Лекции по "Экологии"

1.Значение экологии.

Экология (от греческого οικος – дом, обиталище и λόγος  – учение) – наука о взаимоотношениях растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между  собой и окружающей их неорганической средой (средой обитания), о связи  в надорганизменных системах, о структуре и функционировании этих систем, условиях развития и равновесия этих систем. Инструментами этого познания являются наблюдение, проведение опытов, выдвижение теорий, объясняющих явления. Отношения между человеком и природой также являются предметом изучения экологии.

Первоначально же предложенный Эрнестом Геккелем в 1866 году данный термин звучал так: экология - это познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений  живого с органическими и неорганическими компонентами среды… Одним словом, экология — это наука, изучающая все сложные взаимосвязи в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование. Это определение Э. Геккеля написано в те времена, когда экология была ещё исключительно биологической наукой. Нынешнее понимание экологии шире.

Экология обычно рассматривается как подотрасль биологии, общей науки о живых  организмах. Живые организмы могут  изучаться на различных уровнях, начиная от отдельных атомов и  молекул и кончая популяциями, биоценозами и биосферой в целом. Экология связана со многими другими науками именно потому, что она изучает организацию живых организмов на очень высоком уровне, исследует связи между организмами и их средой обитания. Экология тесно связана с такими науками, как биология, химия, математика, география, физика, философия.

Экология изучает  взаимосвязи:

·        между организмами (включают пищевые  и непищевые взаимосвязи);

·        между организмами и средой их обитания;

·        взаимосвязи внутри экосистем.

Соответственно, структура классической биоэкологии  включает аутэкологию (экологию отдельных  организмов), демэкологию (экологию популяций  и видов), синэкологию (экологию сообществ  организмов).

Как известно, в  настоящее время науки претерпевают как бы два взаимно противоположных процесса. С одной стороны, происходит их дифференциация - науки распадаются на множество специализированных направлений, а с другой стороны, - интеграция - многие научные исследования проводятся на стыке наук, на стыке различных направлений возникают новые науки. Эти процессы не обошли стороной и экологию.

Итак, определим  уже названные разделы биоэкологии:

·        аутэкология - изучает взаимоотношения  отдельной особи (представителей вида) с окружающей ее (их) средой; определяет пределы устойчивости и предпочтения вида по отношению к различным экологическим факторам;

·        демэкология - изучает взаимоотношения  популяций с окружающей их средой, изучает демографию и ряд других характеристик популяций в свете  их отношений с окружающей средой;

·        синэкология - исследует биотические  сообщества и их взаимоотношения  со средой: формирование сообществ, их энергетику, структуру, развитие и т.д.

На стыке  экология и других научных дисциплин (медицины, педагогики, юриспруденции, химии, технологии, агрономии и так далее) рождаются новые научные направления. В широком смысле слова экология выходит за рамки чисто биологической отрасли знаний.

В экологии выделяют экологию различных систематических  групп (экология грибов, экология растений, экология млекопитающий и т.д.), сред жизни (суши, почвы, моря и т.п.), эволюционную экологию (связь эволюции видов и сопутствующих экологических условий), ряд прикладных направлений (медицинская, сельскохозяйственная, лесохозяйственная, водохозяйственная, эколого-экономические науки) и многие другие направления.

Особо следует  отметить такой раздел как социальная экология - то есть экология человеческого  сообщества, изучающая взаимоотношение  социума и Природы.

В настоящее  время экология распалась на ряд научных отраслей и дисциплин, подразделяемых в соответствии с:

·     размерами объектов изучения: аут(о)экология (организм и его среда), популяционная, или демэкология (популяция и  ее среда), синэкология (экосистема и  ее среда), ландшафтная экология (крупные геосистемы с участием живого и их среда), глобальная экология, или мегаэкология (учение о биосфере Земли;

·     отношением к предметам изучения: экология микроорганизмов, экология грибов, экология растений, экология животных, экология человека, сельскохозяйственная экология, промышленная экология, общая экология;

·     средами и компонентами: экология суши, экология пресных водоемов, экология морская, экология Крайнего Севера, экология высокогорий, экология химическая;

·      подходом к предмету: аналитическая экология, динамическая экология;

·      фактором времени: историческая, эволюционная.

ЗАКОНЫ ЭКОЛОГИИ КОММОНЕРА

сформулированные  американским экологом Б. Коммонером (1974) в свободной беллетристической  форме законы (не в том строгом  смысле, как это принято в естествознании): 1) “Все связано со всем”; это означает, что живая динамика сложных и разветвленных экологических цепей образует, в конечном итоге, единую высокосвязанную систему; в абстрактном варианте это утверждение повторяет известное диалектико-материалистическое положение о всеобщей связи вещей и явлений; на более конкретном уровне оно выступает как обобщение кибернетического характера; 2) “Все должно куда-то деваться”; это неформальная перефразировка фундаментального физического закона сохранения материи; здесь Коммонер ставит одну из труднейших проблем прикладной экологии — проблему ассимиляции биосферой отходов человеческой цивилизации; 3) “Природа знает лучше”; этот закон вызывает в литературе наибольшую критику; это положение распадается на два относительно независимых тезиса: первый, солидаризирующийся с известным неоруссоистским лозунгом “Назад к природе”, который сегодня не может быть принят как нереалистичный; второй, связанный с призывом к осторожности в обращении с природными экосистемами, важен и конструктивен; 4) “Ничто не дается даром”; этот экологический закон объединяет в себе три предыдущих закона; по Коммонеру, “глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которой ничего не может быть выиграно или потеряно и которая не может явиться объектом всеобщего улучшения; все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещено. Платы по этому векселю нельзя избежать; она может быть только отсрочена”.

ЗАКОНЫ ЭКОЛОГИИ КОММОНЕРА

 сформулированы  в начале 70-х годов XX в. американским ученым Б. Коммонером.

  Первый закон.  Все связано со всем. Это закон  об экосистемах и биосфере, обращающий  внимание на всеобщую связь  процессов и явлений в природе.  Он призван предостеречь человека  от необдуманного воздействия на отдельные части экосистем, что модет привести к непредвиденным последствиям. (например, осушение болот приводит к обмелению рек).

  Второй закон.  Все должно куда-то деваться. Это  закон о хозяйственной деятельности  человека, отходы от которых неизбежны, и потому необходимо думать как об уменьшении их количества, так и о последующем их использовании.

 Третий закон.  Природа "знает" лучше. Это  закон разумного, сознательного  природопользования. Нельзя забывать, что человек - тоже биологический  вид, что он - часть природы, а не ее властелин. Это означает, что нельзя пытаться покорить природу, а нужно сотрудничать с ней. Пока мы не имеем полной информации о механизмах и функциях природы, а без точного знания последствий преобразования природы недопустимы никакие ее "улучшения".

  Четвертый  закон. Ничто не дается даром.  Это закон рационального природопользования. "...Глобальная экосистема представляет  собой единое целое, в рамках  которого ничего не может быть  выиграно или потеряно и которая  не может являться объектом всеобщего улучшения". Платить нужно энергией за дополнительную очистку отходов, удобрением - за повышение урожая, санаториями и лекарствами - за ухудшение здоровья человека и т д.

2. Методы эколого-экономических исследований

Изучение проблем  любой науки, учебной дисциплины осуществляется с помощью соответствующих методов исследования, совокупность которых представляет собой ее методологию. «Основы экологии и экономика природопользования» как межотраслевая учебная дисциплина использует различные, прежде всего общенаучные методы, разработанные естественными, общественными и другими отраслями знаний. Вместе с тем расширяется круг ее специфических методов, позволяющих глубже исследовать синтез экологии и экономики.

Всеобщим методом  познания, общей философской основой всех наук является диалектический метод, согласно которому предмет исследования рассматривается всесторонне, в развитии, через возникновение и разрешение противоречий. Диалектический метод предполагает исследование экологических и экономических процессов в единстве, различии и историческом развитии. Принципиальным положением диалектического метода является включение практики в теорию познания. Изучение курса «Основы экологии и экономика природопользования» невозможно без ознакомления с практикой хозяйствования, научного обобщения опыта воспроизводства природных ресурсов, выявления прогрессивных тенденций в области ресурсопотребления и природоохранной деятельности.

Для эколого-экономических  исследований велика роль исторического  метода, позволяющего проследить динамику взаимоотношений природы и общества. Изучение истории их взаимодействий позволяет лучше понять современное состояние эколого-экономических систем и помогает в разработке научно обоснованных прогнозов их развития.

Важнейшим методом исследования в экологии и экономике природопользования является системный метод. В его задачу входит определение составных частей эколого-экономических систем и взаимодействующих с ними внешних объектов, установление структуры системы, т.е. совокупности внутренних связей и отношений. Это необходимо для исследования сложных взаимосвязей отдельных процессов, сопровождающих эксплуатацию и воспроизводство природных ресурсов, охрану либо восстановление качественного состояния окружающей природной среды. На практике этот метод используется при разработке комплексных программ природопользования, системном анализе проблем воспроизводства природных ресурсов и выработке мероприятий по их решению.

Специфическим методом исследования в экологии и экономике природопользования выступает нормативный метод. С помощью таких экологических нормативов, как предельно допустимая концентрация (ПДК), допустимые выбросы (сбросы), нормы зеленых зон и других, устанавливаются объективные границы допустимых антропогенных нагрузок на природу. Существуют и другие нормативы: отходов, ресурсопотребления, экономической эффективности экологических затрат и т.д. Без должной нормативной базы невозможно организовать регулирование природосберегающей деятельности и рационализации использования природных ресурсов.

Особо следует  отметить роль экономико-математического  моделирования в экологии и экономике  природопользования. Первоначально  в эколого-экономических исследованиях  преимущественно разрабатывался аппарат  линейного программирования для  решения задач распределения ограниченных ресурсов и выбора оптимального сочетания технологий. Позднее стал осуществляться учет экологических факторов (объемы загрязнения, отходы производства) в балансовых моделях, позволивший определять направления и количественные параметры мероприятий по устранению промышленных загрязнений. Болee совершенный уровень применения экономико-математических методов представляют собой оптимизационные модели, разрабатываемые учеными Центрального экономико-математического института Российской академии наук (ЦЭМИ РАН) для определения замыкающих затрат в природопользовании, экономических оценок природных ресурсов, экономического ущерба от загрязнения природной среды и других эколого-экономических параметров.

Поскольку эколого-экономические процессы протекают на определенной территории, для анализа их распространения и выявления взаимосвязи с хозяйственной деятельностью человека ученые используют картографические методы. Они позволяют оценивать природные ресурсы с точки зрения их размещения, объема запасов, продуктивности и других характеристик, прогнозировать природные явления в недоступных непосредственному наблюдению регионах, планировать природоохранные меры, направленные на предотвращение опасных явлений, сохранение и воспроизводство природных ресурсов. Картографические методы исследования широко используются для оценки радиационной ситуации в отдельных регионах страны, прогнозирования этих процессов. К ним прибегают также для разъяснения населению возможной радиационной опасности.

Среди новейших направлений наиболее перспективны космические методы исследования. Космическая съемка, осуществляемая с помощью аппаратуры, размещенной на искусственных спутниках, космических станциях и кораблях, необычайно расширяет информацию о Земле, облегчает наблюдение за глобальными природными процессами, позволяет изучать структуру и отслеживать изменения атмосферы, гидросферы, литосферы, почвенного и растительного покрова, контролировать последствия хозяйственной деятельности человека через анализ следов антропогенного воздействия на окружающую среду (содержание и распространение аэрозолей в атмосфере, Уровень загрязнения водоемов, размещение отходов и т.п.). Научная и практическая значимость космических методов исследования обусловлена главным образом высокой обзорностью космических снимков и наглядностью отраженных на них связей между компонентами природной среды и отдельными видами производственной деятельности. Большая скорость получения и передачи информации, возможность многократного проведения съемок одних и тех же территорий позволяют оперативно и в динамике исследовать из космоса многие экологические процессы, осуществлять уверенный прогноз и разрабатывать природоохранные мероприятия. Результаты теоретических изысканий и практической деятельности ряда других экономических дисциплин используются при изучении «Основ экологии и экономики природопользования»: это государственное регулирование, прогнозирование и планирование экономики, финансы и кредит, бухгалтерский учет и анализ хозяйственной деятельности, экономика отраслей хозяйства, статистика, размещение производительных сил, региональная экономика и др.

В свою очередь  во многих экономических дисциплинах  рассматриваются экологические  аспекты хозяйственного развития, что  обусловлено зависимостью экономических процессов от характера и особенностей взаимодействия общества с природой, необходимостью учета его проявлений при организации хозяйственной деятельности. Дальнейшее совершенствование общественного производства немыслимо без его экологической перестройки, экологизации всех его звеньев. В итоге формируются узкоспециализированные научные направления и, соответственно, спецкурсы в учебном процессе: статистика окружающей среды, экология промышленности, экология сельскохозяйственного производства, экология туризма и др.