Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Декабря 2014 в 03:03, курс лекций
Работа содержит курс лекций по дисциплине "Экология".
Экосистема - это исторически сложившееся единое природное пространство, образованное живыми организмами и средой их совместного обитания, в котором живые и неживые элементы связаны между собой обменом веществ и энергии. Главным свойством экосистемы является кругооборот вещества и энергии. Важнейшим критерием ее структуры и функционирования являются пищевые взаимоотношения популяций, характер трофики. Компонентами экосистемы являются: неорганические вещества (углерод, азот, углекислый газ, вода и т.д.), органические соединения (белки, углеводы);климатический режим (температура, влажность и др.); продуценты - автотрофные организмы, гл. образом земные растения, которые способны создавать пищу из простых неорганических веществ; консументы — гетеротрофные организмы, главным образом животные, которые поедают другие организмы или частицы органического вещества; деструкторы - гетеротрофные организмы, преимущественно бактерии и грибы, которые разрушают сложные соединения до простых, пригодных для использования продуцентами.
Приведем классификатор экосистемы.Наземные биомы:1.тундра: 2.бореальные хвойные леса; 3.листопадный лес умеренной зоны; 4.тропический граспенд и саванна;5. чапараль — районы с дождливой зимой и засушливым летом;6.пустыня; 7.полувечнозеленый тропический лес.2. Пресноводные экосистемы: лентические (стоячие воды): озера, пруды; лотические (текучие воды): реки, ручьи; заболоченные угодья: болота и болотистые леса. Морские экосистемы:открытый океан ,воды континентального шельфа;районы анвеллинга (плодородные районы с продуктивным рыболовством);прибрежные бухты, проливы, устья рек, соленые марши и т.д.).
Эколого-экономическая система – интеграция экономики и экологии, представляющая собой взаимосвязанное и взаимообусловленное ффункционирование общественного производства и протекание естественных процессов в природе.
На глобальном уровне эколого-экономическая система трактуется как экологически ориентированная соц-эконом формация, представляющая собой цель устойчивого развития, также трактуется как ограниченая определеной территорией часть техносферы, в кот природные, соц и производственные структуры и процессы связаны взаимоподдерживающими потоками вещества, энергии и информации.
Структура системы состоит из её отдельных элементов, взаимодействие между которыми ведет к проявлению ее новых свойств и характеристик.
Эколого-экономическая система состоит из 2 составляющих – экологической и экономической. Экологическая представляет собой сообщество живых организмов и среду их обитания, которые соместно функционируют во взаимной связи. Экономическая система – организованная совокупность производительных сил, преобразующая входные материально-энергетические потоки природных и производственных ресурсов в выходные потоки предметов потребления и отходов производства. Взаимодействие этих 2 систем проявляется в том, что часть материальных элементов экологической системы, в т.ч. и эллементов среды обитания живых организмов, используется как ресурс экономической сисемы.
Эколого-экономическая система может представлять промышленный город, отдкльные предприятия, лесной ландшафт.
Среди законов экологии наибольшую известность получили четыре закона-афоризма (закона-поговорки) американского ученого-эколога Б.Коммонера (1974 г.):
все связано со всем (о всеобщей связи вещей и явлений в приро-де);
все должно куда-то деваться (закон сохранения);
ничто не дается даром (о цене развития);
природа знает лучше (о главном критерии эволюционного от-бора).
Из закона всеобщей связи («все связано со всем»)вытекает не-сколько следствий: Закон больших чисел – совокупное действие большого числа случайных факторов приводит к результату, почти не зависящему от случая, то есть имеющему системный характер.Закон оптимальности – любая система функционирует с наибольшей эффективностью в некоторых характерных для нее про-странственно-временных пределах.
Из закона сохранения массы вещества («все должно куда-то де-ваться») вытекают по меньшей мере два постулата, имеющих практи-ческое значение: Закон развития системы за счет окружающей ее среды гласит: любая природная или общественная система может развиваться только за счет использования материально-энергетических и информаци-онных возможностей окружающей среды. Закон неустранимости отходов или побочных воздействий про-изводства, согласно которому образующиеся в процессе производ-ственной деятельности отходы неустранимы бесследно, они могут быть лишь переведены из одной формы в другую или перемещены в пространстве, а их действие может быть растянуто во времени. Этот закон исключает принципиальную возможность безотходного произ-водства и потребления в современном обществе.
Утверждение «ничто не дается даром» означает, что любое новое приобретение в эволюции экосистемы обязательно сопровож-дается утратой какой-то части прежнего достояния и возникновением новых, все более сложных проблем. Из этого закона следуют: закон необратимости эволюции (однонаправленности развития): большие системы эволюционируют только в одном направлении – от простого к сложному; инволюция, регресс могут относиться только к отдельным частям или отдельным периодам развития систе-мы;
Помимо формулировок Б.Коммонера, современные экологи вы-вели еще один «закон» экологии – «на всех не хватит» (закон огра-ниченности ресурсов).
Свою обобщенную классификацию экологических законов представил известный советский ученый Н.Ф.Реймерс. Им даны следующие формулировки:
закон социально-экологического равновесия (необходимости со-хранения равновесия между давлением на среду и восстановлением этой среды, как природным, так и искусственным);
закон социально-экологической необратимости (невозможность поворота эволюционного движения вспять, от сложных форм к более простым);
закон ноосферы В.И.Вернадского (неизбежность трансформации биосферы под влиянием мысли и человеческого труда в ноосферу – геосферу, в которой разум становится доминирующим в развитии системы человек–природа).
Принцип Ле Шателье (Брауна)– при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в направлении, при котором эффект внешнего воздействия уменьшается. На биологическом уровне он реализуется в виде способности экосистем к саморегуляции.
Утверждение «ничто не дается даром» означает, что любое новое приобретение в эволюции экосистемы обязательно сопровож-дается утратой какой-то части прежнего достояния и возникновением новых, все более сложных проблем.
правило ускорения эволюции: с ростом сложности организации систем темпы эволюции возрастают. Это правило в равной степени может быть отнесено и к сменяемости видов в эволюции органического мира, и к человеческой истории, и к развитию техники.
Еще одно следствие закона «ничто не дается даром» – не суще-ствует бесплатных ресурсов: пространство, энергия, солнечный свет, вода, какими бы неисчерпаемыми они ни казались, неукоснительно оплачиваются любой расходующей их системой.
Принцип «природа знает лучше» определяет прежде всего то, что может и что не должно иметь места в биосфере. Все в природе – от простых молекул до человека – прошло жесточайший конкурс на право существования.
принцип культурного управления развитием (наложение ограни-чений на экстенсивное развитие, учет экологических ограничений);
правило социально-экологического замещения (необходимость выявления путей замещения человеческих потребностей);
Следует отметить, что взаимосвязь развития производства и природной среды непрямая и диалектически противоречивая. С одной стороны, богатые природные ресурсы, доступность и относительная легкость их освоения могут способствовать быстрому росту производства материальных благ (пример — США), с другой — не стимулируют собственную активность человека, не делают развитие его естественной необходимостью (многие страны Африки, Латинской Америки). Скудные природные ресурсы, загрязненная окружающая среда воздействуют на развитие производительных сил общества аналогичным образом: могут способствовать совершенствованию техники и технологии, вовлечению в хозяйственный оборот бедных и новых ресурсов, давая таким образом дополнительный толчок подъему производительных сил, дальнейшему развитию производства (как это случилось в Японии, многих странах Европы); а могут и препятствовать нормальному функционированию производительных сил (здесь в качестве примера может служить и наша страна). Это диалектическое противоречие может усиливаться тем об-стоятельством, что состояние окружающей среды, деградируя в ре-зультате антропогенного воздействия, сказывается на темпах эконо-мического развития и эффективности производства. Разрушение же производительных сил в свою очередь приводит к нарастанию эколо-гической напряженности. Это характерно для нашего переходного этапа развития общества, усугубленного общим экономическим кри-зисом, когда возникла серьезная опасность ухудшения экологической ситуации.
В развитии взаимоотношений общества и природы существуют определенные закономерности. На первых порах определяющую роль в этих взаимоотношениях играл природный фактор. Люди жили собирательством, охотой, рыболовством и не оказывали сколько-нибудь существенного влияния на природу. Совершенствуясь умственно и физически, древнейший человек все более видоизменял свои взаимоотношения с природой.
Второй этап — новокаменный век (неолит), знаменуется появлением земледелия и скотоводства, переходом от присваивающих форм хозяйства, свойственных палеолиту, к производящей экономике. В этом переходе природный фактор играл важную роль: ухудшились природные условия, снизилась продуктивность охоты — важнейшего источника пищи человека. В этот период начали интенсивно вырубать леса, строить различные ирригационные сооружения, каналы и т.п. Появились населенные пункты, а затем и города — центры торговли и мануфактуры. Однако еще в течение многих тысячелетий главной формой взаимодействия общества с природой оставалась сельскохозяйственная деятельность, зависящая от особенностей природной среды.
Третий этап данной периодизации связывают с промышленным переворотом на рубеже XVIII — XIX вв., ознаменовавшим переход от ремесленного производства к промышленному, от малопроизводи-тельного ручного труда — к машинному. И если изменения в природе, вызванные хозяйственной деятельностью людей, прежде носили локальный характер, то промышленная революция привела к резкому ускорению темпов роста индустриального производства, вовлечению в хозяйственный оборот новых источников сырья и энергии, значительному усилению воздействия общества на природу. Промышленное производство увеличило возможности как преобразования окружающей среды в интересах человека, так и нарушения экологического баланса. Отношения между обществом и природой во многих странах мира, особенно в крупных индустриальных районах, стали приобретать критический характер.
Эти тенденции неизмеримо усилились с наступлением во второй половине XX века эпохи научно-технической революции (НТР), охва-тившей все сферы жизни человека и все регионы мира. НТР ознаменовалась появлением принципиально новых способов получения сы-рья и энергии, средств производства, выпуском новой продукции с самыми разнообразными технико-экономическими и физико-химическими свойствами. Подъем науки и техники в ряде случаев привел к неоправданной расточительности при эксплуатации природ-ных ресурсов и, как следствие, — к сокращению пахотных земель и ухудшению их качественных характеристик, истощению некогда бо-гатейших залежей угля, нефти, газа, уничтожению лесов, истреблению многих видов животных и растений, опустыниванию, растущему дефициту пресной воды, интенсивному загрязнению атмосферы.
С одной стороны, гипертрофия сырьевых отраслей привела к крупномасштабным нарушениям природных систем добывающими предприятиями, широкому развитию производств по первоначальной переработке сырья, характеризуемых самыми большими выбросами загрязняющих веществ (металлургия, теплоэнергетика, нефтепереработка, промышленность стройматериалов, химия разложения), возникновению огромного количества отходов горного производства (до 90-93% от горной массы), обогащения, сжигания и пр.
Выделяемые “на экологию” средства расходовались предприятиями крайне неэффективно (иногда на другие цели), а отсутствие ожидаемого эффекта служило оправданием слабого финансирования государством природоохранной деятельности. Кроме того, выделяемые финансовые средства зачастую не обеспечивались материальными ресурсами: предприятия даже при большом желании не могли разместить заказы на очистное оборудование, экологическую контрольно-измерительную аппаратуру ввиду отсутствия в СССР отрасли по производству экотехники, экотехнологий, отсутствия рынка экологических услуг.
Все изъяны хозяйственной системы бывшего СССР, вызвавшие отмеченные деформации во взаимоотношениях общества с природной средой, были свойственны и нашей республике. Сложившаяся в рамках единого народнохозяйственного комплекса СССР отраслевая структура экономики Беларуси характеризуется высокой материало- и энергоемкостью производства. Гипертрофированное развитие ре-сурсоемких отраслей ориентировалось, в основном, на привозное сы-рье, материалы, комплектующие изделия и вывоз большей части го-товой продукции за пределы республики. С распадом Союза, разрывом многих старых хозяйственных связей Беларусь оказалась изоли-рованной от источников сырья, топливно-энергетических ресурсов.
Необходима серьезная структурная перестройка экономики, мо-дернизация ее материально-технической базы, принципиально новые подходы к удовлетворению потребностей народного хозяйства в про-довольственных ресурсах, состоящие в обеспечении прироста по-требностей в первичных сырьевых и топливно-энергетических ресур-сах почти полностью за счет их экономии.
Под антропогенными воздействиями понимают деятельность, связанную с реализацией экономических, военных, рекреационных, культурных и других интересов человека, вносящую физические, химические, биологические и другие изменения в окружающую природную среду.