множеством признаков — пол, возраст, семейное положение, образование, род занятий, национальность и т. д. Многие из этих качеств меняются в течение жизни. Поэтому население всегда обладает такими характеристиками, как численность и возрастно-половая структура, семейное состояние. Изменение в жизни каждого человека приводит к изменениям в населении. Эти изменения в совокупности составляют движение населения.

[править]Движение населения

Обычно движение населения подразделяют на три группы:

естественное

Включает в себя брачность, разводимость, рождаемость, смертность, изучение которых является исключительной компетенцией демографии.

механическое (миграция)

Это совокупность всех территориальных перемещений населения, которые в конечном счете определяют характер расселения, плотности, сезонную и маятниковую подвижность населения.

социальное

Переходы людей из одних социальных групп в другие. Этот вид движения определяет воспроизводство социальных структур населения. И именно эта взаимосвязь воспроизводства населения и изменений в социальной структуре изучается демографией.

«Естественная» или «биологическая» сущность народонаселения проявляется в его способности к постоянному самовозобновлению в процессе смены поколений в результате рождений и смертей. И этот непрерывный процесс называется воспроизводством населения.

[править]Анализ демографических процессов

Основными демографическими процессами являются рождаемость, смертность и миграция.

Решение многих демографических задач требует использования системы методов, среди которых основное место занимают статистические(анализ данных) и математические(математические модели) методы анализа, также в последнее время всё чаще применяются социологические методы(субъективные установки). Исследовать закономерности изменения в населении можно только на примере множества лиц. Сбор информации возможен четырьмя способами:

Переписи населения;

Текущий учет естественного движения населения;

Текущие регистры населения (списки, картотеки);

Выборочные и специальные обследования (например ВЦИОМ)

Для изучения демографических процессов используются статистические исследования динамики, индексный, выборочный, балансовый и графический методы. Также широко используется математическое моделирование, абстрактное математическое моделирование, графические, картографические методы. Основным инструментом демографического анализ

102. Экологический кризис — это нарушение естественных природных процессов в биосфере, в результате которого происходят быстрые изменения окружающей среды. Возникает напряжение во взаимоотношениях между человечеством и природой, связанное с несоответствием объема потребления природных компонентов человеческим обществом и ограниченными ресурсно-экологическими возможностями биосферы. При этом важно обратить внимание на различия в масштабах между глобальным, общим для биосферы экологическим кризисом и локальными или региональными экологическими нарушениями и локальными экологическими катастрофами.

Учащение локальных экологических катастроф свидетельствует о приближении глобального экологического кризиса и возможности глобальной экологической катастрофы. Однако экологические кризисы могут иметь и имели в истории человечества благополучное разрешение.

Нарастание современного экологического кризиса во взаимоотношениях природы и общества связывают с научно-технической революцией. При этом кризисные ситуации, возникающие из-за истощения природных ресурсов, успешно разрешаются совершенствованием технологий добычи, транспортировки, переработки традиционных природных ресурсов, открытием и использованием новых, а также изготовлением синтетических материалов.

У современных экологических кризисов есть несколько причин:

• безудержный и очень быстрый рост населения Земли

• несовершенные сельскохозяйственные и промышленные технологии

• легкомысленность человечества и пренебрежение законами развития биосферы

Экологические кризисы в истории человечества.

1. Первый экологический кризис.

Самые крупные травоядные животные — мамонт, волосатый носорог, дикая лошадь, а также крупные хищники — пещерный медведь, пещерный лев, саблезубая дикая кошка — исчезли к концу последнего оледенения, т. е. 10 — 20 тыс. лет назад. Наиболее поздняя находка останков мамонта относится к VII тысячелетию до н. э., а останки большеротого оленя — к XVIII — X тысячелетию до н. э.

Сторонники гипотезы об истреблении человеком-охотником крупных животных так называемой «мамонтовой фауны» считают это явление первым экологическим кризисом на планете, или кризисом консументов (от лат. consumo — потребитель). Если даже предположить, что первобытный охотник и был истребителем «мамонтовой фауны», то все равно это не могло привести к экологическому кризису. Скорее, это был «продовольственный» кризис для тех групп охотников, которые специализировались на крупных травоядных животных. Сейчас хорошо известно, что древние охотники меняли «профиль» охоты: переходили от одних видов животных к другим. Следовательно, после естественного вымирания «мамонтовой фауны» не было и «продовольственного» кризиса, просто первобытные люди стали охотиться на животных среднего размера.

Следует подчеркнуть, что человек мог не поголовно истребить тех или иных крупных млекопитающих. Резкое снижение численности в результате охоты ведет к расчленению ареала вида на отдельные островки. Судьба малых изолированных популяций плачевна: если вид не в состоянии быстро восстановить целостность ареала, происходит неизбежное вымирание из-за эпизоотий или нехватки особей одного пола при переизбытке другого.

Уничтожены были мамонты, пещерный лев и пещерная гиена (Crocuta spelaea). Исчез спутник человека - пещерный медведь, вдвое превышавший по размерам бурого медведя. Этот вид был приурочен к карстовым ландшафтам и стал не только конкурентом человека по использованию убежищ, но и важным объектом охоты. Массовому уничтожению подверглись зубры .

Постепенный рост численности человека в верхнем палеолите, истребление им одних видов и сокращение численности других привели человечество к первому в его истории экологическому и экономическому кризису. Оставались малоосвоенными охотничьи виды, для которых загонно-облавная охота не была эффективной - многих копытных равнинных и горных ландшафтов было трудно добыть с помощью копья.

Кардинальный выход из этого экологического кризиса был найден неолитической революцией.

2. Неолитическая революция и ее экологические последствия.

За мезолитом в разные сроки на разных территориях наступил неолит - период изготовления шлифованных каменных орудий, изобретения сверления камня, появления топора (что способствовало сведению лесов), а позднее изобретения формовки и отжига глины для изготовления посуды. Соответственно выделяют докерамический и керамический неолит.

Одомашнивание животных привело к конкурентному вытеснению их диких предков и сородичей из мест коренного обитания. Предок обыкновенной козы безоаровый козел (Capra aegargus), предок обыкновенной овцы азиатский муфлон (Ovis gmelini) оказались оттесненными в высокогорья Передней Азии. Одомашнивание лошади, потомка европейского тарпана, привело почти к повсеместному исчезновению дикого вида, сохранившегося в южнорусских степях до XIX века, но на большей части своего ареала исчезнувшего еще в конце неолита. Вытеснению подверглись и дикие сородичи одомашненных видов. Так, лошадь Пржевальского (Equus przevalskii) сохранялась до середины XX века в экологическом пессимуме своего ареала - в Гоби, но много раньше была вытеснена домашними лошадьми и человеком из своего экологического оптимума - степей Хэнтея, Алтая и Казахстана.

Крупнейшим экологическим результатом неолитического скотоводства стало возникновение пустыни Сахара. Как показали исследования французских археологов, еще 10 тыс. лет назад на территории Сахары была саванна, жили бегемоты, жирафы, африканские слоны, страусы. Человек перевыпасом стад крупного рогатого скота и овец превратил саванну в пустыню. Пересохли реки и озера - исчезли бегемоты, исчезла саванна - исчезли жирафы, страусы, большинство видов антилоп. Вслед за исчезновением североафриканских саванн исчез и некогда многочисленный здесь крупный рогатый скот.

Опустынивание обширных территорий в неолите стало причиной второго экологического кризиса. Из него человечество вышло двумя путями:

1) продвижением на север, где по мере таяния ледников освобождались новые территории;

2) переходом к поливному земледелию в долинах великих южных рек - Нила, Тигра и Евфрата, Инда и Ганга, Янцзы и Хуанхэ. Именно там возникли древнейшие цивилизации.

3. Экологические последствия эпохи великих географических открытий.

Эта тема необычайно обширна. 507 лет, прошедших со времени первого плавания Колумба, неузнаваемо изменили мир. Список вывезенных из Америки и завезенных туда видов культурных растений, домашних животных, синантропных видов огромен. Множество акклиматизированных видов на новом месте играют большую экологическую, экономическую и культурную роль, чем у себя на родине. Трудно представить Россию без картофеля, Украину без подсолнечника и кукурузы, Болгарию без томатов, Грузию без фасоли и чая, Узбекистан без хлопчатника, Канаду без пшеницы, "дикий Запад" США или Аргентину без крупного рогатого скота и лошадей, Австралию и Новую Зеландию без овец.

Моряки Колумба привезли в Европу из Вест-Индии сифилис. Испанские конкистадоры завезли в Америку оспу. С испанскими мореплавателями в Америку из Европы была завезена 38-хромосомная черная крыса. Ее же португальцы расселили по Африке и Западной Индии. (Крысы, бегущие с тонущего корабля, - это именно черные крысы.) Мореплаватели Юго-Восточной Азии расселили по островам Океании восточноазиатский 42-хромосомный вид черной крысы. Вместе с товарами человек расселил по свету и не слишком любящую морские путешествия серую крысу, или пасюка. Из Евразии расселились синантропные домовые мыши. Для борьбы с крысами, мышами и змеями на тропические острова завозили из Индии мангуст. Мангусты успешно съедали крыс, затем уничтожали эндемичные виды грызунов и птиц, а затем вымирали и сами.

Особенно ранима фауна островов. На Мадагаскаре мальгаши (основное население Республики Мадагаскар) в X-XII веках уничтожили гигантских нелетающих страусообразных птиц эпиорнисов. В Новой Зеландии маорийцы (основное население Новой Зеландии до прибытия европейцев) уничтожили гигантских моа. К XVII веку на острове Маврикий был уничтожен гигантский нелетающий голубь дронт, или додо. В XVIII веке русские уничтожили морскую корову на Командорских островах, в XIX веке европейские колонисты уничтожили аборигенов Тасмании, а в XX веке из-за конкуренции с завезенными сюда собаками (динго здесь не было!) исчез сумчатый волк.

Экологические ошибки некоторых цивилизаций.

1. Истребление воробьев в Китае.

Уничтожение воробьёв — наиболее яркая сторона масштабной кампании по борьбе с сельскохозяйственными вредителями, организованной в Китае по инициативе Мао Цзэдуна в рамках политики Большого скачка (1958—1962).

Замысел кампании был в уничтожении «четырёх вредителей» — крыс, комаров, мух и воробьёв. Кампания против воробьёв приняла наиболее массовый характер. Пропаганда объясняла, что воробьи массово пожирают зёрна урожая, принося национальному хозяйству колоссальный убыток. План был разработан в 1958 году. Его поддерживал Президент Академии Наук Китая академик Го Можо.

Было известно, что воробей не может пробыть в воздухе больше определённого промежутка времени, около 15-ти минут. Все крестьяне, а также привлечённые к кампании школьники и горожане должны были кричать, бить в тазы, барабаны и проч., размахивать шестами и тряпками, стоя на крышах домов — чтобы напугать воробьёв и не дать им укрытия. Утомлённые птицы падали на землю замертво или добивались полными энтузиазма участниками действа. Напоказ выставлялись фотографии с горами мёртвых воробьёв высотой в несколько метров.

В ходе развёрнутой в марте—апреле 1958 г. кампании только за три дня в Пекине и Шанхае было уничтожено 900 тыс. птиц, а к первой декаде ноября того же года в Китае, по неполной статистике, было истреблено 1,96 млрд воробьёв.

Через год после кампании урожай действительно стал лучше, но при этом расплодились гусеницы и саранча, поедающие побеги. Ранее популяции гусениц и саранчи регулировалась воробьями. В результате нашествия саранчи урожаи резко уменьшились, в стране наступил голод, от которого погибло предположительно до 30 миллионов человек.

Другой причиной голода являлась коллективизация, которая также привела к резкому уменьшению урожаев.

В конце 1959 года в Академии Наук Китая прошла серия обсуждений, в результате которой кампания была признана ошибочной. 18 марта 1960 года Мао Цзэдуном было принято личное решение о приостановке борьбы с воробьями. Мао Цзэдун тогда сказал, что воробьёв не надо уничтожать, а четырьмя вредителями являются крысы, комары, мухи и жуки .

Для восстановления популяции воробьёв в страну пришлось завозить этих птиц из Канады и СССР.

В начале XXI века в Китае началась массовая кампания по защите воробьёв

2. Как мангуста против крыс использовали.

Сахарный тростник не является коренным растением Латинской Америки. Его ввезли испанские конквистадоры и переселенцы. Леса интенсивно вырубались под посевы тростника, а также для дров во время приготовления патоки варке сока тростника. Но вскоре плантаторы обнаружили, что значительной частью урожая сахарного тростника им приходится делиться с прожорливыми крысами, местными аборигенными и завезенными из-за океана.

В 1872 году в специальных клетках из Калькутты были доставлены пароходом четыре самца и пять самок мангустов. Они стали родоначальниками многих миллионов мангустов, обитающих сейчас в Новом Свете.

Мангусты оправдали возложенную на них задачу. На Ямайке значительно сократилось поголовье крыс, несколько видов крыс вообще исчезло. Было подорвано поголовье серых крыс, черные крысы покинули плантации сахарного тростника, и ушли в леса.

На Мартинике, Сент-Люсии, Гренаде, Тринидаде и других островах водятся очень быстрые ядовитые змеи жарараки. В один прекрасный момент произошла "вспышка" поголовья этих ядовитых змей. Спешно была доставлена партия мангустов для борьбы с ядовитыми змеями. Но жарарака быстрее чем кобра и привычные к атакам кобры мангусты не успевали в реакции. В схватках с мангустами островные змеи часто выходили победителями.

Покончив с крысами, мангусты перешли на охоту за местными животными: стали пожирать птиц, гнездящихся на земле, наземных крабов, лягушек, ящериц. Когда "выедали весь подножный корм", принимались с голода даже за сахарный тростник. Перешли на охоту за домашней живностью. Охотились на поросят, ягнят, водяных свинок, кур. На Кубе и Гаити уничтожали редких животных-щелезубов.

Там, где прижились мангусты, они заполонили все: леса, плантации, поля, поселения. Их можно было видеть везде снующих по дорогам и полям, на равнинах и горах, в домах и садах.

Мангусты уничтожили огромное количество представителей островной фауны Больших и Малых Антильских островов. Там, где есть мангусты, нет ямайской рисовой крысы, нигде больше не встречающейся, нет сладкоголосого крапивника: его звучных, приятных песен уже не услышишь.

Гнездящихся на земле голубей и пятнистого дрозда мангусты подвели к черте исчезновения. Известная и знаменитая на острове Ямайка желтая ядовитая змея ямайка - местный враг крыс, ликвидирована мангустами. Исчезают гигантские жабы, в свое время завезенные для борьбы с крысами из Южной Америки. Мангусты не едят взрослых жаб, они ядовитые для них, а вот жабий молодняк пришелся мангустам по вкусу.

3. Война как причина экологических кризисов.

Наистрашнейшие поругание над человечностью - это война. В отличие от любых зверей, человек способен с невероятной жестокостью убивать подобных к себе. Учеными подсчитано, что за последние 6 тыс. лет люди пережили 14 513 войн, в которых погибло 3640 млн. человек.

Примером экологического кризиса, вызванном воинским конфликтом, являются события, которые происходили на территории Кувейта и близлежащих территорий Персидского залива после операции «Буря в пустыни» в начале 1991 г. Отступая из Кувейта, иракские оккупанты подорвали взрывчаткой свыше 500 нефтяных буровых скважин. Значительная их часть вспыхнула и горела на протяжении шести месяцев, отравляя вредными газами и сажей большую территорию. Из буровых скважин, которые не воспламенились, нефть била фонтанами, образовывая большие озера, и стекала в Персидский залив. Сюда же вылилось большое количество нефти из подорванных терминалов и танкеров. В результате нефтью было покрыто близко 1554 км2 поверхности моря, 450 км береговой полосы, где погибло большинство птиц, морских черепах и других животных. В огневых факелах ежесуточно сгорало 7,3 млн. литров нефти, которая равняется объему нефти, которая ежедневно импортирует США. Тучи сажи от пожаров поднимались на высоту до 3 км и разносились ветрами далеко за границы Кувейта — черные дожди выпадали в Саудовской Аравии и Иране, черный снег — в Кашмире (за 2 000 км от Кувейта). Загрязненная нефтяной сажей атмосфера вредно влияла на здоровье людей, так как сажа содержала много канцерогенов.

Эксперты установили, что эта катастрофа сопровождалась такими явлениями:

1. Тепловое загрязнение (86 млн. кВт ежесуточно). Такое же количество тепла выделяется вследствие лесного пожара на площади 200 га.

2. Сажа от горящей нефти — 12 000 т ежесуточно.

3. Углекислый газ— 1,9 млн. тонн ежесуточно (это составляет 2 % всего СО2, что выделяется в атмосферу Земли вследствие сжигания минерального топлива всеми странами мира).

Вообще загрязнение окружающей среды во время этой катастрофы равнялось, по оценками экспертов, 20 авариям танкера «Екссон Валдиз» .

Проблема Арала и способы ее решения.

Еще не так давно Аральское море было четвертым по величине озером в мире, славилось богатейшими природными запасами, а зона Приаралья считалась процветающей и биологически богатой природной средой. Уникальная замкнутость и разнообразие Арала не оставляли никого равнодушным. И неудивительно, что озеро получило такое название. Ведь слово "Арал" в переводе с тюркского языка означает "остров". Наверное, наши предки считали Арал спасительным островом жизни и благополучия среди пустынных горячих песков Каракумов и Кызылкумов.

Справка по Аральскому морю. Арал - бессточное соленое озеро-море в Узбекистане и Казахстане. К 1990 г. площадь составила 36, 5 тыс. кв. км; до 1960 г. площадь равнялась 66, 1 тыс. кв. км. Преобладающие глубины 10-15 м, наибольшая - 54, 5 м. Свыше 300 островов. Однако из-за неразумной деятельности человека, особенно в последние десятилетия, ситуация резко изменилась. Уже к 1995 году море потеряло три четверти водного объема, а площадь поверхности сократилась более чем наполовину. Ныне обнажилось и подверглось опустыниванию свыше 33 тыс. км2 морского дна. Береговая линия отступила на 100-150 км. Соленость воды возросла в 2, 5 раза. А само море разделилось на две части - Большой Арал и Малый

Последствия Аральской катастрофы уже давно вышли за рамки региона. С высохшей акватории моря ежегодно, как из кратера вулкана, разносятся свыше 100 тысяч тонн соли и тонкодисперсной пыли с примесями различных химикатов и ядов, пагубно влияя на все живое.

Анализ динамики обмельчания Арала и опустынивания прилегающих регионов приводит к печальному прогнозу полного исчезновения моря к 2010-2015 годам. Как результат - образуется новая пустыня Арал-кум, которая станет продолжением пустынь Каракумы и Кызылкумы. Все большее количество соли и различных высокотоксичных ядов будут в течение многих десятилетий разноситься по всему земному шару, отравляя воздух и разрушая озоновый слой планеты. Исчезновение Арала грозит также резким изменением климатических условий прилегающих к нему территорий и всего региона в целом. Здесь уже сейчас заметно сильное ужесточение и без того резко континентального климата.

Ученые предлагали множество способов и частных решений спасения Арала. Среди них выделяются два предложения: соединить Каспийское и Аральское моря и таким способом восстановить нарушенный водный баланс; производить массовое бурение скважин, прилегающих к Аралу, и, возможно, в акватории бывшего Аральского моря и с помощью этого постепенно заполнить водоем.

Оба этих и ряд других способов имеют существенные недостатки, главными из которых являются: подача в Арал непригодной для потребления и орошения соленой и горькосоленной воды; крайне высокие стоимость строительства и энергоемкость подачи воды; непроизводительные потери воды по пути в Арал за счет испарения, утечек и фильтрации в нижние водоносные горизонты.

Выводы.

Вплоть до XX века Земля не знала экологических катастроф. С каждым годом усиливается воздействие человека на окружающего его природную среду, расширяется использование естественных ресурсов, включается в орбиту хозяйственных усилий людей новые виды энергии. Эти явления повлекли за собой глубокие, в большинстве своем крайне нежелательные изменения в природных условиях - загрязнение атмосферы, водоемов и наземных пространств производственными, транспортными и бытовыми отходами, а также ядохимикатами, нарушение ландшафтов вследствие добычи полезных ископаемых, разрушение и снижение продуктивности на значительных территориях в результате эрозии и других процессов почвенного покрова Земли, сокращение по мере развития промышленности и сельского хозяйства площадей занятых лесом, пойменными, суходольными и горными лугами, уменьшение численности диких животных. Влияние человека начало все более отражаться на состоянии и функционировании экологических систем в целом.

Но человек, с каждым новым экологическим кризисом, все больше осознает, что он делает с природой, но изменить свой образ жизни и начать учиться на своих ошибках не способен. Вымирание многих видов животных, загрязнение водной среды и атмосферы – все это дело рук «властителя природы», самого человека.

Экологические кризисы, как ошибки человечества, очень опасны для природы в целом. Они неисправимы. Каждый урон, нанесенный нашей Земле – это еще один шаг нашей цивилизации в пропасть, шаг к апокалипсису.

Но что мы можем сделать, чтобы снизить возможность происхождения экологических кризисов?

Ключевым элементом в борьбе с экологическими кризисами является поиск грамотных и действенных научно-технических решений. Это означает, что на экологию должны работать многочисленные институты, лаборатории, университеты, фирмы. Природоохранной экспертизе должно подвергаться любое действующее или реконструируемое предприятие, каждый проект нового строительства независимо от его социальной направленности. И наконец, экологический компонент среднего, специального и высшего образования должен стать неотъемлемой частью подготовки любого специалиста в области техники, естественных наук, медицины, экономики и даже гуманитарных наук. Особое значение имеет экологическая подготовка учителей. Экологический кризис является наибольшей опасностью, стоящей сегодня перед человечеством. Анализ показывает, что другие глобальные кризисы - энергетический, сырьевой, демографический - в своей основе сводятся к проблемам охраны природы. У жителей Земли нет альтернативы: либо они справятся с загрязнением, либо загрязнение расправится с большей частью землян.

104. Первый этап-зарождение и становление экологии как науки (до XIX века)

На этом этапе накапливались данные о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания, делались первые научные обобщения.

«Экологически» мыслили, т.е. видели связь между живыми организмами и окружающей средой, учёные Древней Греции и Рима. Экология как наука начала формироваться в конце XVIIIв., и то сначала как один из разделов зоологии.

В трудах учёных античного мира - Гераклита (530-470 до н. э.), Аристотеля (384-322 до н. э.) и др. - были сделаны дальнейшие обобщения фактов.

Аристотель всесторонний мыслитель Древней Греции, выдающийся исследователь природы тех времён. Им впервые были обобщены биологические знания, накопленные человечеством, разработана систематика животного мира. Он разделил всех живых существ на две группы: животных с кровью и бескровных (в настоящее время это позвоночные и беспозвоночные).

Аристотель в своей «Истории животных» описал более 500видов известных ему животных, рассказал об их поведении. Так начинался первый этап развития науки- накопление фактического материала и первый опыт его систематизации. Ученик Аристотеля, «Отец ботаники» Теофраст Эрезийский (372-287до н. э.) описал влияние почвы и климата на структуру растений, наблюдаемое им на огромных пространствах Древнего Средиземноморья. В своих работах он впервые предложил разделить покрытосеменные растения на жизненные основные формы: деревья, кустарники, полукустарники, травы. К этому периоду относится знаменитая «Естественная история» Плиния Старшего (23-79 н.э.).

В средние века интерес к изучению природы ослабевает, заменяясь господством схоластики и богословием. Связь строения организмов с условиями среды толковалась как воплощение воли бога. Людей сжигали на кострах не только за идеи развития природы, но и за чтение книг древних философов. В этот период, затянувшийся на целое тысячелетие, только единичные труды содержат факты научного значения. Большинство сведений этого периода имеют прикладной характер, опираются на описание целебных трав (Разес, 850-923; Авиценна, 980-1037), культивируемых растений и животных, на знакомство с природой далёких стран (Марко Поло, XIIIв., Афанасий Никитин, XVв.).

Началом новых веяний в науке в период позднего средневековья являются труды Альберта Великого (Альберт фон Больштедт, ок. 1193 - 1280). В своих книгах о растениях он придаёт большое значение условиям их местообитания, где помимо почвы важное место уделяет «солнечному теплу», рассматривая причины «зимнего сна» у растений; размножение и рост организмов ставит в неразрывную связь с их питанием.

Крупными сводами средневековых знаний о живой природе являлось многотомное Зеркало природы» Венсенна де Бове (XIII в.), «Поучение Владимира Мономаха» (XI в.), ходившие в списках на Руси, «О поучениях и сходствах вещей» доминиканского монаха Иоанна Сиенского (начало XIV в.).

Географические открытия в эпоху Возрождения, колонизация новых стран явились толчком к развитию биологических наук. Накопление и описание фактического материала- характерная черта естествознания этого периода. Однако, несмотря на то, что в суждениях о природе господствовали метафизические представления, в трудах многих естествоиспытателей имели место явные свидетельства экологических знаний. Они выражались в накоплении фактов о разнообразии живых организмов, их распространении, в выявлении особенностей строения растений и животных, живущих в условиях той или иной среды. Первые систематики - А. Цезальпин (1519-1603), Д. Рей (1623-1705), Ж. Турнефор (1656-1708) утверждали, что существует зависимость растений от условий и мест их произрастания или возделывания. Сведений о поведении, повадках, образе жизни животных, сопровождавшие описание их строения, называли «историей» жизни животных. Известный английский химик Р. Бойль (1627-1691) является первым учёным, осуществившим экологический эксперимент. Он опубликовал результаты сравнительного изучения влияния низкого атмосферного давления на различных животных.

В XVII в. Ф. Реди экспериментально доказал невозможность самозарождения сколько-нибудь сложных животных.

Карл Линней(1707-1778) большое значение придавал изучению взаимных отношений естественных тел, на которых основывается равновесие в природе. Он сравнивал природу с человеческой общиной, живущей по определённым законам.

К. Линней в книге «Системы природы» (1735 г.) обосновал систему соподчинённых номенклатурных категорий (класс, семейство, порядок, род, вид), ввёл двойное название растений и животных, включавшие родовое и видовое названия, описал новые виды растений и животных.

В XVII-XVIII вв. в работах, посвящённых отдельным группам живых организмов, экологические сведения зачастую составляли значительную часть, например, в трудах А. Реомюра о жизни насекомых (1734), Л. Трамбле о гидрах и мшанках (1744), а также в описаниях натуралистами путешествий. Антонии Ван Левенгук (1632-1723), более известный как один из первых микроскопистов, был пионером в изучении пищевых цепей и регуляции численности организмов. По сочинениям английского учёного Р.Брэдли видно, что он имел чёткое представление о биологической продуктивности. На основании путешествий по неизведанным краям России вXVIIIв. С.П. Крашенинниковым, И.И. Лепехиным, П.С. Палласом и другими русскими географами и натуралистами указывалось на взаимосвязанные изменения климата, животного и растительного мира в различных частях обширной страны.

Развитие классической биологии долгое время шло по пути изучения морфологических и функциональных особенностей организмов в их единстве с условиями существования. Предысторией современной экологии являются труды натуралистов и географов XVIII-XIX вв. Первые представления о биосфере как области жизни и оболочке Земли даны Ж.-Б. Ламарком (1744-1829), в труде «Гидрология». Термин «биосфера» впервые ввёл в научный обиход в 1875 г. Австрийский геолог Э. Зюсс (1831-1914), в работах которого биосферу понимали как тонкую плёнку жизни на земной поверхности, в значительной мере определяющую лик Земли.

Существенной вехой в развитии науки об образе жизни различных живых организмов является труд Т. Мальтуса (1798), в котором приведены уравнения экспоненциального роста популяций как основы демографических концепций. Несколько позже П.Ф. Ферхюльст предложил уравнение «логистического» роста. Эти работы обосновали представления о динамике численности популяций. Тогда же в трудах врача В. Эдвардса, философа О. Конта и биолога И. И. Мечникова было, положено начало экологии человека. Социальные аспекты экологии человека отражены в трудах О. Конта, Д. Милля и

Г. Спенсера, а также американских социологов Р. Парка и Е. Берджеса.

По мере развития зоологии и ботаники происходило накопление фактов экологического содержания, свидетельствующего, что к концу XVIIIв. У естествоиспытателей начали складываться элементы особого, прогрессивного подхода к изучению явлений природы, об изменениях организмов в зависимости от окружающих условий и обусловленном их влиянием многообразии форм. Вместе с тем экологических идей как таковых ещё нет, лишь начала складываться экологическая точка зрения на изучаемые явления природы.

Второй этап - связан с крупномасштабными ботанико-географическими исследованиями в природе ( до 60-х годов XIX века)

Появление в начале XIX столетия биогеографии способствовало дальнейшему развитию экологического мышления. Подлинным основоположником экологического мышления. Подлинным основоположником экологии растений принято считать А.Гумбольдта (1769-1859), опубликовавшего в1807 году работу «Идеи о географии растений», где на основе своих многолетних наблюдений в Центральной и Южной Америке он показал влияния климатических условий, особенно температурного фактора, на распространения растений. В сходных зональных и вертикально-поясных географических условиях у растений разных таксономических групп вырабатываются сходные «физиономические» формы, т.е. одинаковый внешний облик. По распределению и соотношению этих форм можно судить о специфике физико-географической среды. Появились первые специальные работы, посвящённые влиянию климатических факторов на распространение и биологию животных, среди них книги немецкого зоолога К. Глогера (1833) об изменениях птиц под влиянием климата, датчанина Т. Фабера (1826) об особенностях северных птиц, К. Бергмана (1848) о географических закономерностях в изменении размеров теплокровных животных.

В 1832 году О. Декандоль обосновал необходимость выделения особой научной дисциплины «Эпирреология», изучающей влияние на растения внешних условий и воздействие растений на окружающую среду или, говоря современным языком экологии, среду, в которой существуют растения, стали понимать как совокупность действующих экологических факторов. Число таких факторов по мере расширения и углубления исследований по экологии растений возрастало, а оценка значимости отдельных факторов изменялась. О. Декандоль писал: «Растения не выбирают условия среды, они их выдерживают или умирают. Каждый вид, живущий в определённой местности, при известных условиях представляет как бы физиологический опыт, демонстрирующий нам способ воздействия теплоты, света, влажности и столь разнообразных модификаций этих факторов».

Русский учёный Э.А. Эверсман рассматривал организмы в тесном единстве с окружающей средой. В работе «Естественная история Оренбургского края» (1840) он чётко разделяет факторы среды на абиотические и биотические; приводит примеры борьбы и конкуренции между организмами, между особями одного и разных видов.

Экологическое направление в зоологии лучше других было сформулировано других было сформулировано другим русским учёным К.Ф. Рулье (1814-1858). Он считал необходимым развитие особого направления в зоологии, посвящённого всестороннему изучению и объяснению жизни животных, их сложных взаимоотношений с окружающим миром. К.Ф. Рулье подчёркивал, что в зоологии наряду с классификацией отдельных органов нужно производить «разбор явлений образа жизни». Здесь следует различать явления жизни особи (выбор и запасание пищи, выбор и постройка жилища и т.д.,) и «явления жизни общей»: (взаимоотношения родителей и потомства, законы количественного размножения животных, отношения животных к растениям, почве, к физиологическим условиям среды). Вместе с этим следует изучать периодические явления в жизни животных - линьку, спячку, сезонные перемещения и др.. Следовательно, К.Ф. Рулье разработал широкую систему экологического исследования животных, «зообиология», в его понимании, и оставил ряд трудов типичного экологического содержания, Таких, как типизация общих особенностей водных, наземных и роющих позвоночных. Научные работы К.Ф. Рулье оказали значительное влияние на направление и характер исследований его учеников, и последователей Н.А. Северцова (1827-1885), А.Н. Бекетова (1825-1902). Так Н.А. Северцов в книге «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гад Воронежской губернии» (1855) впервые в России изложил глубокие экологические исследования животного мира отдельного региона. Исследования носили динамический характер и представляли собой наблюдения за изменением группировок наземных позвоночных животных в течение ряда лет, по сезонам и в течение суток, устанавливающие взаимную связь между организмами. Он сформулировал теоретические установки следующими словами: «В оценке явлений органической природы должно обращаться внимание преимущественно на многопричинность и текущее образование или ход явления, которое, следует, зависит: 1) от организма животного или растения; 2) от всей сложности внешних условий: климота, местности, пищи, безопасности; 3) от всего ряда предшествовавших жизненных явлений изучаемого животного или растения, ряда, в котором каждое явление зависит от предыдущих и обуславливает последующие».

В 40-50-х годах XIX в. получила известность деятельность российского зоолога А.Ф. Миддендорфа (1815-1894.). Он совершил экспедиции на Кольский полуостров (1840г.), на Таймыр, в Якутию и на Дальний Восток. (1843-1844гг.). Целью путешествий являлось определение видового состава сибирской флоры и фауны, изучение условий существования организмов в субарктических и арктических районах Сибири, особенностей их строения и образа жизни. А.Ф. Миддендорф анализировал строения покровов и окраски северных животных в зависимости от климатических условий, терморегуляцию у животных, в первую очередь у млекопитающих, изучал сезонные перемещения, миграции северных животных и т. д.

Результаты исследований нашли отражение в четырёхтомном труде «Путешествие на север и восток Сибири» (1859-1875), обогатившие науку новыми данными о природе северной Азии. Он впервые установил понятие границы леса, отметил основные закономерности в очертании полярной границы лесов.

Таким образом, учёные начала XIX в. анализировали закономерности организмов и среды, взаимоотношения между организмами, явления приспособляемости и приспособленности. Однако разрешение этих проблем, дальнейшее развитие науки экологии произошло на базе эволюционного учения Ч. Дарвина (1809-1882). Он праву является одним из пионеров экологии. В книге «Происхождение видов» (1859) им показано, (« борьба за существования»)- большая самостоятельная область исследований.

Английский естествоиспытатель Т.П. Гексли (1825-1895), ближайший соратник Ч. Дарвин, популяризатор его учения, установил общность происхождения птиц и пресмыкающихся.

К. А. Тимирязев (1843-1920)- один из основоположников современного учения о фотосинтезе, много сделал для распространения дарвинизма в России. Его Фундаментальный труд «Чарльз Дарвин и его учение» является и сегодня важным пособием по основам дарвинизма.

Третий этап - оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний (после 60-х гг. XIX в.)

Победа эволюционного учения биологии открыла , таким образом третий этап в истории экологии, для которого Характерно дальнейшее увеличение числа и глубины работ по экологическим проблемам. В этот период завершилось отделение экологии от других наук. Экология, родившись в недрах биогеографии, в конце XIX в. благодаря учению Дарвина превратилась в науку об адаптациях организмов. Однако сам термин «экология» новой области знаний впервые был предложен немецким зоологом Э. Геккелем (1834-1919) в 1866 году. Он дал следующее определение этой науки: «Это познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды, включая непременно неантагонистические и антагонистические взаимоотношения растений и животных, контактирующих друг с другом». Э. Геккель относил экологию к биологическим наукам и наукам о природе, интересующимся всеми сторонами жизни биологических организмов. Термин «экология» в дальнейшем получил всеобщее признание. Во второй половине XIX столетия содержанием экологии являлось главным образом изучение образа жизни животных и растений и их адаптации к климатическим условиям-температуре, световому режиму, влажности и т.д. В этой области был сделан ряд важных обобщений, исследований. Датский ботаник Е. Варминг в книге «Ойкологическая география растений» (1895) излагает основы экологии растений, чётко формулируя её задачи. Изложив основные положения экологии отдельных растений и растительных сообществ, он создал стройную систему фитоэкологических взглядов и с полным основанием может быть назван отцом экологии.

А.Н. Бекетов (1825-1902) в научной работе «География растений» (1896) впервые сформулировал понятие биологического комплекса как суммы внешних условий, установил связь особенностей анатомического и морфологического строения растений с их географическим распространением, указал на значение физиологических исследований в экологии. Им же были детально разработаны вопросы межвидового и внутривидового взаимоотношений организмов. Д. Ален (1877) нашёл ряд общих закономерностей в изменении пропорций тела и его выступающих частей, в окраске североамериканских млекопитающих и птиц в связи с географическими изменениями климата.

В конце 70-х годов XIXв. Параллельно с данными исследованиями возникло новое направление. Немецкий гидробиолог К. Мебиус в 1877 году на основе изучения устричных банок Северного моря обосновал представление о биоценозе как о глубоко закономерном сочетании организмов в определённых условиях среды. Биоценозы, или природные сообщества, по К. Мебиусу, обусловлены длительной историей приспособления видов к друг другу и к исходной экологической обстановке. Он утверждал, что всякое изменение, в каком- либо из факторов биоценоза вызывает изменения в других факторах последнего. Его труд «Устрицы и устричное хозяйство» положил начало биоценологическим исследованиям в природе. Изучение сообществ в дальнейшем обогатилось методами учёта количественных соотношений организмов. Учение о растительных сообществах обособилось в отдельную область ботанической экологии. Значительная роль в этом принадлежит русским учёным С.И. Коржинскому (1861-1900) и И.К.Пачоскому (1864-1942),назвавших новую науку фитосоциологией, переименованную позднее в фитоценологию, а затем - в геоботанику. К этому же периоду относится деятельность знаменитого русского учёного В.В. Докучаева (1846-1903). В.В. Докучаев в своём труде «Учения озонах природы» писал, что ранее изучались отдельные тела, явления и стихии- вода, земля, но не их соотношения, не та генетическая вековечная и всегда закономерная связь, какая существует между силами, телами и явлениями, между мёртвой и живой природой, между растительными, животными и минеральными царствами с одной стороны, человеком, его бытом и даже духовным миром. Учение В.В. Докучаева о природных зонах имело исключительное значение для развития экологии. В целом его работы легли в основу геоботанических исследований, положили начало учению о ландшафтах, дали толчок широким исследованиям взаимоотношений растительности и почвы. Идея В.В. Докучаева о необходимости изучения закономерностей функционирования природных комплексов получила дальнейшее развитие в книге видного лесовода Г.Ф. Морозова «Учение о лесе», в учении В.Н. Сукачёва о биогеоценозах.

В начале XX столетия оформились экологические школы гидробиологов, фитоценологов, ботаников и зоологов, в каждой из которых развивались определённые стороны экологической науки. В 1910 году на III Ботаническом конгрессе в Брюсселе экология растений разделилась на экологию особей и экологию сообществ. По предложению швейцарского ботаника К. Шретера экология особей была названа аутэкологией (от греч. «autos»- сам и «экология»), а экология сообществ- синэкологией (от греческой приставки «sun», обозначающей «вместе»). Такое деление вскоре было принято и в зооэкологии. Появились первые экологические сводки: руководство к изучению экологии животных Ч. Адамса(1913), книга В. Шелфорда о сообществах наземных животных (1913), С.А. Зернова по гидробиологии (1913) и др. В 1913-1920 гг. были организованы экологические научные общества, основаны журналы, экологию начали преподавать в ряде университетов. В экологии получило развитие количественное рассмотрение изучаемых явлений и процессов, связанных с именами А. Лотки (1925), В. Вольтерры (1926).

После разносторонних исследований к 30-м годам XX столетия определились основные теоретические представления в области биоценологии: о границах и структуре биоценозов, степени устойчивости, возможности саморегуляции этих систем. Углублялись исследования типов взаимосвязей организмов, лежащих в основе существования биоценозов. Проблему взаимодействия живых организмов с неживой природой подробно разработал В.И. Вернадский (1863-1945) в 1926 году, подготовив условия для понятия единого целого биологических организмов с физической средой их обитания.

Большой вклад в фитоценологические исследования внесли в России В.Н. Сукачёв, Б.А. Келлер, В.В. Алехин, Л.Г. Раменский, А.П Шенников, за рубежом- Ф. Клементе в США, К. Раункиер в Дании, Г. Дю Рие в Швеции, И. Браун-Бланк в Швейцарии. Были созданы разнообразные системы классификации растительности на основе морфологических (физиономических), эколого-морфологических, динамических и других особенностей сообществ; разработаны представления об экологических индикаторах, изучены структура, продуктивность, динамические связи фитоценозов.

Продолжая традиции К.А. Тимирязева, в разработку физиологических основ экологии растений много ценного внёс Н.А. Максимов.

В 30-40-х годах XX столетия появились новые сводки по экологии животных, в которых излагались теоретические проблемы общей экологии: К. Фридерикса (1930), Ф. Боденгеймера (1938) и др.

В развитие общей экологии значительный вклад внёс Д.Н. Кашкаров (1878-1941). Ему принадлежат такие книги, как «Среда и общество», «Жизнь пустыни». Он является автором первого внашей стране учебника по основам экологии животных (1938). По инициативе Д. Н. Кашкарова регулярно издавался сборник «Вопросы экологии и биоценологии».

В этот период оформилась новая область экологической науки - популяционная экология. Английский учёный Ч. Элтон в книге «Экология животных» (1927) переключает внимание с отдельного организма на популяцию как единицу, которую следует изучать самостоятельно. На этом уровне выявляются свои особенности экологических адаптаций и регуляций.

Колебания численности особей в популяциях, возникающих под влиянием биотических и абиотических факторов, Н.В. Тимофеевым-Ресовским (1900-1981) в 1928 году были названы популяционными волнами. Всеобщность флюктуаций численности особей в популяциях С.С. Четвериков (1880-1959) назвал волнами жизни, указав на их общее и особенно эволюционное значение.

На развитие популяционной экологии в нашей стране оказали влияние С.А. Северцов, Е.Н. Синская, И.Г. Серебряков, М.С. Гиляров, Н. П. Наумов, Г.А. Викторова, Т.А. Работнова, А.А. Уранова, С.С. Шварц и др.

Е.Н. Синская (1948) провела исследования по выявлению экологического и географического полиморфизма видов растений. И. Г. Серебряковым была создана новая, более глубокая классификация жизненных форм. М.С. Гиляров (1912-1985) в 1949 году выдвинул предложение, что почва послужила переходной средой в завоевании членистоногими суши. Исследования С.С. Шварца эволюционной экологии позвоночных животных привели к возникновению палеоэкологии, задачей которой является восстановление картины образа жизни вымерших форм.

Четвёртый этап - (после40-х гг. XXв.) - превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране природной и окружающей человека среды

В начале 40-х годов XX столетия наступил четвёртый этап в истории экологии, возникает новый подход к исследованиям природных экосистем. Г. Гаузе (1934) провозгласил свой знаменитый принцип конкурентного исключения, указав на важность трофических связей как основного пути для потоков энергии через природные сообщества, что явилось весомым вкладом в появление концепции экосистемы. Английский учёный А. Тенсли в 1935 году в работе «Правильное и неправильное использование концепций и терминов в экологии растений» ввёл в экологию термин «экологическая система». Основное достижение А. Тенсли заключается в успешной попытке интегрировать биоценоз с биотопом на уровне новой функциональной единицы - экосистемы. В 1942г. В.Н. Сукачёв (1880-1967) обосновал представление о биогеоценозе. В этих понятиях нашла отражение идея единства совокупности организмов с абиотическим окружением, о закономерностях, лежащих в основе всего сообщества и окружающей неорганической среды- о круговороте вещества и превращения энергии. Начались работы по точному определению продуктивности водных сообществ (Г.Г. Винберг, 1936). В1942 году американский учёный Р. Лндеман изложил основные методы расчёта энергетического баланса экологических систем. С этого периода стали принципиально возможными расчёты и прогнозирование предельной продуктивности популяции и биоценозов в конкретных условиях среды. Развитие экосистемного анализа привело к возрождению на новой экологической основе учения о биосфере, принадлежащего крупнейшему учёному В.И Вернадскому, который в своих идеях намного опередил современную ему науку. Биосфера предстала как глобальная экосистема, стабильность и функционирование которой основаны на экологических законах обеспечения баланса вещества и энергии.

В 50-90 гг. XX столетия вопросам экологии посвящены работы видных отечественных и зарубежных исследователей, учёных, таких, как Р. Дажо (основы экологии, 1975), Р. Риклефс (основы экологии, 1975), Р.Риклефс (основы общей экологии, 1979), Ю. Одум (Основы экологии, 1975; Экология,1986), М. И. Будыко (Глобальная экология, 1977), Г.А. Новиков (Основы общей экологии и охраны природы, 1979), Ф. Рамад (Основы прикладной экологии, 1981), В. Тишлер (Сельскохозяйственная экология, 1971), С. Г. Спурр, Б.В. Барнес (Лесная экология, 1984), В. А. Радкевич (Экология, 1983, 1997), Ю.А. Израэль(Экология и контроль природной среды, 1984), В. А. Ковда (Биогеохимия почвенного покрова, 1985), Дж. М. Андерсон (Экология и науки об окружающей среде: биосфера, экосистемы, человек, 1985), Г.В. Стадницкий, А. И. Родионов (Экология,1988, 1996), Н. Ф. Реймерс (Природопользование, 1990; Экология, 1994), Г. Л. Ташкевич (Экология и агрономия, 1991), Н.М. Чернова, А. М. Былова (Экология, 1988), Т. А. Акимова, В. В. Хаскин (Основы экоразвития, 1994; Экология, 1998), В. Ф. Протасов, А. В. Молчанов (Экология, здоровья и природопользование в России, 1995), Н. М. Мамедов, И.Т. Суравегина (Экология, 1996, 1999, 2000; Экология, 1997, 2000, 2001; Охрана окружающей среды, 1998, 2000; Прикладная экология, 2003) и другие.

Н.Ф. Реймерс (1931-1993), доктор биологических наук, видный российский учёный, внёсший значительный вклад в развитие экологии. Автор таких фундаментальных работ, как Природопользование (1990), Экология (1994). Анализ понятий «экология», нашедших отражение в его работах, позволяет сделать заключение, что сегодня категория «экология», нашедших отражение в его работах, позволяет сделать заключение, что сегодня категория «экология» является сложным междисциплинарным научным комплексом идей, который затрагивает все области знаний о природе. Вершина естествознания - мегаэкология.

Учёный с мировым именем, доктор физико-математических наук, академик Н.Н. Моисеев (1917-2000) в результате многолетних исследований сформировал систему взглядов на развитие биосферы, впоследствии получившей название «универсальный эволюционизм». Он считал, что устремление к новой цивилизации должно реализоваться через конволюцию (совместную, взаимосвязанную эволюцию) человеческого общества и биосферы.

Анализируя историю экологии как науки, нельзя не заметить, что развитие экологии задержалось минимум ан пятьдесят лет по сравнению с такими дисциплинами, как эмбриология и генетика. К некоторым причинам отставания экологии относятся:

· Недооценка потребности открыть законы, применяемые ко всему живому. Экология находится здесь во многих случаях на аналитической стадии. Изучение взаимоотношений организмов друг с другом и со средой не может идти без учёта огромного разнообразия животного и растительного мира, и если общие законы существуют, то в ряде случаев их ещё предстоит открыть;

· Степень развития научных знаний вынуждала учёных к изучению изолированных естественных явлений, как если бы они были независимы и не связаны друг с другом. Французский учёный О. Конт в своих трудах проводил мысль о жёстких барьерах между науками. Для некоторых учёных такой подход стал привычным. Он вынуждал их рассматривать предметы и явления вне существующих между ними взаимосвязей, тогда как взаимодействие- это первая особенность при рассмотрении научных фактов в совокупности. Эти искусственные барьеры рушатся в XX столетии с появлением новых отраслей знаний, сформировавшихся на основе слияния отдельных наук - физики и химии, химии и биологии.

Рождение и развитие экологии- науки, обязанной своим появлением на свет разнообразным дисциплинам и имеющей свои собственные методы, относится к этому же периоду. В настоящее время в экологии просматривается всё большая тенденция к превращению её в науку, в которой для охвата всех сторон изучаемого предмета работа ведётся группами учёных;

· Отсутствие реальных перспектив её развития вплоть до 30-х годов XX столетия. Казалось, что эта наука в отличие, например, от медицины, успеху которой способствовали лабораторные исследования, ограничивалась теоретическими изысканиями. В XIX, в начале XX вв., а иногда и сейчас, непосредственное перенесение на природу методов, выработанных в лабораторных условиях, часто приводило к непредвиденным, катастрофическим последствиям. Эта ошибочная практика постепенно заставила обратить внимание на экологию, к учёту человеком в своей деятельности экологических законов.

Пятый этап - (конец XX- начало XXIвека) - происходит «экологизация» науки

В конце XX- начале XXIвв. Наметился пятый период, который требует гармоничного взаимоотношения «человек - природа». Антропогенное воздействие на природу достигло таких масштабов, что возникли проблемы глобального характера, о которых в начале XXв. Никто не мог даже подозревать. Если оставить в стороне экономические аспекты, а говорить только о природе, то можно назвать следующие глобальные экологические проблемы, находящиеся в поле зрения человечества в начале XXI столетия: глобальное потепление климата, истощение озонового слоя, истребление лесного покрова Земли, опустынивание обширных территорий, загрязнение Мирового океана, уменьшение видового разнообразия фауны и флоры, угроза крупномасштабных катастроф и аварий, нехватка продуктов питания и т.д. Технические и технологические реальности XXв. Изменили быт человека, заставили его иначе осознать место, которое он занимает в мире.

XXI век должен стать рубежным, разделяющим эпоху безумного уничтожения уникальной природы Земли и эпоху её возрождения. В этом состоит великая миссия людей в XXI веке. Успех этой миссии зависит от доброй воли мирового содружества, которое может и обязано предотвратить эту действительно реальную угрозу «конца света» на своей планете.

Тогда человечество будет встречать не только третье, но и все последующие тысячелетия.

Таким образом, история становления и развития охраны природы в России свидетельствует, что масштабы хозяйственной деятельности и преобразования природных условий, воздействие их на окружающую среду (воздух, воду, почву, растительный и животный мир), на здоровье человека требует ещё более эффективного и целенаправленного осуществления научных, технических и экономических мероприятий в области рационального природопользования, охраны и улучшения окружающей среды.

105. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Одним из центральных понятий ау 939d39hj 90;экологии является понятие ╚среда обитания╩. Под ней понимают часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Составные части и свойства среды многообразны и изменчивы, поэтому любой живой организм постоянно приспосабливается к меняющимся условиям, регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с данными изменениями. Отдельные элементы среды или ее свойства, воздействующие на организм, называют экологическими факторами. Таким образом, среду обитания можно рассматривать как комплекс экологических факторов, взаимодействующих с организмом. При этом особо отметим, что в любой среде обитания всегда можно выделить ведущие, так называемые средообразующие факторы. Так, например, для водной среды средообразующим фактором является вода, а для наземно-воздушной √ атмосферный воздух с его постоянным химическим составом. В то же время почва и живой организм √ как среды обитания √ характеризуются комплексом средообразующих факторов.

Экологические факторы оказывают на живые организмы различное воздействие, они могут влиять как:

╥ раздражители, вызывающие приспособительные изменения организма;

╥ ограничители, определяющие невозможность существования в данных условиях;

╥ модификаторы, вызывающие анатомо-морфологические изменения организма;

╥ сигналы, свидетельствующие об изменениях других факторов среды.

Экологические факторы многообразны, имеют разную природу и специфику действия. Существует множество различных классификаций экологических факторов, в основу которых положены различные принципы (природа фактора, характер действия на организм и т.д.). По природе экологических факторов различают:

╥ абиотические,

╥ биотические,

╥ антропические.

Абиотические факторы включают следующие группы:

- климатические (тепло, свет, влажность, давление, ветер и т.д.)

- орографические (рельеф, экспозиция склона, высота над уровнем моря и т.д.)

- эдафические (физические и химические свойства почвы и т.д.)

- время (физическое, биологическое, эволюционное, геологическое и т.д.) Время определяет состав природы, сочетание ее элементов и течение земной и космической истории.

Биотические факторы √ это форма воздействия живых организмов друг на друга, так как окружающий органический мир √ составная часть каждого живого организма. Взаимные связи организмов являются основой существования надорганизменных систем.

Выделяют:

╥ бактериогенные √ взаимоотношения бактерий и растений,

╥ микогенные √ взаимоотношения грибов и растений,

╥ фитогенные факторы √ взаимное влияние растений друг на друга.

╥ зоогенные √ взаимное влияние животных и растений,

Частной формой взаимодействия между живыми организмами являются взаимодействия живых организмов и человеческого общества, т.е. атропогенные факторы, действие которых в настоящее время приобрело глобальное значение. В связи с этим антропогенные факторы были выделены в отдельную группу и корректнее обозначать их как антропические факторы.

Антропические факторы √ это формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни. Причем такое преобразование природы может носить как созидательный (например восстановление лесов в разных регионах мира), так и разрушительный (уничтожение тропических лесов, мелиорация) характер.

По характеру же воздействия экологические факторы можно разделить на

╥ прямодействующие,

╥ косвеннодействующие.

Один и тот же фактор в одних условиях может быть прямодействующим, а в других √ косвеннодействующим. Причем иногда косвеннодействующие факторы приобретают определяющее значение, меняя совокупное действие прямодействующих факторов (например, экспозиция склона меняет количество света, температу и т.д., непосредственно действующие на растения).

Сформированные в процессе эволюции приспособления организмов к среде называются адаптациями. Эта способность является одним из основных свойств живой материи. Адаптации проявляются на разных уровнях √ от биохимии клетки до строения и функционирования сообществ и экосистем. Адаптации возникают и изменяются в ходе эволюции видов.

Адаптации могут быть:

1. структурные:

╥ габитуальные, возникающие на уровне жизненной формы растений,

╥ морфологические, на уровне изменения вегетативной сферы растений,

╥ анатомические, на уровне изменения строения тканей органов.

2. функциональные:

╥ физиологические, на уровне изменения физиологических процессов (трапирации, обмена веществ, ростовых процессов и т.д.),

╥ биохимические, на уровне изменения состава и количества веществ в клетках,

3. ценотические √ адаптации на уровне сообществ.

1.2. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Действие экологических факторов подчиняется определенным закономерностям.

Закон минимума Либиха (1846), дополненный Блэкманом в 1905 году, получил название закона ограничивающего или лимитирующего фактора. Факторы среды, наиболее удаляющиеся от оптимума, особенно затрудняют возможность существования вида. Такие уклоняющиеся от оптимума факторы приобретают в жизни вида или отдельных особей первостепенное значение. Такие факторы получили название лимитирующих (ограничивающих). Их выявление имеет важное практическое значение.

Закон максимума, или закон толерантности═ Шелфорда (1915). Согласно этому закону лимитирующим (ограничивающим) действием могут обладать не только фактор, находящийся в минимуме, но и фактор, находящийся в максимуме.

На основе этих законов в середине XX века был сформулирован закон оптимума.

Согласно ему каждый экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на организмы. Как недостаточно интенсивное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказываются на жизнедеятельности особи.

Графическое изображение действия этого закона выражается параболой. На графике выделяется зона оптимума √ зона, соответствующая наиболее благоприятным условиям жизнедеятельности организма. Две зоны пессимума по обе стороны от оптимальной зоны выражают угнетающее действие фактора как при его недостатке, так и при избытке данного фактора. Максимально и минимально переносимые значения фактора √ это критические точки, за пределами которых существование невозможно и такие зоны называют летальными зонами (зонами гибели).

Пределы выносливости между критическими точками называют экологической валентностью, или нормой реакции организма по отношению к конкретному фактору среды. Она является выражением степени устойчивости организма, т.е. его толерантности.

Одна и та же интенсивность действия фактора для разных видов может быть оптимальной для одного, пессимальной для другого и летальной для третьего.

Широкую экологическую валентность вида по отношению к абиотическим факторам среды обозначают добавлением к названию фактора приставки ╚эври╩. Узкая экологическая валентность вида характеризуется приставкой ╚стено╩. В широком смысле слова виды, способные приспосабливаться к разной экологической обстановке, называют эврибионтными, а виды, для существования которых требуются строго определенные экологические условия, называют стенобионтными. Так, например, такой эврибиотный вид как ряска малая (Lemna minor) встречается в водоемах разных климатических зон на всех континентах мира. В то же время известная всем клюква (Oxycoccus sp.) относится к стенобионтным видам, так как встречается в строго определенных условиях, характеризующих верховые болота в умеренной зоне.

Среди эврибионтных растений можно выделить:

╥ эвритермные √ растения, способные произрастать в широком диапазоне колебания температур,

╥ эвригидрические √ растения, способны жить в широком диапазоне увлажнения,

╥ эврибатные √ растения, живущие в широком диапазоне давления,

╥ эвригалинные √ растения, живущие в широком диапазоне засоления и т.д.

Среди стенобионтных растений можно выделить аналогичные группы (стенотермные, эвритермные, эвригидрические, эвригалинные и т.д.)

Закон экологической валентности вида гласит: экологическая валентность вида всегда шире экологической валентности каждой отдельной особи. Степень выносливости (толерантность), критические точки, оптимальная и пессимальные зоны отдельных особей в пределах одного вида не совпадают. Эта изменчивость определяется как наследственными качествами, так и возрастными, половыми и физиологическими различиями.

Закон относительной независимости адаптаций к действию разных факторов. Согласно этому закону степень устойчивости к какому-либо фактору не означает соответствующей устойчивости вида по отношению к остальным факторам. Например, виды, переносящие значительные изменения температуры, не обязательно также устойчивы к широким колебаниям солевого режима и т.д. Это создает большое разнообразие приспособлений организмов в природе. Набор экологических валентностей по отношению к факторам среды составляет экологический спектр вида.

Закон совокупного действия факторов. Один экологический фактор может воздействовать на другой, поэтому сохранение вида зависит от взаимодействия факторов. Один и тот же фактор в сочетании с другими оказывает на организм неодинаковое экологическое действие. С другой стороны, один и тот же экологический результат может быть получен разными путями. Например, увядание растений может быть приостановлено как путем полива, так и снижением температуры воздуха, уменьшающим транспирацию. Вместе с тем взаимная компенсация действия факторов среды имеет определенные пределы и полностью заменить один другим нельзя. Полное отсутствие воды или одного из элементов питания делает жизнь растений невозможной.

1.3. ЖИЗНЕННЫЕ ФОРМЫ РАСТЕНИЙ

Все вышеобсуждаемые═ адаптации растений к факторам среды касались их реакции на отдельно выделенный фактор и его действию на растение. На основании этого и выделяются экологические группы √ группы неродственных растений со сходными анатомо-морфологическими и физиологическими адаптациями, возникшими в ответ на действие одного экологического фактора.

В то же время растение всегда формируется под влиянием целого комплекса экологических факторов, отделить которые друг от друга не представляется возможным. В связи с этим возникает необходимость в понятии жизненная форма, под которой понимают внешний (морфологический) облик или габитус растений, исторически сложившийся под влиянием комплекса экологических факторов.

Сам термин был предложен Е.Вармингом в 1884 году, который понимал под жизненной формой ╚┘такую форму, у которой вегетативное тело индивида находится в гармонии с внешней средой в течение всей жизни от колыбели до гроба, от семени до отмирания╩.

Дальнейшее развитие понятия привело к определению жизненной формы как габитуса группы растений. Такое определение было дано И.Г.Серебряковым в 60-е гг. XX века:

╚жизненная форма √ это своеобразный габитус определенной группы растений, возникающий в онтогенезе в результате роста и развития в определенных условиях среды и исторически сложившийся в данных почвенно-климатических и ценотических условиях как выражение приспособленности к этим условиям╩.

В 1965 году Е.М.Лавренко предложил термин ╚экобиоморфа╩. Он определял это понятие как ╚┘типовые адаптационные организменные системы, существующие в определенных условиях среды╩, обращая особое внимание на физиологические адаптации растений. ═

Однако один и тот же вид формирует свою жизненную форму в процессе онтогенеза. Так, проросток, появляющийся из семени у растений всех жизненных форм, будь то дуб (Quercus robur) или подорожник (Plantago major), несет черты травянистого растения. И только на определенной стадии онтогенеза, будучи взрослой генеративной особью, растение достигает той жизненной формы, по которой оно в дальнейшем и оценивается.

Жизненная форма может меняться при изменении условий среды. Так, например, деревья вблизи пределов своего существования (т.е. на границе ареала) образуют кустарниковые или стелющиеся формы. Например, лиственница (Larix)═ на Таймыре, ель (Picea) на севере или в высокогорье являются стланниками.

Еще больше меняется жизненная форма при интродукции, т.е. при культивировании в нетипичных условиях. На Кольском полуострове широколиственные породы клен (Acer) и липа (Tilia) произрастают в виде кустарника. Чайное дерево (Thea sinensis) известно как невысокий кустарник, с кончиков веток которого вручную собирают три листочка с почечкой, а у себя на родине √ в Гвинее √ это дерево 5-6 м высоты со стволом, достигающим 6√7 см.

С другой стороны, в разных областях при сходных условиях (климатических, почвенных, ценотических и др.) систематически далекие виды образуют сходные, конвергентные жизненные формы. Например, подушковидные формы характерны для самых разных семейств: гвоздичных (например для акантолимона √ Acantholimon), дриадовых (например для дриады √ Dryas) и т.д.

Но при всех возможных отклонениях жизненная форма √ это исторически закрепленная форма, которая может изменяться у растений только в пределах нормы реакции, т.е. ни при каких изменениях условий среды древесное растение не сможет быть травянистым и наоборот.

Жизненные формы не совпадают с систематическими единицами (видами, родами, семействами), но в═ экологии они являются своего рода единицами классификации, т.к. отнесение к одной жизненной форме означает одинаковый путь приспособления растений═ к среде, и в этом смысле некоторые исследователи называют жизненные формы таксономическими единицами в экологии растений.

Попытки классифицировать жизненные формы растений существовали издавна.

Среди классификаций жизненных форм, разработанных в XIX и XX вв. выделяют два направления:

1. эколого-физиономическое,

2. морфолого-биологическое.

Эколого-физиономическое направление связывают с габитусом, внешним видом растения, возникшим под влиянием условий среды. Таковы классификации Кернера А. (1863), Гризебаха А. (1872), Друде О. (1887), Дю и др.

Биолого-морфологическое направление использует для классификации жизненных форм такие биологические особенности растений, как продолжительность жизни, ритм развития, способ питания. Основоположником этого направления был О.П.Декандоль (1818), сюда же можно отнести Варминга Е. (1884), К.Раункиера (1907), Высоцкого (1915) и др.

Наиболее разработанной классификацией жизненных форм покрытосеменных и хвойных на основе эколого-морфологических признаков является классификация И.Г.Серебрякова (1962√64 гг.). В ней использована большая совокупность признаков в соподчиненной системе и приняты следующие единицы классификации: отделы, типы, классы, группы, секции и собственно жизненные формы.

При этом:

- отделы выделяются по структуре надземных осей (древесные, полудревесные и травянистые растения),

- типы √ на относительной длительности жизни надземных осей (в отделе древесных) или на длительности жизни растений в целом (в отделе наземных травянистых растений),

- классы ═выделяют на основе особенности структуры побегов (например, растения со стелющимися, лиановидными и другими побегами)

и т.д.

Наряду с классификацией И.Г.Серебрякова современные исследователи часто используют систему К.Раункиера (1903 √1907 гг.).

В основу этой классификации жизненных форм был положен единственный, но имеющий большое приспособительное значение признак √ положение почек возобновления по отношению к поверхности почвы[1]..

Сначала эта система была разработана для растений Средней Европы, но затем была распространена на растения всех климатических зон

Все растения Раункиер разделил на пять типов (1903), в которых позднее выделил подтипы (1907):

1. Фанерофиты Рh (phaneros √ открытый, явный; phyton √ растения) имеют почки возобновления или верхушки побегов, расположенные в течение неблагоприятного времени года более или менее высоко в воздухе. У листопадных фанерофитов умеренной зоны почки возобновления имеют хорошую защиту в виде почечных чешуй. У вечнозеленых фанерофитов (например хвойных) почка возобновления сильно осмоляется.

По высоте расположения почек выделяют:

╥ Мегафанерофиты √ деревья 1-ой величины (от 15 м и выше).

╥ Мезофанерофиты √ деревья 2-ой величины (10√15 м).

╥ Микрофанерофиты √ кустарники высотой 5√7 м.

╥ Нанофанерофиты √ карликовые формы.

К фанерофитам относятся также и эпифиты ═(epi √ на, над; phyton √ растение), которые располагаются на других растениях или поверхностях. Например, водоросли, образующие зеленый или кирпично-красный налет на деревьях (Protococcus ═и Trenthepohlia), многие лишайники, некоторые мхи.

2. Хамефиты, Ch (chamai √ на земле; phyton √ растение) √ почки возобновления находятся в непосредственной близости от поверхности земли. У большинства хамефитов, встречающихся в умеренной зоне, перезимовывают не только почки, но и все побеги с листьями сохраняются зелеными. Большинство из них являются зимнезелеными.

А. Хамефиты, перезимовывающие только почками. Сюда относится, например, Stellaria holostea √ звездчатка ланцетолистная.

Б. Хамефиты, перезимовывающие в зеленом состоянии, √ зимнезеленые. Большинство кустарничков √ Vaccinium vitis√idae - брусника, Linnea borealis √ линнея северная, а также Lycopodium annotinum √ плаун годичный, Lamium galeobdolon √ зеленчук желтый, Antennaria dioica √ кошачья лапка двудомная.

3. Гемикриптофиты, HK (hemi √ полу; kryptos √√ скрытый; phyton √ растение). К этому типу относятся растения, у которых к зиме отмирают все надземные части и верхушки побегов или почки возобновления находятся у самой поверхности земли на сохраняющейся подземной многолетней части и в следующий вегетационный период дающие начало новым побегам. В нашей флоре эта группа составляет почти 65%.

А. Летне-зеленые гемикриптофиты, перезимовывающие собственно почками. Это, например, Solidago virgaurea √ золотарник обыкновенный, Angelica sуlvestris √ дудник лесной.

Б. Зимне-зеленые розеточные гемикриптофиты, перезимовывающие в зеленом состоянии. Для них характерны две генерации листьев √ летние, живущие с весны до осени, и зимние, закладывающиеся в середине лета и погибающие весной с развитием летних листьев. Например, у Taraxacum officinale √ одуванчика лекарственного, Fragaria vesca √ земляники лесной.

4. Криптофиты, K (kryptos √═ скрытый; phyton √ растение). Растения, у которых отмирают к зиме все надземные и часть подземных органов, и почки возобновления находятся на стеблевых или корневых образованиях более или менее глубоко в земле. В зависимости от места расположения почки среди криптофитов выделяют:

геофиты √ почка находится в почве, например у лука гусиного (Gagea lutea),

гидрофиты √ почка находятся в воде, например у кубышки (Nupar lutea).

5. Терофиты, T (terra √ земля; phyton √═ растение). Однолетние растения, не имеющие почек возобновления и перезимовывающие в виде семян.

А. Яровые √ однолетники, семена которых прорастают только весной и никогда не перезимовывают в зеленом состоянии, например Brassica campestris √ капуста полевая.

Б. Озимые √ зимние и осенние однолетники, семена которых прорастают осенью, и перезимовывающие в зеленом виде или в стадии розетки.

Считая, что эти группы образовались в результате адаптации растений к данному климатическому режиму, К.Раункиер предложил метод биологического спектра. Применив статистический метод, он высчитал процентное соотношение групп жизненных форм по климатическим зонам. Оказалось, что в благоприятном влажном и теплом климате тропиков преобладают фанерофиты (61%). В засушливых условиях пустынь и жестколистых лесах Средиземноморья преобладают терофиты (42√82%). В умеренной и арктической зоне √ гемикриптофиты (52√60%) и хамефиты (22%). Таким образом, было показано, что жизненная форма является индикатором климата.

Эволюция жизненных форм. В конце прошлого века была высказана мысль о первичности древесных жизненных форм и вторичности травянистых. На основании анализа 38000 палеоботанических образцов было показано, что наиболее древними являются мезо- и мегафанерофиты, наиболее молодыми √ хамефиты, геофиты и терофиты. К.Раункиер считал, что климат раннего периода эволюции был равномерно теплым и влажным, поэтому господствовали фанерофиты. В процессе приспособления к меняющемуся климату от этой формы возникли все другие. В условиях сухого и холодного климата рост крупных деревьев (фанерофитов) затруднялся, размеры их уменьшались, возникли кустарники и кустарнички, т.е. хамефиты. При дальнейшем изменении климата возникают формы с еще более защищенными почками √ гемикриптофиты и криптофиты. В пустынях появляются терофиты, сохраняющиеся в виде семян. Таким образом, в основе процесса эволюции жизненных форм покрытосеменных лежит сокращение длительности жизненного цикла, а отсюда морфологические и анатомические изменения скелетных наземных частей на фоне изменения климата.

Жизненные формы споровых. Для споровых растений также существует классификация жизненных форм, хотя во многом разработка классификации затруднена. Принципы классификации основаны на характере ветвления, продолжительности роста, характере приспособления к неблагоприятному периоду.

Система жизненных форм для водорослей основана на морфологии их таллома (монадная, амебоидная, пальмеллоидная, коккоидная, нитчатая, пластинчатая, сифональная).

Жизненные формы лишайников выделяют прежде всего по внешнему виду слоевища:

1. накипные лишайники, например графис (Graphis scripta),

2. листоватые лишайники, например стенная золотянка (Xanthoria parietina),

3. кустистые лишайники, например эверния шелушащаяся (Evernia furfuraceae).

В свою очередь в каждой из этой групп выделяют: прикрепленные формы, свободноживущие формы и эпифиты.

Жизненные формы мхов выделяют по степени дифференциации вегетативного тела:

слоевищные, например маршарция многообразная (Marchantia polymorpha),

листостебельные мхи, например дикран многоножковый (Dicranum polysetum).

Классификации жизненных форм различны для разных групп грибов. В качестве примера можно рассмотреть классификацию базидиальных грибов, имеющих однообразное вегетативное тело (мицелий). Она основана на двух принципах: месте расположения мицелия и способе распространения спор.

По расположению мицелия выделяют:

1. ксиломицеты √ мицелий находится в древесине,

2. гумусомицеты √ мицелий находится в почве,

3. аксиломицеты √ мицелий находится на листьях,

4. микомицеты √ мицелий находится на грибах,

5. копромицеты √ мицелий находится на помете животных,

6. микоризомицеты √ мицелий находится в симбиозе с корнями высших растений.

По типу распространения спор выделяют:

1. аэромицеты √ споры распространяются ветром,

2. гидромицеты √ споры распространяются водой,

3. геомицеты √ споры распространяются в почве,

4. зоомицеты √ споры распространяются животными.

[1] Строго говоря, классификацию К.Раункиера нельзя рассматривать как систему жизненных форм, ибо в основе ее лежит адаптированность растений лишь к переживанию неблагоприятного периода года. Эта классификация связана с периодичностью низких или высоких температур. Таким образом, ╚жизненные формы╩ Раункиера скорее следует рассматривать как экологические группы по отношению к неблагоприятным периодам года. Это выдвигает определенные ограничения относительно традиционного использования этой весьма популярной и принятой в учебной литерататуре классификации. (Прим. ред.)

106. Основные типы экосистем суши.

Лимитирующим фактором, определяющим характер растительности на большей части суши Земли, является количество осадков.

Так, пустыня – это территория, где испарение превышает количество осадков, которое в свою очередь составляет менее 250 мм в год. На таких территориях произрастает скудная , разреженная, обычно низкорослая растительность. Для пустынь характерны значительные контрасты между дневными и ночными температурами.

Травянистые экосистемы приурочены к регионам, где среднегодовое количество осадков достаточно для произрастания трав; однако выпадают они все еще настолько неравномерно, что периодические засухи и пожары препятствуют развитию древесной растительности на сколько-нибудь значительных площадях.

Главными факторами, определяющими характерные особенности пустынь, лесов или травянистых сообществ на конкретной территории, являются среднегодовое количество осадков, средняя температура, а также тип почв. Совместное действие этих факторов приводит к образованию тропических, умеренных и полярных вариантов пустынных, травянистых или лесных экосистем (рис. 14).

Основные типы пустынь.

Пустынные экосистемы занимают около 16% поверхности суши и расположены главным образом в тропических и субтропических районах. Существует три основных типа пустынь: тропические, умеренные и холодные.

1. Тропические пустыни, такие как южная Сахара, занимают около 1/5 общей площади пустынь. Для них характерны малое количество осадков и твердая, «выметенная» ветром поверхность, на которой встречаются отдельные камни и небольшое количество песка. Песчаные дюны покрывают около 10% поверхности этих пустынь. Температуры здесь круглый год высоки.

2. В пустынях умеренных широт, таких, как пустыня Мохаве в Южной Калифорнии, дневные температуры высоки летом и низки в зимнее время.

3. В холодных пустынях, таких, как Гоби, расположенная к югу от Сибири, очень холодно зимой, а летом тепло или даже жарко.

Растения и животные пустынь приспособлены улавливать и сохранять дефицитную влагу. Большинство животных, обитающих в пустынях, спасаются от дневной жары, оставаясь в это время в норах; наиболее активны они ночью. Кроме того, животные пустынь специально приспособлены к тому, чтобы сохранять воду. Например, кенгуровая крыса, относящаяся к ночным животным, вообще не пьет воду. Она получает необходимую влагу из пищи и за счет клеточного дыхания.

Замедленный рост растений, малое видовое разнообразие и недостаток влаги делают экосистемы пустынь весьма уязвимыми. Например, после уничтожения растительного покрова в результате таких воздействий, как выпас скота или езда вне дорог, для его восстановления могут потребоваться целые десятилетия. Кроме того, при движении автомобилей разрушаются норы, являющиеся основным местом обитания для многих пустынных животных.

Основные типы травянистых сообществ.

Тропические травянистые сообщества, или саванны, расположены в районах, для которых характерны высокие средние температуры, два продолжительных сухих сезона (зимний и летний) и обильные осадки в остальное время года.

Травоядные животные саванн весьма специализированны по особенностям питания. Жирафы поедают листья и побеги на верхних ветках редко растущих деревьев. Слоны питаются побегами и листьями ниже расположенных ветвей; газели, антилопы и зебры кормятся травами различной высоты и жесткости. Количество и разнообразие копытных в саваннах больше, чем в любых других экосистемах.

Травянистые сообщества умеренных широт приурочены к обширным внутренним районам материков, главным образом Северной Америки, Южной Америки, Европы и Азии. Основные типы травянистых сообществ умеренного пояса – это высокотравные и низкотравные прерии Среднего Запада и Запада США и Канады, пампы Южной Америки, вельды Южной Африки и степи, простирающиеся от Центральной Европы до Сибири.

Почвы травянистых сообществ умеренных широт высоко плодородны и обеспечивают жизнедеятельность многочисленных организмов – редуцентов. В таких сообществах обитает огромное количество разнообразных жуков, пауков, кузнечиков и других насекомых, а также мелкие травоядные, грызуны и птицы.

Полярные травянистые сообщества или арктические тундры, расположены в районах, прилегающих к арктическим ледяным пустыням. Большую часть года экосистемы тундры испытывают воздействие штормовых холодных ветров и покрыты снегом и льдом. Зимы здесь холодные и очень темные. Среднегодовое количество осадков невелико, выпадают они преимущественно в виде снега.

Арктические тундры покрывают 1/5 поверхности суши. Они представлюет собой толстый мягкий ковер низкорослых растений, таких, как лишайники (симбиоз водоросли и гриба), осоки, мхи, травы и невысокие кустарники.

Одним из проявлений крайне суровых условий в этих экосистемах является вечная мерзлота – мощная толща замерзшей воды, постоянно присутствующая в подпочвенных слоях грунта.

Большинство животных, постоянно обитающих в тундре, – мелкие травоядные (лемминги, полярные зайцы, полевки и длиннохвостые суслики), спасаются от холода в подземных норах. Из крупных травоядных в тундре постоянно обитают только овцебыки.

Основные типы лесов.

Влажные тропические леса, располагающиеся в ряде приэкваториальных районов, характеризуются умеренно высокими среднегодовыми температурами, мало изменяющимися в течение суток и по сезонам, значительной влажностью и почти ежедневно выпадающими осадками.

В экосистемах доминируют вечнозеленые деревья, круглый год сохраняющие большую часть листьев или хвои; следовательно. Процессы фотосинтеза, в результате которых продуцируются органические вещества, протекают непрерывно в течение всего года.

Во влажных тропических лесах обитает большое количество разных видов животных. Большая часть питательных веществ в этой экосистеме сосредоточена в растительном покрове, а не в верхнем горизонте почв, как в большинстве других экосистем.

Листопадные леса умеренных широт произрастают в районах с невысокими средними температурами, значительно меняющимися по сезонам. Здесь продолжителен летний период, зимы не очень суровы, осадки выпадают довольно равномерно в течение всего года.

В этих экосистемах доминирует несколько видов широколиственных листопадных деревьев – дуб, гикори, клен, тополь, платан и бук. Ярусность растительности обеспечивает многообразие экологических ниш для животных. Благодаря ежегодному листопаду почвы лесов умеренного пояса богаты питательными элементами. В отличие от тропических лесов, большинство лесов умеренного пояса устойчивы к нарушениям и очень быстро восстанавливаются после вырубки.

Северные хвойные леса, называемые также бореальными лесами или тайгой, распространены в районах субарктического климата. Зимы здесь продолжительные и засушливые, с коротким световым днем и небольшими снегопадами. Термические условия меняются от прохладных до исключительно холодных. Летний период короткий, со средними и достаточно высокими температурами, солнце в это время года светит по 19 часов в сутки.

Эти хвойные леса почти непрерывной полосой протягиваются через Северную Америку, Азию и Европу непосредственно к югу от арктической тундры. В них доминирует несколько видов хвойных деревьев – ель, пихта, кедр и сосна. Для лесов характерны многочисленные сфагновые болота.

В течение всего года или большую часть в тайге обитают различные травоядные животные, крупные (олени, лоси) и мелкие (дикобраз, заяц-беляк, белка, бурундук). В тайге встречаются также небольшие и крупные хищники – медведь, росомаха, лисица, рысь, куница, волк. В теплые летние месяцы бурно размножаются насекомые (гнус). Они служат пищей птицам, прилетающим сюда в период гнездования.

III. Водные экосистемы.

Лимитирующие факторы водных экосистем:

1. Соленость – содержание растворимых солей, главным образом хлорида натрия, в водной массе;

2. Глубина проникновения солнечных лучей;

3. Количество кислорода;

4. Доступность питательных элементов;

5. Температура воды.

По степени солености вод водные экосистемы подразделяются на два больших класса.

Солоноводные (морские) Пресноводные

- океаны - озера, водохранилища

- устья рек (эстуарии) - пруды

- прибрежные болота - болота

- коралловые рифы - реки и ручьи (водотоки)

Основные зоны океана.

В любом из океанов земного шара можно выделить две основные зоны: прибрежную и открытый океан.

Прибрежная зона – это относительно теплые, богатые питательными веществами мелководья, протягивающиеся от линии прилива на суше до края подводного продолжения континента, которое именуется континентальным шельфом. В прибрежной зоне, занимающей менее 10% общей площади океана, сосредоточено 90% биомассы и животных.

От открытого океана прибрежную зону отделяет область резкого увеличения глубин у края континентального шельфа. Открытый океан занимает около 90% общей площади океана, но на него приходится лишь около 10% биомассы океанических растений и животных.

В пределах открытого океана выделяются три зоны, основным различием которых является глубина проникновения солнечных лучей.

Прибрежная зона.

Прибрежная зона включает несколько различных местообитаний.

Эстуарии – это прибрежные области, где пресные воды рек, ручьев и поверхностного стока смешиваются с солеными морскими водами.

Заболоченные территории – участки суши, затопляемые пресными или солеными водами в течение всего года или большую его часть. Если они простираются от эстуария в глубь суши и круглый год или большую его часть затоплены солеными водами, то это прибрежные заболоченные территории.

В прибрежных зонах океана в тропических и субтропических широтах, где температура воды превышает 20°С, часто встречаются коралловые рифы.

Пресноводные озера и водохранилища.

Озера – это обширные пресноводные естественные водоемы, образующиеся при заполнении впадин земной поверхности водами осадков, поверхностного или подземного стока.

По содержанию питательных веществ озера подразделяются на три группы.

- олиготрофные – озера с небольшим содержанием питательных веществ, главным образом нитратов и фосфатов;

- эвтрофные – озера с высоким и избыточно высоким содержанием питательных веществ;

- мезотрофные – озера, занимающие промежуточное положение по содержанию питательных веществ.

Эвтрофикация – это изменение физических, химических и биологических свойств озера при долговременном поступлении питательных веществ с прилегающих территорий за счет процессов естественной эрозии и стока.

Водохранилища – обычно обширные и глубокие искусственные пресноводные водоемы.

Водохранилища сооружаются, прежде всего, для регулирования стока.

Пресноводные водотоки и реки.

Та часть осадков, которая не просачивается в почву и не испаряется, остается на поверхности земли, образуя поверхностные воды. Территория, с которой вода, насосы и растворенные вещества выносятся с водотоками в главную реку и затем в море, называется водоразделом, или водосборным бассейном.

Экологическая проблема — это изменение природной среды в результате антропогенных воздействий, ведущее к нарушению структуры и функционирования природы.

107. ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕМ И ОХРАНОЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Понятие и виды управления

природопользованием и охраной окружающей среды

В широком смысле под управлением понимается руководство чем-либо (или кем-либо)*. Управление в сфере взаимодействия общества и природы представляет собой совокупность предпринимаемых соответствующими субъектами действий, направленных на обеспечение исполнения требований законодательства об окружающей среде. Применительно к предмету данной отрасли речь идет о распоряжении природными ресурсами, об обеспечении рационального использования и воспроизводства природных ресурсов, сохранения или восстановления благоприятного состояния окружающей среды, соблюдения, а также о защите экологических прав и законных интересов физических и юридических лиц.

__________________________

* Алехин А.П., Козлов Ю.М. Административное право Российской Федерации. Часть 1 и 2. М., 1995.

Управление природопользованием и охраной окружающей среды призвано обеспечить реализацию экологического законодательства. Общественная ценность права в целом и права граждан на благоприятную окружающую среду проявляется прежде всего в процессе реализации соответствующих правовых предписаний*. Управление выступает здесь как средство формирования реальных общественных эколого-правовых отношений, образующих само право окружающей среды.

____________________________

* Шемшученко Ю.С. Правовые проблемы экологии. С. 129.

Экологическое и социальное значение управления в рассматриваемой сфере в целом и государственного особенно определяется тем, что путем последовательной реализации требований законодательства относительно распоряжения природными ресурсами, их рационального использования и охраны окружающей среды от вредных воздействий, обеспечивается соблюдение экологических прав и законных интересов человека и гражданина.

Прежде всего в рамках управления (а затем – с помощью правоохранительных органов) достигаются цели, поставленные правом окружающей среды, и его эффективность.

Вопрос о субъектах управления в данной сфере тесно связан с вопросом о видах управления. Управление природопользованием и охраной окружающей среды осуществляется общественными формированиями, юридическими лицами, государственными и муниципальными органами. Соответственно, можно выделить общественное, производственное, отраслевое (ведомственное) и государственное управление. Хотя муниципальные органы не являются в соответствии с Конституцией РФ государственными, но они наделяются государственно-властными полномочиями, в силу чего их управленческая деятельность не выделяется в отдельный вид управления в рассматриваемой сфере.

Так как в соответствии с экологическим законодательством задачи по обеспечению рационального природопользования и охраны окружающей среды выполняются названными субъектами разные, соответственно и содержание управления, осуществляемое в рамках того или иного вида управления, – тоже разное. Оно складывается из ряда функций управления. Функция управления представляет собой постоянное направление деятельности по обеспечению охраны окружающей среды и рационального природопользования. К таким функциям относятся:

создание системы органов управления в сфере взаимодействия общества и природы;

подзаконное нормотворчество;

координация деятельности по управлению природопользованием и охраной окружающей среды;

распоряжение (управление) природными ресурсами;

планирование использования и охраны природных ресурсов и улучшения состояния окружающей среды;

экологическое нормирование;

экологическая экспертиза;

экологическое лицензирование;

экологическая сертификация;

экологический аудит;

наблюдение за состоянием окружающей среды;

учет состояния и использования отдельных природных объектов и окружающей среды в целом, а также вредных воздействии;

контроль за использованием и охраной объектов природы;

разрешение в административном порядке споров о праве природопользования и охраны окружающей среды.

Очевидно, что не все субъекты управления осуществляют перечисленные функции. Например, такие функции, как экологическое нормирование, лицензирование, сертификация выполняются лишь в рамках государственного управления. Для наиболее полного осуществления функций соответствующие субъекты управленческой деятельности наделяются или должны наделяться адекватными правами и обязанностями по обеспечению охраны окружающей среды и рационального природопользования в соответствии с требованиями законодательства.

Общественное управление охраной окружающей среды и природопользованием – проявление демократизации экологического права. Масштабы и эффективность осуществления данного вида управления свидетельствуют, с одной стороны, об уровне самосознания граждан, с другой– о степени демократизации власти в государстве. Данный вид управления осуществляется общественными формированиями и гражданами. Участие общественных формирований и граждан в управлении регулируется рядом законодательных и подзаконных актов, уставами общественных формирований. Наиболее значимыми функциями общественного управления является участие граждан и общественных формирований в подготовке экологически значимых хозяйственных решений в рамках оценки воздействия планируемой деятельности на окружающую среду, в принятии таких решений посредством проведения общественной экологической экспертизы, экологический контроль.

Содержание производственного управления природопользованием и охраной окружающей среды определяется задачами конкретного предприятия по выполнению адресованных ему правовых экологических требований. Эти задачи с учетом специфики предприятий могут быть связаны с обеспечением рационального использования недр, лесных ресурсов, с охраной водных объектов, атмосферного воздуха, обращением с производственными отходами и др. Специальная организация соответствующей деятельности поможет наиболее успешно решить такие задачи. При этом наиболее специфическими функциями производственного управления являются планирование, учет вредных воздействий на природу, координация природоохранительной деятельности различных подразделений, экологический контроль. Управление осуществляется как функциональными службами (инженера, механика, технолога, энергетика, сбыта, контроля), руководителями производственных подразделений, так и специально создаваемыми отделами (службами) по охране природы. Если ранее на многих советских предприятиях создавались природоохранительные службы, то сейчас ответственность за охрану природы, как правило, возлагается на руководителя одного из функциональных подразделений, чаще всего главного инженера. Производственное управление природопользованием и охраной окружающей среды регулируется преимущественно локальными актами, т.е. актами предприятия, с учетом его специфики.

Отраслевое (ведомственное) управление природопользованием и охраной окружающей среды осуществляется министерствами, государственными комитетами, федеральными службами в пределах своей отрасли или сферы деятельности, если такая деятельность связана с природопользованием или вредным воздействием на окружающую среду. Как и при производственном управлении, содержание отраслевого управления определяется спецификой отрасли или сферы деятельности, характером предприятий, входящих в ее систему, масштабами и видами воздействий на природу.

98. Закон оптимума (в экологии) — любой экологический фактор имеет определённые пределы положительного влияния на живые организмы.

Результаты действия переменного фактора зависят прежде всего от силы его проявления, или дозировки. Факторы положительно влияют на организмы лишь в определенных пределах. Недостаточное либо избыточное их действие сказывается на организмах отрицательно.

Зона оптимума — это тот диапазон действия фактора, который наиболее благоприятен для жизнедеятельности. Отклонения от оптимума определяют зоны пессимума. В них организмы испытывают угнетение.

Минимально и максимально переносимые значения фактора — это критические точки, за которыми организм гибнет. Благоприятная сила воздействия называется зоной оптимума экологического фактора или просто оптимумом для организма данного вида. Чем сильнее отклонение от оптимума, тем больше выражено угнетающее действие данного фактора на организмы(зона пессимума).

Закон оптимума универсален. Он определяет границы условий, в которых возможно существование видов, а также меру изменчивости этих условий. Виды чрезвычайно разнообразны по способности переносить изменения факторов. В природе выделяются два крайних варианта — узкая специализация и широкая выносливость. У специализированных видов критические точки значения фактора сильно сближены, такие виды могут жить только в относительно постоянных условиях. Так, многие глубоководные обитатели — рыбы, иглокожие, ракообразные — не переносят колебания температуры даже в пределах 2-3 °C. Растения влажных местообитаний (калужница болотная, недотрога и др.) моментально вянут, если воздух вокруг них не насыщен водяными парами. Виды с узким диапазоном выносливости называют стенобионтами, а с широким — эврибионтами. Если нужно подчеркнуть отношение к какому-либо фактору, используют сочетания «стено-» и «эври-» применительно к его названию, например, стенотермный вид — не переносящий колебания температур, эвригалинный — способный жить при широких колебаниях солености воды и т. п.

94. Понятие “система” широко используется в науке, технике и повседневной жизни, когда говорят о некоторой упорядоченной совокупности любого содержания. Система является фундаментальным понятием, как системотехники, так и базовых теоретических дисциплин (теории систем, исследования операции, системного анализа и кибернетики). Система — это объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, сведений, а также знании о природе, обществе и т. п. Каждый объект, чтобы его можно было считать системой, должен обладать четырьмя основными свойствами или признаками (целостностью и делимостью, наличием устойчивых связей, организацией и эмерджентностью).

Основные признаки систем

Целостность и делимость. Система — это прежде всего целостная совокупность элементов. Это означает, что, с одной стороны, система - целостное образование и, с другой — в ее составе отчетливо могут быть выделены целостные объекты (элементы). При этом следует иметь в виду, что элементы существуют лишь в системе. Вне системы это в лучшем случае объекты, обладающие системнозначимыми свойствами. При вхождении и систему элемент приобретает системноопределенное свойство взамен системнозначимого. Для системы первичным является признак целостности, т. е. она рассматривается как единое целое, состоящее из взаимодействующих частей, часто разнокачественных, но одновременно совместимых.

Наличие устойчивых связей. Наличие существенных устойчивых связей (отношений) между элементами или (и) их свойствами, превосходящих по мощности (силе) связи этих элементов с элементами, не входящими в данную систему, является следующим атрибутом системы. Система существует как некоторое целостное образование, когда мощность (сила) существенных связей между элементами системы на интервале времени, не равном нулю, больше, чем мощность связей этих же элементов с внешней средой. Для информационных связей оценкой потенциальной мощности может служить пропускная способность данной информационной системы, а реальной мощности - действительная величина потока информации. Однако в общем случае при оценке мощности информационных связей необходимо учитывать качественные характеристики передаваемой информации (ценность, полезность, достоверность и т. п.).

Организация. Это свойство характеризуется наличием определенной организации, что проявляется в снижении энтропии (степени неопределенности) системы H{S} по сравнению с энтропией системоформирующих факторов H{F), определяющих возможность создания системы.

Эмерджентность. Эмерджентность предполагает наличие таких качеств (свойств), которые присущи системе в целом, но не свойственны ни одному из ее элементов в отдельности.

Наличие интегрированных качеств показывает, что свойства системы хотя и зависят от свойств элементов, но не определяются ими полностью. Отсюда можно сделать выводы:

1) система не сводится к простой совокупности элементов;

2) расчленяя систему на отдельные части, изучая каждую из них отдельности, нельзя познать все свойства системы в целом.

Любой объект, который обладает всеми рассматриваемыми свойствами можно называть системой. Одни и те же элементы (в зависимости от принципа, используемого для их объединения в систему) могут образовывать различные по свойствам системы. Поэтому характеристики системы в целом определяются не только и не столько характеристиками составляющих ее элементов, сколько характеристиками связей между ними. Наличие взаимосвязей (взаимодействия) между элементами определяет особое свойство сложных систем — организованную сложность. Добавление элементов в систему не только вводит новые связи, но и изменяет характеристики многих или всех прежних взаимосвязей, приводит к исключению некоторых из них или появлению новых.

95. ФенологияПеревод

Фенология

(от греч. phainómena – явления и ...Логия)

система знаний о сезонных явлениях природы, сроках их наступления и причинах, определяющих эти сроки. Термин «Ф.» предложил бельгийский ботаник Ш. Морран (1853). Ф. регистрирует и изучает сезонные явления мира растений и животных (биофенология), а также даты установления и схода снежного покрова, первых и последних заморозков, ледостава и размерзания водоёмов и т.п. У растений (фитофенология) регистрируются сезонные фазы развития: набухание и раскрывание почек, облиствение, цветение (начало и конец), созревание плодов и семян, осеннее расцвечивание листвы, листопад; у животных (зоофенология): у млекопитающих – пробуждение от спячки, начало спаривания (гона), появление молоди, сезонные линьки и миграции; у птиц – гнездование, откладка яиц, вылупливание и вылет птенцов, а у перелётных – также весенний и осенний перелёты; у членистоногих – пробуждение зимовавших особей, вылупление личинок, появление взрослых насекомых из куколок, яйцекладки, развитие личинок, куколок, появление новых поколений, диапаузы и т.п.

Биофенологические наблюдения и исследования ведутся на уровне отдельных организмов, популяций, биоценозов (культурных и диких) и биосферы в целом. Географо-фенологические наблюдения и исследования имеют целью изучение сезонной динамики целых природных комплексов, включая их биотические и абиотические компоненты. Эти исследования ведутся в масштабе отдельных урочищ, ландшафтов, провинций, стран и природных зон. Годичный круг природы геокомплексов и Биоценозов подразделяется на естественные, или фенологические, сезоны и субсезоны.

Историческая справка. Начало наблюдений над сезонными явлениями в связи с собирательством, охотой и примитивным сельское хозяйством восходит к глубокой древности. Становление современной научной Ф. относится к 18 в. Петр I, заботясь о выборе мест для паркового строительства в окрестностях Петербурга, в 1721 писал А. Д. Меншикову: «Когда деревья станут раскидываться, тогда велите присылать нам листочки оных понедельно наклеивши на бумагу, с надписанием чисел, дабы узнать, где ранее началась весна» (цит. по кн.: Бейдеман И. Н., Методика фенологических наблюдений при геоботанических исследованиях, 1954, с. 6). В 1734 франц. учёный Р. Реомюр приступил к изучению зависимости сезонного развития хлебов и насекомых от уровня температуры. В 1748 К. Линней начал вести фенологические наблюдения в Упсальском ботаническом саду и в 1750 организовал первую сеть наблюдательных пунктов. К середине 19 в. фенологическими наблюдениями были охвачены все крупные страны Зап. Европы и Россия. Большую роль в развитии Ф. в России сыграли А. И. Воейков и Д. Н. Кайгородов. В 20 в. фенологические наблюдения и исследования распространились на все страны Центральной Европы и США, а в дальнейшем и на др. страны (Индия и др.).

Методы и задачи фенологии. Традиционный метод фенологической информации – визуальные наблюдения, т. е. регистрация сроков наступления сезонных явлений. С целью достижения сопоставимости фенологических наблюдений, проводимых разными лицами, издаются программы фенологических наблюдений, методические указания к ним, атласы фенофаз растений и сезонных явлений мира животных.

Обработка наблюдений фенологических сетей даёт возможность устанавливать географо-фенологические закономерности, отражаемые на фенологических картах (См. Фенологические карты). Средняя многолетняя скорость продвижения сезонных явлений природы в широтном, долготном и вертикальном (в горах) направлениях различна в разных географических зонах, в разные сезоны и для разных групп явлений. В центральных районах Европейской части СССР весенне-летние сезонные явления мира растений движутся с Ю. на С. со средней скоростью около 40–50 км в сут, птицы летят со скоростью около 50–60 км. в сут. В долготном направлении скорость продвижения сезонных явлений определяется главным образом положением по отношению к Атлантическому океану; в зап. районах весна наступает раньше, чем на тех же широтах в глубине континента. (Но переход от зимы к лету в глубине континента совершается быстрее, чем на берегах океанов и, несмотря на позднюю весну, хлеба в долине Волги созревают раньше, чем во Франции.) В горах весенне-летние сезонные явления запаздывают с подъёмом на каждые 100 м в среднем на 3 сут. В некоторые годы сезонные природные явления могут протекать со значительными отклонениями от средних многолетних сроков, что осложняет ведение сельского хозяйства и др. сезонных отраслей народного хозяйства.

Факторы и закономерности, определяющие сроки наступления сезонных явлений, изучает экологическая Ф. Эти факторы делятся на эндогенные и экзогенные. Первые обусловливаются наследственностью организмов. Так, подснежники цветут в начале весны, а астры и хризантемы – на спаде лета, грачи прилетают рано весной, а коростели – в начале лета. Экзогенные факторы определяются внешней средой. В каждой географической зоне решающее значение приобретают один-два фактора; в тропиках – режим влажности: в зонах умеренного пояса – тепловой режим, в Арктике – радиационный и тепловой режимы. Зависимость от факторов среды сезонных явлений разных групп неодинакова. Сроки весеннего пробуждения растений в основном определяются тепловым режимом, а осенний листопад – в равной степени тепловым и радиационным (длина светового дня) режимами. Одним из методов обработки ботанических фенологических наблюдений служат фенологические спектры (См. Фенологический спектр). Сроки сезонных явлений у животных часто связаны с условиями их питания. Так, насекомоядные птицы прилетают тогда, когда весной появляется достаточное количество насекомых. Экологическая Ф. проводит моделирование фенологических процессов, т. е. находит выражения связи между сроками наступления сезонных явлений и комплексом эндо- и экзогенных факторов. Это моделирование составляет основу фенологического прогнозирования.

Организация фенологических наблюдений. Фенологические наблюдения для научных целей служат, во-первых, методом изучения биологических и географических объектов, во-вторых, методом установления фенологических закономерностей, использование которых призвано повышать эффективность прикладных фенологических служб.

Для выявления фенолого-географических закономерностей в большинстве стран созданы сети фенологических наблюдений. В СССР с 1924 работала такая сеть в системе краеведческих организаций; в 1939 передана Географическому обществу СССР. В 1965–75 она насчитывала около 3500 добровольных корреспондентов. Руководит сетью фенологический сектор Географического общества с помощью местных фенологических организаций (Москва, Вильнюс, Рига, Красноярск, Иркутск и др.). Итог многолетних фенологических наблюдений в одной точке подводится в Календаре природы, т. е. в справочной таблице или графике (см. рис.) со средними многолетними сроками наступления сезонных явлений местной природы. Календарь природы служит ориентиром в сроках наступления большого числа сезонных явлений. Фенологические наблюдения для научных целей организуют ботанические, зоологические и географические научные учреждения, в том числе институты АН СССР. Географические научные учреждения ведут комплексные наблюдения с целью познания структуры геокомплексов или экосистем. Комплексные фенологические наблюдения ведут также государственные заповедники в форме «летописей природы».

Значение фенологии для народного хозяйства. Фенологические закономерности лежат в основе составления региональных календарей сезонных работ и мероприятий по отраслям народного хозяйства (сельское, лесное, охотничье хозяйства и т.д.). Такие календари используются при организации мероприятий охраны природы, борьбы с вредителями и болезнями полезных растений, паразитами и трансмиссивными заболеваниями человека, домашнего скота, в пчеловодстве и шелководстве. Авиация нуждается в сведениях о сроках массового пролёта перелётных птиц, а дистанционное (с вертолётов, самолётов и орбитальных ракет) изучение поверхности Земли – в данных об оптимальных сезонах для проведения этого изучения. Результаты фенологических наблюдений используют при планировании размещения санаториев, домов отдыха, туристских маршрутов и походов. Фенологические карты, особенно крупномасштабные, необходимы для планирования сезонных производств. Фенологические наблюдения помогают выявить местные природные сигналы, или индикаторы, с помощью которых определяют сезонное состояние природы, а также прогнозируют характер текущего вегетационного периода. Они особенно важны при интродукции новых видов растений и животных, а также при освоении новых территорий.

84. 1. Синергетика: понятие, сущность

Синергетика (от греч. synergetike - содружество, коллективное поведение) - наука, изучающая системы, состоящие из многих подсистем самой различной природы; наука о самоорганизации простых систем и превращения хаоса в порядокФлиер, А.Я. Культурология. XX век. Энциклопедия.- СПб., 2008. -С.169..

При этом под самоорганизацией понимается появление определенного порядка в однородной массе и последующего совершенствования и усложнения возникающей структуры, т.е. образование структуры происходит не за счет внешнего воздействия, а за счет внутренней перестройки.

Самоорганизация, по определению автора науки, немецкого физика Германа Хакена, - "спонтанное образование высокоупорядоченных структур из зародышей или даже из хаоса, спонтанный переход от неупорядоченного состояния к упорядоченному за счет совместного, кооперативного (синхронного) действия многих подсистем"Флиер, А.Я. Культурология. XX век. Энциклопедия.- СПб., 2008. -С.170. .

Синергетика родом из физических дисциплин - термодинамики, радиофизики. Но ее идеи носят междисциплинарный характер. Они как бы подводят базу под совершающийся в естествознании глобальный эволюционный синтез. Поэтому ученые в синергетике видят одну из важнейших составляющих современной научной картины мира.

Равновесная термодинамика занимается процессами взаимопревращения различных видов энергии. Ею установлено, что взаимные превращения тепла и работы неравнозначны. Работа может полно­стью превратиться в тепло трением или другими способами, а вот тепло полностью превратить в работу принципиально не­возможно. Это означает, что во взаимопереходах одних видов энергии в другие существует выделенная самой природой направленность - "стрела оптимальности".

Знаменитое второе начало термодинамики в формулировке немецкого физика Р. Клаузиуса звучит так: «Теплота не переходит самопроизвольно от холодного тела к более горячему»Культурология: Учеб. для студ. техн. вузов / Н.Г. Багдасарьян, Г.В. Иванченко и др. Под ред. Н.Г.Багдасарьян.--4-е изд., испр.-- М., 2008.-- С.166.

Закон сохранения и превращения энергии (первое начало термодинамики) в принципе не запрещает такого перехода, лишь бы количество энергии сохранялось в прежнем объеме.

Но в реальности такого никогда не происходит. Вот эту-то односторонность, одно направленность перераспределения энергии в замкнутых системах и подчеркивает второе начало. Для отражения этого процесса в термодинамику было введено новое понятие - энтропия. Под энтропией стали понимать меру беспорядка системы.

Поэтому более точная формулировка второго начала термодинамики приняла такой вид: «При самопроизвольных процессах в системах, имеющих постоянную энергию, энтропия всегда возрастает»Культурология: Учеб. для студ. техн. вузов / Н.Г. Багдасарьян, Г.В. Иванченко и др. Под ред. Н.Г.Багдасарьян.--4-е изд., испр.-- М., 2008.-- С.167 .

Физический смысл возрастания энтропии сводится к тому, что состоящая из некоторого множества частиц изолированная (с постоянной энергией) система стремится перейти в состояние с наименьшей упорядоченностью движения частиц. Это -- наиболее простое состояние системы, или состояние термодинамического равновесия, при котором движение частиц хаотично.

Максимальная энтропия означает полное термодинамическое равновесие, что эквивалентно полному хаосу.

Общий итог достаточно печален: необратимая направленность процессов преобразования энергии в изолированных системах рано или поздно приведет к превращению всех видов энергии в тепловую, которая рассеется, т.е. в среднем равномерно распределится между всеми элементами системы, что и будет означать термодинамическое равновесие, или полный хаос.

Однако живая природа почему-то стремится прочь от термодинамического равновесия и хаоса. Такая явная «нестыковка» законов развития неживой и живой природы по меньшей мере удивляла.

Удивление это многократно возросло после замены модели стационарной Вселенной на модель развивающейся Вселенной, в которой ясно просматривалось нарастающее усложнение организации материальных объектов - от элементарных и субэлементарных частиц в первые мгновения после Большого взрыва до наблюдаемых ныне звездных и галактических систем.

Ведь если принцип возрастания энтропии столь универсален, как же могли возникнуть такие сложные структуры? Случайным «возмущением» в целом равновесной Вселенной их уже не объяснить. Стало ясно, что для сохранения непротиворечивости общей картины мира необходимо постулировать наличие у материи в целом не только разрушительной, но и созидательной тенденции. Материя способна осуществлять работу и против термодинамического равновесия, самоорганизовываться и самоусложняться.

Если с этим процессам сопоставить "стрелы оптимальности" эволюции Материи, то мы должны придти к осознанию того, что стрелы оптимальности могут иметь противоположное направление. Анализ подобных процессов в рамках Единого закона, на страницах сайта, полностью подтверждает справедливость этих словЛитвинцева, А.В. Синергетическая парадигма. Многообразие поисков и подходов.- М., 2009.- С.211 .

Предназначение синергетики как науки, и об этом явно говорит ее автор, заключается в том, чтобы определить основные принципы, как из хаоса вырастают высокоорганизованные системы. Так, Хакен в предисловии к своей книге "Синергетика", пишет: "Я назвал новую дисциплину синергетикой не только потому, что в ней исследуется совместное действие многих элементов систем, но и потому, что для нахождения общих принципов, управляющих самоорганизацией, необходимо кооперирование многих различных дисциплин"Литвинцева, А.В. Синергетическая парадигма. Многообразие поисков и подходов.- М., 2009.- С.212 . Общий смысл комплекса синергетических идей заключается в следующем:

- процессы разрушения и созидания, деградации и эволюции во Вселенной имеют объективный характер,

- процессы созидания (нарастания сложности и упорядоченности) имеют единый алгоритм, независимо от природы систем, в которых они осуществляютсяЛитвинцева, А.В. Синергетическая парадигма. Многообразие поисков и подходов.- М., 2009.- С.212-213.

Новизна синергетического подхода заключается в том, что Хаос выступает и как разрушитель, и как созидатель. Понятие "хаос" оказалось гораздо более глубоким, чем представлялось ранее. Поэтому наряду с понятием "хаос" появилось определение "беспорядок", как нарушенный порядок. Хаотическое состояние содержит в себе неопределенность - вероятность и случайность, которые описываются при помощи понятий информации и энтропии. Зародышем самоорганизации служит "вероятность" - упорядоченность возникает через флуктуации, устойчивость через неустойчивость.

Важная особенность такого определения - переход системы в новое устойчивое состояние неоднозначен. Достигшая критических параметров система из состояния сильной неустойчивости как бы «сваливается» в одно из многих возможных новых для нее устойчивых состояний. В этой точке (ее называют точкой бифуркации) эволюционный путь системы как бы разветвляется, и какая именно ветвь развития будет выбрана - решает случай! Но после того как «выбор сделан», и система перешла в качественно новое устойчивое состояние - назад возврата нет. Процесс этот необратим.

Ключевым для понимании смысла синергетики является слово бифуркация.

Бифуркация (лат. bis-дважды, furca- виды) - разделение, раздвоение, разветвление чего-либо на два потока, на два направления.

Таким образом, бифуркация прямо указывает на источник - закономерность двойственности (двойственные отношения -"Ян-Инь", "мужское-женское", ...., и т.д.), порождающей Единый закон эволюции двойственного отношенияЛитвинцева, А.В. Синергетическая парадигма. Многообразие поисков и подходов.- М., 2009.- С.211 .

Это хорошо знакомое всем явление спонтанного перехода в более сложное состояние с позиций статистической механики совершенно необъяснимо. Ведь оно свидетельствует о том, что, например, миллиарды молекул жидкости как по команде начинают вести себя скоординированно, согласованно, хотя до этого пребывали в совершенно хаотическом движении. Создается впечатление, что каждая молекула «знает», что делают все остальные, и желает двигаться в общем строю. (Само слово «синергетика», кстати, как раз и означает «совместное действие».) Классические статистические законы здесь явно не работают, это явление иного порядка. Ведь даже если такая «правильная» и устойчиво «кооперативная» структура и образовалась бы случайно, что почти невероятно, то она тут же распалась бы. Но она не распадается при поддержании соответствующих условий (приток энергии извне), а устойчиво сохраняется. Значит, возникновение таких структур нарастающей сложности - не случайность, а закономерность.

2. Новый взгляд на социокультурную динамику

2.1 Понятие социокультурной динамики

синергетика бифуркация двойственность социокультурная

Когда речь идет не просто о культурных изменениях, а об изменениях, в которых имеет место целостность и направленность, когда можно проследить определенные закономерности, то говорят о динамике.

Изменения в культуре могут быть прогрессивными и регрессивными, постепенными, эволюционными и революционными, могут быть состояния кризиса и стагнации, или застоя. Все это многообразие и исследуется в рамках проблемы социокультурной динамики.

Изучая ее, можно искать ответ на вопрос, почему мир меняется, что является тому причиной и почему нельзя остановить мгновение, даже если оно прекрасно. Но главное, что интересует всех, -- можно ли этим овладеть, управляя скоростью, направлением и темпом протекания различных процессов в обществе, как это делали, например, китайские алхимики, подчиняя биологическое время своего организма воле.

Во взглядах на социокультурные динамические процессы можно выделить две крайние позиции и большой диапазон концепций между ними. Приведем высказывания К. Поппера, который, может быть, в шокирующей нас форме, фиксирует одну из них: "...не может быть никаких исторических законов... Каждое поколение имеет право по-своему интерпретировать историю, и не только имеет право, а в каком-то смысле и обязано это делать, чтобы удовлетворить свои насущные потребности... На мой взгляд, единой истории человечества не существует, а есть лишь бесконечное множество историй, связанных с разными аспектами человеческой жизни..."Яковец, Ю.В. Ритм смены цивилизаций и исторические судьбы России.- М., 2008.- С.79.

Другая крайность -- полагать, что ход истории, судьба народов и жизнь каждого человека управляются "высшими силами" и предопределены. В культуре накоплено достаточно объяснений такой предопределенности. Это и божественное провидение, и рок, и астрологическая карта, и карма.

Человек бессилен перед этой предопределенностью, он может лишь попытаться угадать свою судьбу. И "если сеть социальных фактов столь крепка и прочна, то не следует ли отсюда, что люди неспособны ее изменять и не могут воздействовать на свою историю?" -- ставит вопрос Э. Дюркгейм,

и напоминает, что в донаучные времена колдун и маг думали, что они могут по своей воле преобразовать одни предметы в другие, но могущество, которое они себе приписывали, было чисто воображаемымЯковец, Ю.В. Ритм смены цивилизаций и исторические судьбы России.- М., 2008.- С.83.

А еще совсем недавно полагали, что в социальном мире все произвольно, случайно, что законодатели или государи могут, подобно алхимикам былых времен, по своему желанию изменять облик и тип общества. Эти мнимые чудеса были иллюзией, и сколько серьезных ошибок было вызвано ею! Управлять исторической эволюцией, изменять природу, как физическую, так и моральную, мы можем только сообразуясь с законами науки. Она отвращает нас от необдуманных и бесплодных начинаний, вдохновляемых верой в то, что мы можем по своему желанию изменять социальный порядок, не учитывая привычки, традиции, психическую конституцию человека и различных обществ.

Позиция Э. Дюркгейма во многом совпадает со взглядом О. Конта, согласно которому один и тот же закон управляет ходом эволюции: это знаменитый закон трех состояний, или трех эпох, через которые человечество последовательно проходило: теологическая эпоха, метафизическая и эпоха позитивной наукиЯковец, Ю.В. Ритм смены цивилизаций и исторические судьбы России.- М., 2008.- С.85 .

Современные исследователи, совпадая в оценке значимости научного, аналитического подхода в исследовании социокультурной динамики, расходятся в отборе и выделении тех факторов, которые ее определяют, и, соответственно, выстраивают различные социодинамические модели. Диапазон этих взглядов и моделей значителен.

В XX столетии проблемы социокультурных изменений, их причин и последствий разрабатываются особенно интенсивно. Это связано с тем, что к нашему времени в рамках научного познания накоплен огромный фактический материал, требующий соответствующего анализа и обобщений. Кроме того, особенность этапа новейшей истории в том, что ее промышленные революции, мировые войны и социальные потрясения могут быть пережиты человеком на протяжении своей собственной жизни, в отличие от предыдущих поколений, живших спокойно, неторопливо, не испытывавших потребность в переменах и не замечавших хотя и медленных, но все же трансформаций (так, известно, например, что мода в Древнем Египте менялась с периодичностью в 50 лет). Ускорение темпов -- закономерность исторического прогресса, каждая последующая эпоха имеет более короткий жизненный цикл по сравнению с предыдущей. Впервые идею сокращения продолжительности глубинных исторических волн высказал Фернан Бродель, выделивший в европейской истории четыре последовательных цикла: 1250-- 1507-1510; 1507-1510-1733-1743; 1733-1784-1896; и четвертый начался с 1896 гКурдюмов, С. П., Князева Е. Н. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем.- М., 2007.- С.173..

Специалисты подсчитали, что в последние десятилетия человечество совершило 80--90 % открытий и изобретений, сделанных за всю свою историю. Одним из критериев ускорения развития культуры, критерием отбора, "жизнеспособности" культурной новации выдвигается принцип информационного ускорения. И если бы удалось вывести коэффициент ускорения, то это позволило бы с достаточной точностью прогнозировать многое в жизни человеческого общества.

Принцип эволюции универсален и применяется к разным объектам -- к космосу как целому, к растениям, животным, людям, поведению, языку и историческим формам человеческой жизни и деятельности, к обществам и культурам, к системам веры и науки.

Разумеется, делаются различия между биологической, социальной и культурной эволюцией человека, соответственно, между биологической, социальной и культурной антропологией. Однако при этом биологические законы никогда не отменяются, а только дополняются другими факторами.

Крупнейший социолог XX века П.Сорокин считал основой социокультурной динамики изменения ценностной доминанты в культуре, так как именно ценность пронизывает культуру одним основополагающим принципом, формируя ее как единство. Проанализировав огромное количество источников эмпирического и статистического материала, он показал динамику смены трех типов культурных суперсистем: идеациональной, идеалистической и чувственной. А проведенный им анализ экспоненциального роста числа научных открытий и технических изобретений с XV века также обнаружил цикличностьКурдюмов, С. П., Князева Е. Н. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем.- М., 2007.- С.176..

Продолжателем идеи цикличности в современной отечественной науке является Ю. Яковец, понимающий под историческим циклом время от революционного переворота, знаменующего рождение новой исторической системы, до следующего переворота, когда утверждается очередная система.

Вслед за предшественниками он показывает волнообразно-спиралевидный характер хода истории: маятник описывает траекторию, подобную спирали. Никогда не оказываясь дважды в одной и той же точке, маятник совершает во многом сходные по фазам колебания, где повторяются подобные исторические ситуации, но каждый раз в конкретно-неповторимой форме.

Ю. Яковец выделяет 5 фаз развития цивилизацииЯковец, Ю.В. Ритм смены цивилизаций и исторические судьбы России.- М., 2008.- С.89.

1. Зарождение, формирование исходных элементов в недрах предыдущего строя -- долгий латентный период, когда происходит внутриутробное развитие еще не проявившей себя на исторической сцене цивилизации; это ее предыстория.

2. Становление -- период от появления на этой сцене заявившего о себе социальными потрясениями новорожденного общества до формирования основных его элементов. Это и есть начало истории родившейся цивилизации, время ее детства и юности, стремительного роста, активного натиска, смелых надежд и обещаний всеобщего блага.

3. Зрелость, господство данной цивилизации, в полной мере реализующей свой человеческий, экономический, технологический, социально-политический, познавательно-культурный потенциал и в то же время обнаруживающей свойственные ей противоречия, пределы возможностей.

4. Упадок, одряхление отживающей свое историческое время, но все еще могучей, господствующей, отчаянно борющейся за продление своего века цивилизации. У нее есть все основания для тревоги, ибо в ее чреве уже зачато будущее общество, оно берет на себя все больше жизненных соков, заявляет о себе все настойчивее и в конце концов ниспровергает отжившую цивилизацию, постепенно, шаг за шагом преодолевая сопротивление бастионов уходящего общественного строя. Это одновременно период становления следующей цивилизации.

5. Реликтовый период, когда в отдельных периферийных регионах остаются осколки ушедшей в прошлое цивилизации -- как свет давно угасших звезд, но они уже не делают погоды, представляя собой живой музей и полигон для историков, антропологов, этнографов -- подобно заброшенным в джунглях первобытным племенам, обнаруженным в XIX или даже в XX веке, но быстро теряющим первобытную чистоту и адаптирующимся к господствующей цивилизации -- как это происходило с индейскими племенами в Северной и Южной Америке, аборигенами в Австралии и Новой Зеландии.

2.2 Синергетический подход в исследованиях социокультурных процессов

Одним из наиболее интенсивно развивающихся неклассических подходов к феноменам культуры является синергетическая парадигма. Это комплексное научное направление, вобравшее в себя достижения неравновесной термодинамики, теории управления, теории сложных систем и информации. Синергетика радикально изменила понимание отношений между порядком и хаосом, между энтропией и информацией. Возникло новое видение мира культуры, представляющее состояние хаоса как переходное от одного уровня упорядоченности к другому.

В последние годы междисциплинарный потенциал синергетики начал реализовываться и в социально-гуманитарных областях знания. Психика, интеллект, культура изучаются как сверхсложные динамические системы и как антиэнтропийные факторы. В синергетических моделях культура и общество предстают как неравновесные системы особого типа. Культура как антиэнтропийный механизм, развиваясь, увеличивает энтропию в других системах и приводит к периодическим антропогенным кризисам. По гипотезе А. Назаретяна растущий технологический потенциал делает социальную систему более независимой от внешних колебаний, но вместе с тем более чувствительной к внутренним колебаниям, то есть к состояниям массового и индивидуального сознания. Анализируя способность социума реагировать на внешние и внутренние колебания, можно вывести интегральную формулу социальной устойчивостиНазаретян, А. П. Синергетическая модель антропогенных кризисов: к количественной верификации гипотезы техно-гуманитарного баланса.-М., 2008.- С.244 .

Нелинейность, бифуркационные механизмы развития и эволюционные катастрофы вытекают из глобальной противоречивости социоприродных и внутри социальных отношений. Вместе с тем синергетический взгляд на эволюцию семиосферы, биосферы, микро- и макромира физической Вселенной обнаруживает в ней общие эволюционные тенденции. Синергетическое видение позволяет не только объяснить многие феномены культуры как системы, но и предсказать ряд ее сущностных свойств и направлений развития. Присущая человеку свобода выбора может существенно, в особенности, в точках бифуркации, менять траекторию движения социокультурной системы.

При этом проблема не в том, чтобы применять силу, энергию, а в том, чтобы, моделируя и предсказывая развитие культуры как сложной системы, максимально точно выбрать из спектра возможных путей развития аттракторные направления, то есть те, которые попадают в резонанс с эволюционной стратегией.

Синергетическая парадигма, возникшая в среде естествоиспытателей, исследующих законы природы, удивительно эффективна и в сфере исследования культуры, поскольку и здесь доминируют:

-- много вариантность (какой бы срез культуры мы ни взяли, он всегда обнаружит культурный инвариант: элитарная культура сосуществует с массовой, традиция взаимодействует с инновацией, уникальные феномены -- с универсальными ценностями и т. п.),

-- нелинейность (мы говорили уже о цикличности, скачках, взрывах в рамках одной и той же культуры и о разных темпах культурной эволюции),

-- необратимостью ("стрела времени", "эффект бабочки", когда незамеченные факторы могут вызывать резкие и необратимые изменения и т.п.). В этом контексте становится ясно, что призывы, например, к духовному возрождению не имеют под собой научной основы, выражая в лучшем случае эмоциональное отношение к переменам, а в худшем являясь политической спекуляциейНазаретян, А. П. Синергетическая модель антропогенных кризисов: к количественной верификации гипотезы техно-гуманитарного баланса.-М., 2008.- С.245 .

Отсюда возникает задача поиска принципов эволюции структур, находящихся на разных уровнях, или разно порядковых (Человек -- Природа -- Вселенная).

Или, например, активно разрабатываемый в последние годы принцип необходимого разнообразия в культуре. Как отмечает Ю.Лотман, структура культуры может быть образно представлена как состоящая из ядра и периферии. Ядро -- сравнительно жестко структурированная иерархия норм, ценностей, смыслов. И когда говорят о социализации и инкультурации, имеют в виду, прежде всего освоение личностью именно ценностей ядра. Эта схема в культуре постмодернизма интерпретирована несколько иначе, а именно как "центр--периферия", с динамикой отношений которых связываются энтропийные процессы, влекущие за собой "размывание" ценностно-смыслового ядра культуры, нарушающего ее сбалансированность и эффективность системы социального регулированияНазаретян, А. П. Синергетическая модель антропогенных кризисов: к количественной верификации гипотезы техно-гуманитарного баланса.-М., 2008.- С.247.

Неизбежность деградации культурных систем, связанная с ограниченностью их творческого потенциала, отмечалась многими учеными (П. Сорокин, Н. Данилевский, О. Шпенглер и др.). Однако дело, скорее, не в творческом потенциале, а в жизнестойкости и адаптивности -- способности приспосабливаться к изменениям среды, обусловленной отдаленным скрещиванием. Тогда происходит не размывание ядра, а такая его трансформация в системе межкультурного взаимодействия, которая способствует как раз не деградации, а обогащению культуры. Этим свойством обладают только те культурные системы, которые отличаются внутренним разнообразием. Отсюда понятно, как опасны для культуры и социальной жизни в целом так называемые "ревнители чистоты", о какой бы "чистоте" ни шла речь -- классовой, расовой, национальной или конфессиональной.

То есть прогресс культуры, ее динамичность и "здоровье" прямо связаны с увеличением внутреннего разнообразия культурной системы.

Таким образом, синергетическая модель эволюции обнаруживает широкие перспективы применения в понимании, а следовательно, и решении разного рода социокультурных проблем.

Одним из центральных в теории является понятие сложности систем. Такие системы имеют место в самых разных разделах науки, в экономике, международной жизни и т.п., а, значит, и в культуре в целом. Особо важными являются два его аспекта: большая размерность пространства и многоуровневая структура. Изменения систем часто связаны с достижением ими некоторого порогового значения сложности.

Именно в силу своей сложности системы обладают таким свойством, как неустойчивость, нестабильность. Состояние системы считается устойчивым, если при небольшом отклонении от него система возвращается в это состояние, и неустойчивым, если отклонения от него растут со временем.

Сложные системы обладают и таким феноменом, как нелинейность, что в математике означает "определенный вид математических уравнений, содержащих искомые величины в степенях больше 1 или коэффициенты, зависящие от свойств среды. Множеству решений нелинейного уравнения соответствует множество путей эволюции системы, описываемой этими уравнениями". Нелинейность характеризуется, таким образом, многообразием процессов, типов траекторийФлиер, А.Я. Культурология. XX век. Энциклопедия.- СПб., 2008. -С.101 .

В теории динамических систем различаются бифуркации (точки ветвления, возможные пути развития) и катастрофы (резкие изменения поведения системы в ответ на изменение внешних условий). В рамках теории катастроф появился термин аттрактор, то есть тенденция структурирования системы, формирования порядка. Противоположная тенденция, тенденция к хаосу, проявляется через диссипативные (рассеивающие) структуры.

В сложных, нелинейных системах возникают процессы самоорганизации, которые характеризуются следующими особенностями:

-- развитие осуществляется через неустойчивость, в точках бифуркации происходит переход в качественно иное состояние;

-- новое появляется как непредсказуемое, но в то же время имеющееся в спектре возможных состояний;

-- настоящее не только определяется прошлым, но и формируется из будущего;

-- в нелинейной среде пред заданы все будущие состояния, но актуализируется в точке бифуркации лишь одно;

-- хаос разрушителен, но он же и созидателен при переходе в новые состояния;

-- развитие необратимо, действует "стрела времени" (термин Н. Моисеева)Флиер, А.Я. Культурология. XX век. Энциклопедия.- СПб., 2008. -С.260..

Исследования последних лет показали, что возможно одновременное протекание процессов упорядочения и хаотизации.

2.3 Типы изменчивости в динамике социокультурных систем

Если речь идет об образовании, то трансляция знаний в синергетической парадигме -- это взаимодействие педагога и ученика в открытом дискурсе, когда действует принцип не "думай как я", а "давай подумаем вместе".

Если речь идет о развитии творческого мышления, то оно "представляет собой самовырастание целого из частей в результате самоусложнения этих частей. Поток мыслей и образов в силу своих собственных потенций выстраивает себя... С позиций синергетики научные революции можно истолковать как "точки бифуркации" развития науки...", так как они "связаны с выбором между альтернативами и с поворотом, коренным изменением в научной картине мира".

Таким образом, в динамике социокультурных систем можно выделить несколько типов изменчивости. Назовем их, опираясь на обобщение, данное в культурологической энциклопедии:

- культурогенез -- процессы порождения новых форм культуры, протекающие постоянно, а не только на этапе зарождения культуры;

- наследование традиций в процессе "вертикального" взаимодействия, то есть трансляция их от поколения к поколению;

- культурная диффузия -- процессы пространственно-временного распространения образцов культуры, ведущие к обмену элементами социального опыта, взаимодействию и взаимопониманию;

- трансформация культурных форм: модернизация, развитие, деградация, кризис и т.п.;

- реинтерпретация, то есть изменение смыслов и символических характеристик культурных явлений и т.п.Флиер, А.Я. Культурология. XX век. Энциклопедия.- СПб., 2008. -С.261..

Подводя итоги проблемы социокультурной динамики, следует отметить, что динамические процессы в культуре -- явление многофакторное, они носят сложный характер, чем и обусловлено наличие множества моделей, конструируемых исследователями. Эти модели зависят от сферы знания, в рамках которой они выстраиваются, от индивидуальных научных предпочтений исследователя и от той познавательной задачи, которая в этом процессе решается. Поэтому среди них нет "хорошей" и "плохой", "правильной" и "неправильной" модели, но все они нацелены на такое исследование культурных изменений, которое позволило бы, обнаружив некоторые закономерности в траектории культуры, более глубоко увидеть и понять ее смыслы.

85. Эндогенные процессы и рельеф

Эндогенные процессы обусловливают различные типы тектонических движений и связанные с ними деформации земной коры. Они являются причиной землетрясений, эффузивного и интрузивного магматизма, лежат в основе дифференциальности вещества в недрах Земли и формирования различных типов земной коры. В совокупности эндогенные процессы не только способствуют возникновению разнообразных по морфологии и размерам форм рельефа, но во многих случаях непосредственно или опосредованно (через литологию горных пород) контролируют как характер, так и интенсивность экзогенных процессов. Все это определяет исключительно важную роль эндогенных процессов в рельефообразовании на поверхности Земля.

Землетрясение как фактор эндогенного рельефообразования

Землетрясения имеют заметное рельефообразующие значение. Геоморфологическая роль землетрясений выражается в образовании трещин, в смещении блоков земной коры по трещинам в вертикальном и горизонтальном направлениях, иногда в складчатых деформациях. Известно, что например, что при Ашхабадском землетрясении (1948) на поверхности земли в результате сильных подземных толчков возникло множество трещин. Некоторые из них тянулись на многие сотни метров, пересекая холмы и долины вне видимой связи с существующим рельефом. По ним произошло перемещение масс в вертикальном направлении с амплитудой до 1м. Во время Беловодского (Киргизия) землетрясения (1885) в результате вертикального смещения по трещинам блоков земной коры образовались уступы высотой до 2,5 м. Во время землетрясения в Японии (1923) одна часть залива Сагами (к югу от Токио) площадью около 150 км2 быстро поднялась на 200-250 м, а другая опустилась на 150-200 м.

Нередко в результате землетрясения образуются структуры типа грабенов, соответственно выраженных в рельефе в виде отрицательных форм. Так, во время Гоби-Алтайского землетрясения (1957), в эпицентральной зоне образовался грабен шириной 800 м, длиной 2,7 км, с амплитудой перемещения по трещинам до 4 м. Возникший при землетрясении уступ протянулся более чем на 500 км, ширина зияющих трещин достигла 20 м, а местами 60 м.

Иногда при землетрясениях могут возникать специфические положительные формы рельефа. Так, во время землетрясения на севере Мексики (1887) между двумя сбросами образовались холмики высотой до 7 м.

Не менее, а может быть и более важную, рельефообразующую роль играют некоторые процессы, вызываемые землетрясениями и сопутствующие им. При землетрясениях в результате сильных подземных толчков на крутых склонах гор, берегах рек и морей возникают и активизируются обвалы, осыпи, осовы, а в сильно увлажненных породах - оползни и опливы.

Определенную рельефообразующую роль играют и землетрясения, очаги которых располагаются в море, или как их иногда называют, - моретрясения. Под их воздействием происходит перемещение огромных масс рыхлых, насыщенных водой донных отложений даже на пологих склонах морского дна. Моретрясения вызывают образование гигантских морских волн - цунами. Обрушиваясь на берег, цунами не только причиняют огромные разрушения населенным пунктам и сооружениям, созданным человеком, но и оказывают местами существенное влияние на морфологию морских побережий.

Экзогенные процессы и рельеф

Ранее были рассмотрены мега- и макроформы рельефа Земли, обусловленные эндогенными процессами. Однако в "чистом", первозданном виде эндогенные формы встречаются редко. С момента зарождения они постоянно подвергаются воздействию экзогенных процессов, источником энергии которых является энергия, получаемая Землей извне, главным образом от Солнца. Несмотря на ведущую рельефообразующую роль эндогенных процессов, создающих различного рода неровности на поверхности Земли и направляющих деятельность экзогенных процессов, роль последних в рельефообразовании огромна и соизмерима с ролью эндогенных процессов. Сложный и многообразный рельеф, который наблюдается на поверхности Земли, -- функция взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов. Формы микро- и мезорельефа (а в ряде случаев и макрорельефа), с которыми чаще всего приходится иметь дело в повседневной практике, в большинстве являются результатом деятельности экзогенных сил. Отсюда понятна важность познания закономерностей экзогенного рельефообразования, в результате которого формируется морфоскульптурный рельеф. Под морфоскулъптурой понимают все формы рельефа, независимо от их размеров, возникшие в результате перемещения вещества на земной поверхности под действием экзогенных, агентов. В зависимости от характера деятельности этих агентов различают денудационные и аккумулятивные морфоскульптуры. Примером последней может служить Прикаспийская низменность, соответствующая Прикаспийской синеклизе. Куэстовый рельеф Крыма, Кавказа и других областей -- пример структурно-денудационной морфоскульптуры.

Выветривание как экзогенный процесс рельефообразования

Каждый рельефообразующий процесс -- это прежде всего процесс динамики вещества, слагающего литосферу Земли. В отличие от эндогенных агентов, способных перемещать целые блоки земной коры, экзогенные агенты чаще осуществляют этот процесс.

При непременном условии дезинтеграции или химического измерения горных пород. Совокупность процессов разрушения и химического изменения горных пород в условиях земной поверхности или вблизи нее под воздействием атмосферы, воды и организмов называется выветриванием. По существу, выветривание является начальным этапом любого экзогенного процесса.

В зависимости от факторов, воздействующих на горные породы, и результатов воздействия процессы выветривания подразделяются на два типа -- физическое и химическое выветривание. Оба типа выветривания тесно связаны друг с другом, действуют совместно, и только интенсивность проявления каждого из них, определяемая рядом факторов (климатом, составом пород, рельефом и др.), в разных местах неодинакова.

Иногда выделяют еще один тип выветривания -- органогенное, связанное с воздействием на горные породы растительных и животных организмов. Однако выделять органогенное выветривание в самостоятельный тип, по-видимому, нет необходимости, так как воздействие организмов на горные породы всегда можно свести к процессам физического или химического выветривания.

Физическое выветривание. Физическим выветриванием называется дезинтеграция горной породы, не сопровождающаяся химическими изменениями ее состава.

В зависимости от главного действующего фактора и характера разрушения горных пород физическое выветривание делят на температурное и механическое.

Температурное выветривание происходит без участия внешнего механического воздействия и вызывается изменением температуры. Интенсивность температурного выветривания зависит от состава породы, ее строения (текстуры и структуры), а также от окраски, и других факторов. Большое значение при температурном выветривании имеют амплитуда и особенно скорость изменения температуры. Поэтому при выветривании ее суточные колебания играют большую роль, чем сезонные.

Температурное выветривание наблюдается во всех климатических зонах, но наиболее интенсивно оно протекает в областях, характеризующихся резкими контрастами температур, сухостью воздуха, отсутствием или слабым развитием растительного покрова. Такими областями, прежде всего, являются тропические и вне-тропические пустыни. Интенсивно температурное выветривание протекает также на крутых склонах высоких гор, особенно на склонах южной экспозиции.

Механическое выветривание происходит под воздействием таких факторов, как замерзание воды в трещинах и порах горных пород, кристаллизация солей при испарении воды, т.е. оно тесно связано с температурным выветриванием. Особенно сильный и быстрый механический разрушитель горных пород -- вода. При ее замерзании в трещинах и порах горных пород возникает огромное давление, в результате которого порода распадается на обломки. Это явление часто называют морозным выветриванием. Предпосылками морозного выветривания служат трещиноватости горных пород, наличие воды и соответствующие температурные условия. Следует отметить, что интенсивность морозного выветривания определяется не амплитудой, а частотой колебания температуры около точки замерзания воды, т.е. около 0°С. Вследствие этого наиболее интенсивно морозное выветривание протекает в полярных странах, а также в горных районах, преимущественно выше снеговой границы.

Раздробляющее действие кристаллизующихся солей ярче проявляется в условиях жаркого, сухого климата, где днем при сильном нагревании солнцем влага, находящаяся в капиллярных трещинах, подтягивается к поверхности и соли, содержащиеся в ней, кристаллизуются. Под давлением растущих кристаллов трещины расширяются. В конечном счете это приводит к нарушению монолитности горных пород, к их разрушению. Разрушению горных пород способствуют намокание и высыхание (этот фактор особенно важен для глин, суглинков, мергелей), а также физическое воздействие организмов (корней растений, землероев, камнеточцев).

В результате физического выветривания компактные породы распадаются на остроугольные обломки различной формы и разных размеров, т. е. образуется материал, из которого формируются осадочные обломочные породы -- глыбы, щебень, дресва, песок. По мере дробления горных пород интенсивность физического выветривания ослабевает, и создаются все более благоприятные условия для химического выветривания.

Химическое выветривание. Химическое выветривание -- результат взаимодействия горных пород внешней части литосферы с химически активными элементами атмосферы, гидросферы и биосферы. Наибольшей химической активностью обладают, как известно, кислород, углекислый газ, вода и органические кислоты. С воздействием этих веществ на горные породы и связано в основном химическое выветривание, сущность которого заключается в коренном изменении минералов и горных пород и образовании новых минералов и пород, отличающихся от первоначальных.

Изменение исходных минералов и горных пород, их разрушение и разрыхление (наблюдаемое, правда, не всегда) происходят в результате:

* растворения (связанного с водой, в которой всегда есть большая группа ионов, в том числе "агрессивного" иона Н+),

* окисления (взаимодействия с кислородом): Ре32 [пирит] + пО2 + тН2О -> Ре2О3 * п2Н2О [лимонит],

* гидратации (процесс присоединения воды к минералам): Са5О4 [ангидрит] + 2Н2О -> Са504- 2Н20 [гипс],

* гидролиза (сложный процесс, особенно затрагивающий минералы из группы силикатов): К[А1513О8] [ортоклаз] + пС02 +

+ тН2О -> А14(ОН)8[514О10] [каолинит] + 5Ю2 * пН20 [опал] К2СО3 [поташ] -> составная часть боксита А12О3 растворимые соли карбонатов; при выветривании железомагнезиальных силикатов образуется еще и лимонит.

Как видно из вышесказанного, в результате химического выветривания минералы, образовавшиеся внутри Земли в условиях недостатка воды и кислорода (сульфиды, оксиды, силикаты), попадая в область гипергенеза, превращаются в сульфаты, карбонаты, гидрооксиды, т.е. в минералы, устойчивые в этих новых условиях.

Химическое выветривание наблюдается повсеместно. Однако наиболее интенсивно оно протекает в областях с влажным климатом и хорошо развитым растительным покровом. Интенсивность процесса резко возрастает с повышением температуры, тает как при этом усиливается диссоциация воды на ионы Н+ и ОН~. Поэтому химическое выветривание достигает максимальной интенсивности в зоне влажных тропических лесов, где кроме высокой температуры этому процессу способствуют еще органические кислоты, образующиеся при разложении богатого растительного опала.

Химическое выветривание резко замедляется в полярных областях, где среднегодовая температура ниже 0°С. Оно ослаблено в аридных тропических и субтропических областях из-за малого количества осадков.

Выветривание (физическое и химическое) ведет к образованию своеобразного генетического типа отложений -- эл

88. По современным данным человечество уже утратило за исторический период около 2 млрд. га некогда плодородных земель, превратив их в антропогенные пустыни. Это больше, чем площадь всей современной пашни в мире, составляющей 1,5 млрд. га. В конце ХХ века стало очевидным, что деградация почв приобрела угрожающие размеры и является одной из основных угроз глобального экологического кризиса.

Мы когда-нибудь задумываемся над тем, что в нашей жизни значит почва? Пожалуй, что очень редко. Ведь почва - это не цветок, не насекомое, не зверь. Что с ней может случиться? Так и будет всегда лежать под ногами. А вместе с тем всемирно известный эколог Жан Пьер Дорста сказал: "Почва - наш самый драгоценный капитал. Жизнь и благополучие всего комплекса наземных биоценозов, естественных и искусственных зависит, в конечном счете, от тонкого слоя, образующего самый верхний покров Земли".

В чем же уникальность почвы на нашей планете?

С одной стороны - почва служит средой обитания и физической опорой огромному числу организмов. В почве в силу ее физических и химических особенностей создается особый комплекс условий по температуре, влажности, кислотности, окислительно-восстановительной обстановке, содержанию биофильных элементов, который не может быть воспроизведен ни в одной другой биокосной системе. Поэтому представители многих биологических видов могут обитать только в почве (фото 3).

Почва является необходимым и незаменимым субстратом, в котором растения укрепляются своими корнями, и из которого черпают влагу и элементы минерального питания. Обилие почвенных условий на всех уровнях организации почвенного покрова обусловливает формирование в почве огромного количества разных типов местообитаний, что определяет соответствующее разнообразие организмов, обитающих в почве. Именно поэтому велика роль почвы в формировании и сохранении биологического разнообразия.

С другой стороны - потоки всех элементов в биосфере проходят через почву, которая посредством специфических механизмов регулирует их направленность и интенсивность.

Так, почва является важнейшим звеном в биогеохимическом цикле углерода. В результате процесса гумусообразования в почве консервируются большие запасы этого элемента в виде специфических гумусовых веществ. С другой стороны, почва за счет постоянно протекающей в ней минерализации растительных остатков и частичного окисления гумуса служит источником эмиссии СО2 в атмосферу, контролируя тем самым в определенной степени ее газовый состав. Изменение гумусного состояния почв, в частности, их антропогенная дегумификация, приводит к нарушению биогеохимического цикла углерода и возрастанию эмиссии углекислого газа в атмосферу.

Велика роль почвы в формировании биогеохимического цикла азота, прежде всего, за счет его биологической фиксации почвенными микроорганизмами.

Подобное регулирующее действие почва оказывает на все биогеохимические циклы.

В настоящее время человечество все больше убеждается, что функции почвы не могут быть выполнены никакими другими компонентами биосферы, и это определяет огромную роль почвы в поддержании жизни на Земле. Будучи частью биосферы, почва в то же время является необходимым условием ее существования.

93. СТРАТЕГИЯ ПРЕОДОЛЕНИЯ ГЛОБАЛЬНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УГРОЗ

1. Проблемы наполненного мира

Основная проблема развития земной цивилизации в XXI в. - обеспечение устойчивого экологически сбалансированного развития в условиях наполненного мира. Профессор Р. Костанза отмечал: "Доминирующая модель развития (также известная как "Вашингтонский консенсус") базируется на ряде предположений относительно того, каким образом функционирует мир, чем является экономика, зачем она нужна. Эти предположения сформировались в течение периода, когда мир был относительно незаполненным людьми и их рукотворной инфраструктурой. В наше время ситуация кардинально изменилась. Мы живем в мире, относительно наполненном людьми и их инфраструктурами рукотворного капитала. В этом новом контексте необходимо концептуально переосмыслить понятие и предназначение экономики. Новая модель экономики, которая бы отвечала контексту "наполненного мира", должна базироваться на принципах устойчивого человеческого благосостояния.

В XXI в. земная цивилизация сталкивается с дефицитом энергоносителей (прежде всего нефти и газа). Биотопливо, производимое из рапса и подсолнечника, - ненадежный заменитель нефтепродуктов, поскольку его массовое производство приведет к интенсивному истощению сельскохозяйственных земель и резкому снижению их плодородия. А главное - масштабное производство биотоплива обусловит дальнейшее ослабление экологической устойчивости растительного мира в аграрном секторе экономики.

Развитие земной цивилизации характеризуется перемещением потенциала мировой экономики на берега океанов и морей, что делает ее уязвимой к действию климатических катаклизмов, деструктивные последствия которых возросли под влиянием глобального потепления.

Мировая экономика характеризуется крайней полярностью - ростом (сверхпроизводством) низкопродуктивного человеческого капитала и недопроизводством и ухудшением качества природного капитала. Международная и национальные экологические политики оказались не в состоянии преодолеть глобальные экологические угрозы, вставшие перед миром в конце XX в. На встрече 17 апреля 2007 г. в Хайлигенсамме (Германия) главы стран Большой восьмерки высказались за государственное регулирование национальных экономик. Это свидетельствует о крахе многочисленных экономических постулатов, а также о том, что в регулировании национальных экономических, социальных и духовных сфер ведущую роль будет играть политика, охватывающая международный, национальный, региональный и локальный уровни. Такая политика может быть эффективной только тогда, когда она будет опираться на научно обоснованные принципы, совершенные инструменты и прогнозы развития политических, экономических, социальных и духовных процессов.

2. Проблемы глобального управления окружающей средой

Поскольку проблемы окружающей природной среды не могут быть решены в пределах национальных границ, мировое сообщество в течение второй половины XX в. стремилось выработать инструменты международного сотрудничества. К таким инструментам можно отнести: совокупность международных экологических соглашений; глобальный экологический фонд; международные экологические стандарты, критерии и индикаторы устойчивого развития; международные квоты на выбросы парниковых газов; международную торговлю квотами на их выбросы; международные квоты на использование природных ресурсов; институциональные структуры, обеспечивающие действенность инструментов международной экологической политики.

Все эти инструменты экологической политики несколько затормозили сползание к экологической пропасти, но не обеспечили устранение глобальной экологической угрозы, приведшей к деструктивному потеплению климата и другим экологическим катаклизмам. В связи с этим земная элита ищет пути решения проблем, связанных с глобальным управлением окружающей средой.

Самые большие успехи достигнуты в рамках Киотского протокола благодаря усилиям Европейского Союза (в первую очередь - Германии). Но саммит стран мира, состоявшийся в Копенгагене и имевший целью придать Киотским договоренностям в 2012 г. новый импульс, закончился безуспешно, поскольку к предварительно согласованным договоренностям отказались присоединиться США, Китай и некоторые другие страны.

К идеям, относящимся к глобальному управлению окружающей средой, можно отнести также предложение Генерального директора ВТО Р. Ругиеро о создании Мировой организации по окружающей среде, которая стала бы "институциональным партнером ВТО". Вероятно, он усматривал в этом шаг не столько к совершенствованию международного управления проблемами окружающей среды, сколько к укреплению ВТО, которая подвергается острой критике со стороны экономистов и общественных природоохранных организаций.

Следует обратить внимание на то, что многие экономисты, экологи и политики считают современное глобальное управление окружающей средой не адекватным требованиям сегодняшнего дня и принципам устойчивого развития. Много предложений поступило на саммит в Йоханнесбурге (2002 г.). Особенно активно работают над этой проблемой участники Экологической программы ООН (UNEP). Они делают решительные шаги в этом направлении, стремясь объединить многочисленные международные соглашения в группы по их целевым назначениям для совершенствования управления ими. Однако, как утверждает Г. Френч, на этом пути пока еще не удалось достичь весомых успехов.

Широкой общественности известно торжественное обнародование Кофи Ананном "Глобального соглашения", которое призывает компании-участницы принять, поддерживать и использовать в практической деятельности девять базовых принципов по правам человека, нормам труда и защите окружающей среды. Как известно, под "Глобальным соглашением" поставили подпись свыше 300 компаний. По нашему мнению, эта акция не окажется эффективной. Она создаст лишь хороший имидж компаниям, присоединившимся к этому соглашению. Еще более сложным (по сравнению с традиционными международными соглашениями) является управление "Глобальным соглашением". Такие трудности будут усиливаться с ростом количества компаний, присоединяющихся к этому соглашению.

Наиболее радикальная идея по глобальному правовому регулированию проблем окружающей среды была высказана академиком НАН Украины Ю. Туницей в 1992 г. Она касалась Экологической Конституции Земли (ЭКЗ). По мнению автора данной идеи, "ЭКЗ это - международный правовой акт экологической безопасности планеты и устойчивого развития общества, который должен определить допустимые нормы экономической деятельности государств относительно единой (региональной и глобальной) Экосистемы Земли с целью ее рационального использования в интересах нынешнего поколения и сохранения для будущих поколений".

На пути реализации этой радикальной глобалистской идеи возникнет много проблем, к решению которых современное мировое сообщество еще духовно не дозрело. Назову лишь некоторые из них, по нашему мнению, основные: большие и малые страны для реализации этого международного проекта должны уступить часть своего суверенитета в пользу глобалистских наднациональных органов (как правило, от этого больше всего потеряют бедные и малые страны); для создания таких масштабных институциональных структур нужны крупные средства (учитывая экономическое бремя, связанное с содержанием ООН и обслуживанием действующих экологических соглашений, трудно надеяться на то, что мировое сообщество согласится финансировать такой масштабный проект); этому радикальному проекту будут противодействовать не только мощные компании -загрязнители окружающей среды, но и персонал, обслуживающий действующие экологические соглашения. А главное - противостоять глобальным экологическим угрозам нужно уже теперь. Откладывать решение этой проблемы на отдаленное будущее - большой риск для существования земной цивилизации.

По нашему мнению, для эффективного противодействия современной глобальной экологической угрозе нужно направить материальные и интеллектуальные ресурсы мирового сообщества на стабилизацию климата — дать новый мощный импульс Киотскому протоколу, продолжать улучшать действующую международную экологическую политику, опираясь на систему совершенных обязательных и добровольных инструментов. Все эти усилия должны способствовать становлению эффективной национальной, региональной и локальной экологической политики во всех странах мира.

Чтобы успешно противостоять глобальным экологическим угрозам, необходимо выработать международную, национальную, региональную и локальную экологическую политику на основе следующих принципов: загрязнитель платит; трансформирование внешних отрицательных эффектов в экологические расходы; стимулирование обеспечения положительных внешних экологических эффектов; совместная, недифференцированная ответственность; субординация; экологическая предусмотрительность. При этом необходимо преследовать цель сохранения биологического и генетического разнообразия; предупреждения экологического вреда; минимизации отрицательных антропогенных влияний; обязательности экологической экспертизы; приоритетности экологической безопасности; гарантирования экологически безопасной среды для проживания. Необходимо обеспечить соблюдение стандартов по окружающей среде проживания; прозрачность экологической политики; равность справедливой экологической политики по природным ресурсам разных форм собственности; сохранность экологического культурного наследия; использование только экономически доступных природных ресурсов, а также соблюдение правила Хартвика, неизменного запаса возобновляемого природного капитала.

3. Экологизация общественного развития: проблемы и перспективы

В связи с глобальными экологическими угрозами возникла объективная необходимость в экологизации общественного развития, которая должна охватить все сферы человеческого бытия. Экологизация общественного развития рассматривается нами как объективный процесс противодействия глобальным экологическим угрозам в экологической, экономической, социальной и духовной сферах и трансформации потребительской природоразрушающей ментальности людей в природосберегающую, а экономических инструментов — в инструменты экологической политики. Это предполагает ограничение антропогенной деятельности в случаях, когда она становится фактором дестабилизации экологических систем и роста экологических угроз.

Экологизация должна охватить не только экономическую деятельность, но и науку, и образование. Экологизация науки и образования — это процесс овладения новыми идеями в экономической, экологической, социальной и духовной сферах и использование их в процессе обучения с целью подготовки высокообразованных специалистов, способных противостоять экологическим угрозам на глобальном, национальном, региональном и локальном уровнях во всех сферах общественного бытия.

Экологизация общественного развития должна привести к уменьшению антропогенной нагрузки на экологические системы, способствовать обеспечению биоразнообразия и духовному оздоровлению людей. Проблемы экологизации общественного развития рассматривались нами во многих научных работах. Еще в рамках диссертации на соискание научной степени доктора экономических наук было сделано теоретическое обоснование экономической категории "экологичность природопользования", которая рассматривалась как совокупность экономических отношений, обеспечивающих устойчивые темпы прироста общественного труда и потребности экономики в природных ресурсах при стабильном уменьшении потребления природных ресурсов на единицу потребительной стоимости товаров, то есть при устойчивом снижении при-родосодержания общественного продукта.

Экологизация общественного развития - это не комплекс природоохранных мер, направленных на оздоровление окружающей среды (что может быть краткосрочным локальным явлением), а такие инструменты политики, прежде всего экономической, которые не позволят экологической сфере деградировать и будут стимулировать оздоровление окружающей природной среды. Экологизация общественного развития должна привести к формированию совершенных принципов и системы инструментов экологической политики на международном, национальном, региональном и локальном уровнях.

4. Экологическая сертификация лесов и окружающей среды как инструмент преодоления глобальных экологических угроз

Эколого-экономические проблемы совершенствования экологической сертификации лесов рассматриваются во многих научных работах. Именно они дали импульс для развития экологической сертификации по схемам Лесного наблюдательного совета, Панъевропейского комитета лесного хозяйства, Международной организации по стандартизации (ISO), Американской ассоциации предприятий лесной и бумажной промышленности. Как показано на рисунке, площадь сертифицированных лесов в мире динамично возрастает: в 2008 г. она составляла 320 млн. га, то есть 8,3% глобальной лесной площади.

Рис. 1. Динамика площади сертифицированных лесов в разрезе основных схем сертификации

Экологическая сертификация лесов - это добровольный приоритетный экономический инструмент лесной политики, используемый для оценки соответствия производственно-хозяйственной деятельности лесных предприятий требованиям экологических стандартов и концепции устойчивого экологически-сбалансированного развития лесного хозяйства, технологических процессов воспроизводства и использования лесных ресурсов и продукции лесного хозяйства.

Опыт экологической сертификации лесов промышленно развитых стран и глобальные экологические угрозы окружающей природной среде свидетельствуют об объективной необходимости экологической сертификации не только лесов, но и окружающей среды в целом. Чтобы такая процедура стала успешной, она должна получить признание на всех уровнях управления природными ресурсами.

Экологическая сертификация окружающей природной среды, по нашему мнению, — добровольная процедура, которая позволит определить соответствие ведения природопользователями производственно-хозяйственной и другой деятельности на отдельных объектах требованиям экологических стандартов, а также экологической политике (международной, национальной, региональной), которая должна получить законодательное признание. Экологическая сертификация должна:

- охватывать все природные объекты, размещенные на данной территории, а также объекты антропогенного происхождения, влияющие на уровень экологической безопасности;

- оценивать: экологическое состояние природных объектов; экологичность технологических процессов воспроизводства, охраны, защиты и использования природных ресурсов; экологичность продукции и услуг; уровень экологической безопасности;

- обеспечить составление государственного реестра экологически опасных природных и антропогенных объектов и осуществление мер, направленных на укрепление экологической безопасности;

- опираться на национальные схемы экологической сертификации окружающей природной среды, национальные и международные (признанные Украиной) экологические стандарты, национальные критерии и индикаторы оценки состояния окружающей природной среды, принципы национальной экологической политики.

5. Глобализация или закрытые экономические системы?

Слабо развитые страны в продвижении к повышению эффективности национальной экономики стоят перед выбором: или не вписываться в глобальные интегральные процессы производства материальных благ (сохраняя национальную идентичность и самобытность), или вписываться в глобальные международные процессы, утрачивая в то же время национальный суверенитет, а с ним - остатки национальной культуры, обедневший национальный язык и т. д. Необходимо иметь в виду, что разрушение малых национальных экономик и культур будет иметь для земной цивилизации такие же отрицательные последствия в будущем, как утрата биоразнообразия для природной окружающей среды.

Глобализация вместе с отдельными конструктивными факторами характеризуется деструктивными последствиями. Поданным Всемирного банка, в 1973 г. разрыв в прибылях между самыми богатыми и самыми бедными странами определялся соотношением 44:1. Глобализация позволила развитым странам и крупнейшим транснациональным корпорациям воспользоваться более мощными производительными силами. Крупный капитал использовал их для своего дальнейшего обогащения. Как следствие, в начале XXI в. разрыв в прибылях между самыми богатыми и беднейшими странами мира увеличился до соотношения 72:1. Эта тенденция весьма тревожна из-за увеличения количества конфликтов в мире, роста коррупции, терроризма, преступности, снижения доступности качественного образования, ухудшения состояния окружающей среды и медицинского обеспечения людей. В связи с глобализацией общественного развития мировое сообщество столкнулось с экологическими проблемами, требующими быстрого решения. Озабоченность развитием деструктивных глобализационных процессов высказал также президент Еврокомиссии Ж. М. Баррозу в выступлении на саммите в Копенгагене в декабре 2009 г..

Экономическая глобализация приводит к увеличению транспортных потоков, являющихся основными факторами загрязнения окружающей среды. Будущее земной цивилизации - не за всеохватывающей глобализацией, а за созданием замкнутых макро- и микроэкономических систем, которые способствовали бы уменьшению транспортных потоков, а соответственно, - уменьшению загрязнения атмосферного воздуха и Мирового океана. Примером макрозамкнутой экономической системы может быть Европейский Союз, а микрозамкнутой -комплексные предприятия или полиотраслевые компании с вертикальной структурой комбинирования (осуществляющие добычу сырья, глубокую его переработку и изготовление конечной продукции).

Если Киотские договоренности после 2012 г. будут иметь логическое продолжение, то ВТО придется согласиться с ограничениями на свободное перемещение товаров даже тогда, когда цены на транспортные услуги будут показывать "экологическую правду" (по мнению члена Римского клуба Э. фон Вайцзекера).

Современное мировое производство материальных благ достигло такого уровня развития, когда оно может успешно преодолеть экономический, экологический, социальный и духовный кризисы глобального общественного развития. Основная проблема, с которой сталкивается мировое сообщество, кроется не в материальном производстве, а в духовном развитии людей. Отставание в духовном развитии - основной фактор непродуктивного использования потенциала мировой цивилизации, в частности, на производство вооружений и ведение войн ("горячих", экономических, информационных и других), а также на непродуктивное потребление материальных благ. Кроме того, мировая экономика не сбалансирована с экологической емкостью природной окружающей среды, а экологическая сфера — с численностью населения.

Мировая экономика стоит перед необходимостью глобальной перестройки в связи с глобальным загрязнением окружающей среды и исчерпанием традиционных энергоносителей. Возникает проблема не только с парниковыми газами, но и с использованием атмосферного кислорода, которая пока что замалчивается.

80. 1. Каждый гражданин имеет право на благоприятную окружающую среду, на ее защиту от негативного воздействия, вызванного хозяйственной и иной деятельностью, чрезвычайными ситуациями природного и техногенного характера, на достоверную информацию о состоянии окружающей среды и на возмещение вреда окружающей среде.

2. Граждане имеют право:

создавать общественные объединения, фонды и иные некоммерческие организации, осуществляющие деятельность в области охраны окружающей среды;

направлять обращения в органы государственной власти Российской Федерации, органы государственной власти субъектов Российской Федерации, органы местного самоуправления, иные организации и должностным лицам о получении своевременной, полной и достоверной информации о состоянии окружающей среды в местах своего проживания, мерах по ее охране;

принимать участие в собраниях, митингах, демонстрациях, шествиях и пикетировании, сборе подписей под петициями, референдумах по вопросам охраны окружающей среды и в иных не противоречащих законодательству Российской Федерации акциях;

выдвигать предложения о проведении общественной экологической экспертизы и участвовать в ее проведении в установленном порядке;

оказывать содействие органам государственной власти Российской Федерации, органам государственной власти субъектов Российской Федерации, органам местного самоуправления в решении вопросов охраны окружающей среды;

обращаться в органы государственной власти Российской Федерации, органы государственной власти субъектов Российской Федерации, органы местного самоуправления и иные организации с жалобами, заявлениями и предложениями по вопросам, касающимся охраны окружающей среды, негативного воздействия на окружающую среду, и получать своевременные и обоснованные ответы;

предъявлять в суд иски о возмещении вреда окружающей среде;

осуществлять другие предусмотренные законодательством права.

3. Граждане обязаны:

сохранять природу и окружающую среду;

бережно относиться к природе и природным богатствам;

соблюдать иные требования законодательства.