Биосфера(гр. bids - жизнь, sphaira - поверхность шара) - ЭТО ЖИВОЯ

оболочка Земли, т. е. система живых организмов и среды, которая функционирует и развивается как единое целое. Орга­низмы не только приспосабливаются к среде обитания, но и приспосабливают среду к себе, образуя вместе сложную систе­му регуляции условий, обеспечивающих жизнь на планете. Именно организмы сыграли основную роль в формировании геохими­ческой среды Земли, благоприятной для их существования.

Из всех живых организмов человек более других пытается изменить природу, используя и приспосабливая ее к своим нуждам. С развитием науки и техники люди получают все более мощные

Введение

Введение

орудия воздействия на природу. Это позволяет им вторгаться в микро- и макромиры, во все процессы, протекающие в биосфере. Вот что писал В. И. Вернадский еще в 1925 г.: «Человек уничтожил девственную природу. Он внес в нее массу неизвестных ранее химических соединений и форм жизни - культурных пород живот­ных и растений. Он изменил течение всех геохимических реакций. Лик планеты стал новым и пришел в состояние непрестанных потря­сений».

В своей деятельности человек, как правило, не осознает, что нарушает закономерности протекания природных процессов, вызыва­ет нежелательные для себя изменения и не предвидит последствия.

До некоторых пор природные механизмы саморегуляции биосфе­ры компенсировали возмущающие антропогенные (гр. anthropos - чело­век, genos - происхождение) воздействия, однако, на современном этапе развития планеты система производства и размах человеческой деятельности достигли масштабов, сопоставимых с масштабами природных явлений. По словам В. И. Вернадского, «человечество стало геологической силой, сравнимой с силами самой природы». Действительно, подземные ядерные взрывы по мощности сравнимы со слабыми и средними сейсмическими толчками; аварии на атом­ных электростанциях; утечки ядовитых веществ на химических за­водах; потери вредных веществ при транспортировках и хранении и т. п. - все эти техногенные катастрофы, не говоря уже об угрозе ядерной войны, вполне сопоставимы с крупными природными катак­лизмами.

Разрушительная деятельность человека уже сейчас часто пре­вышает возможности биосферы компенсировать антропогенные воздействия и порождает конфликт между обществом и природой, создает проблемы, которые получили название экологических.

В последний, наиболее краткий период своей истории чело­вечество достигло такой численности и приобрело такую техно­генную мощь, что стало представлять потенциальную опасность для жизни на Земле. Экологический кризис - это не только угроза дикой природе и загрязнение. Кризис касается и самих людей и

ставит вопрос о том, что мы должны изменить в себе, чтобы выжить.

Эволюция природных процессов и явлений, в том числе и человека, в конечном счете вызвала озабоченность мирового сообщества судьбой биосферы, представляющей собой ныне нераздельное единство природных, техногенных и духовных эле­ментов. Поэтому угроза существованию земного дома связана с угрозой разрушения и дома духовного.

Изучение экологии отличается от изучения других дисциплин, например, химии, биологии, математики, гидравлики или эконо­мики. Почему? Потому, что это междисциплинарная наука, требу­ющая знания естественных (биология, геология, химия, физика, география и др.), технических (безотходые технологии, мате­риаловедение, энергетика и др.) и социальных (экономика, поли­тика, этика и др.) наук для понимания общих закономерностей природных, техногенных и социальных глобальных процессов и нашей роли в этом мире.

Решение экологических проблем требует огромной работы во всех областях науки и техники. И теоретическим фундамен­том всей природоохранной деятельности является наука эколо­гия. Только знание объективных законов развития природных, техногенных и социальных процессов позволит поладить с приро­дой и разрешить социальные конфликты. Природоохранные меро­приятия, не обоснованные научно, бесполезны, а иногда даже вредны, как в экологическом, так и в экономическом отношении, а их реализация создает лишь иллюзию защиты природы и здо­ровья человека.

Экологические проблемы являются общечеловеческими, так как биосфера не признает государственных границ. Общече­ловеческие проблемы порождают и общечеловеческие задачи. Сохранить жизнь на Земле - более важной задачи перед челове­чеством не стоит.

Фундаментальные естественнонаучные дисциплины в техничес­ких вузах традиционно были представлены лишь физико-математи-

Введение

ческими и химическими науками, такими как математика, физи­ка, химия, информатика, теоретическая механика и т. п. Теперь в цикл этих дисциплин введена экология, так как в современных условиях необходима ликвидация пробела в фундаментальном образовании с целью повышения экологической грамотности в контексте общечеловеческой культуры и цивилизации.

Новая дисциплина для студентов технических направлений и специальностей призвана:

- познакомить студентов с основами фундаментальной эко­логии;

- изменить природопотребительскую психологию людей;

- способствовать формированию экологического мировоззре­ния и представлений о человеке как части природы;

- научить видеть последствия влияния профессиональной дея­тельности на окружающую среду и здоровье человека;

- убедить в необходимости научно обосновывать природоох­ранные мероприятия;

- научить находить пути компромисса между экономическими и экологическими интересами людей;

- помочь осознать ценность всего живого и невозможность выжи­вания человечества без сохранения биосферы;

- попытаться научить переводить первозданные природные
богатства в категорию экономических ценностей.

Авторы не считают, что целью обучения является усвоение максимально большого объема информации. Полезнее научить­ся «просеивать» горы информации и различных точек зрения на события, чтобы найти правильные решения локальных, нацио­нальных и глобальных проблем. Авторы не претендуют на исклю­чительность предложенных ими концепций. Студенты могут не всегда соглашаться с тем, что излагается в учебнике, но они должны научиться обосновывать свою позицию.

часть I ОСНОВЫ ОБЩЕЙ ЭКОЛОГИИ

ГЛАВА 1

ИСТОРИЯ ЭКОЛОГИИ

Глава 2. Экосистемы - предмет экологии

2.1. Предмет Во второй главе этой книги дан ответ на воп- экологии рос, что является предметом науки экологии. Определить предмет экологии позволяет кон­цепция организации живой оболочки Земли - биосферы. Био­сфера состоит из биологических систем - биосистем разного уровня сложности и организации.

Биосистемы - это природные системы, в которых живые компоненты, называемые биотическими, упорядоченно взаимо­действуют с неживой физической средой, т. е. абиотическими компонентами, составляя с ними единое целое. Биосистемы связаны между собой иерархической структурой, образуя как бы «служебную лестницу жизни».

Согласно современным представлениям на «лестнице жизни» выделяют шесть ступенек, которые гипотетически могут быть продол­жены и вверх, и вниз (рис. 2.1).

Абиотические компоненты

Рис. 2.1. Иерархия уровней организации живой материи: 1 - генетические системы; 2 - клеточные системы; 3 - системы органов; 4 - системы организмов; 5 - па пуляционные системы; 6 - экологические системы (экосистемы)

Глава 2. Экосистемы - предмет экологии

По мере продвижения биосистем от низших ступенек к выс­шим уровень организации входящих в них биотических компо­нентов усложняется: гены, клетки, органы, организмы, популя­ции, сообщества. Абиотические компоненты на всех уровнях представлены веществами и энергией, которые формируют все факторы неживой физической среды.

Биотические и абиотические компоненты вместе образуют соответствующие биосистемы, расположенные снизу вверх в сле­дующем порядке: 1) генетические системы, 2) клеточные систе­мы, 3) системы органов, 4) системы организмов, 5) популяционные системы, 6) экологические системы, или экосистемы.

Деление иерархии на ступени условно, так как каждый уро­вень взаимосвязан с соседними уровнями в функциональном смысле. Например, гены не могут функционировать в природе вне клетки, клетки многоклеточных - вне органов, органы - вне организма и т. д. Иными словами, системы низших ступеней (подсистемы) интегрированы в системы высших ступеней (надсис-темы). Экосистема не жизнеспособна без взаимосвязи с популяционными системами и биосферой в целом. В то же время сообщество не может жить, если в нем не происходит кругово­рот веществ и не поступает энергия извне, т.е. отсутствуют абиотические компоненты. Все экосистемы вместе образуют биосферу Земли.

Биосистемы разных уровней являются предметом изучения различных дисциплин: генетические системы изучает генетика

(гр. genelikos - наследственный), КЛвТОЧНЫв - ЦИТОЛОГИЯ (гр. kytos - клетка),

органы - физиология (гр. physis - природа, природные функции), отдель­ные разделы медицины и др. Более высокоорганизованные си­стемы уже не укладываются в рамки одной дисциплины. Орга­низмы, например, рассматривают разнообразные разделы бо­таники И зоологии: альгология (лат. alga - водоросль), мик робиология (гр. mikros - малый), МИКОЛОГИЯ (гр. mykes - гриб), ИХТИОЛОГИЯ (гр. ichthys - рыба), ОРНИТОЛОГИЯ (гр. ornis - птица), антропология (гр. antropos - человек) И Т. П.

3 9

Глава 2. Экосистемы - предмет экологии

Глава 2. Экосистемы - предмет экологии

Системы, которые расположены выше уровня организмов: по-пуляционные системы, экосистемы, биосферу в целом - изучает экология.

Дата добавления: 2015-07-20