- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Основы экологии
- •Современная система экологических знаний.
- •1. 1 Становление экологических знаний человечества.
- •1.2 Структура и методы современной экологии
- •Связь разделов современной экологии (макроэкологии) с другими дисциплинами
- •Методы современной экологии
- •Организм и окружающая среда
- •2.1 Организм
- •Упрощенная схема основных таксономических групп.
- •Способы питания живых организмов (по а.Л.Тахтджяну 1976, с изм. С.И. Колесникова, 2003).
- •2.2 Окружающая среда.
- •2.3 Основные закономерности действия экологических факторов на организм.
- •3.1 Понятие «популяция» в современной экологии
- •Взаимодействие между популяциями разных видов (по Одуму 1986, с изм.)
- •3.2 Экосистема и биогеоценоз
- •3.3 Структура и свойства экосистемы
- •Эколого-функциональные группы биоты экосистемы
- •3.4 Круговорот веществ и поток энергии в экосистемах
- •3.5 Искусственные экосистемы
- •3.6 Закономерности развития экосистем
- •Закономерности строения и функционирования экосистем
- •Биосфера и человек
- •Глобальная экосистема планеты – биосфера.
- •Теория биосферы в.И. Вернадского.
- •Свойства живого вещества
- •Круговорот веществ в природе
- •3.1 Развитие взаимоотношений человека и природы
- •Экологические кризисы в развитии биосферы и цивилизации (Реймерс н.Ф., 1992).
- •3.2 Антропогенная деятельность и экологические проблемы
- •3.3 Глобальные экологические проблемы человечества
- •Экологизация антропогенной деятельности
- •1. Экологическое сознание человека
- •Типы общественного экологического сознания
- •2. Принципы рационального природопользования
- •Экологические законы б. Коммонера
- •2.1 Основные направления экологизации антропогенной деятельности
- •3. Пути снижения антропогенного воздействия на окружающую среду
- •3.1 Снижение антропогенного воздействия на атмосферу. Состав и значение атмосферы
- •Загрязнение атмосферы
- •Химическое и пылевое загрязнение
- •Выбросы в атмосферу ( млн т)
- •Физическое загрязнение атмосферы Радиоактивное загрязнение приземного слоя атмосферы
- •Антропогенные шум, вибрация и электромагнитные воздействия
- •Биологическое загрязнение атмосферы
- •Оценка загрязнения атмосферного воздуха на человека и окружающую среду. Пдк.
- •Пдк распространенных загрязнителей, их класс опасности
- •Выбросы вредных веществ в атмосферу
- •Методы и технологии очистки выбросов в атмосферу
- •Улавливание аэрозольных частиц
- •Улавливание газообразных вредных веществ
- •Снижение антропогенного воздействия на гидросферу. Распределение воды на Земле, круговорот воды
- •Распределение воды в биосфере
- •Источники загрязнения воды
- •Организационные мероприятия по предупреждению загрязнения водоемов
- •Способы очистки сточных вод
- •Снижение антропогенного воздействия на почву и верхние слои литосферы. Состав и строение почвы
- •Антропогенное воздействие на почву и верхние слои литосферы
- •Процессы, влияющие на состояние почвы и ее плодородие
- •Охрана и защита почв, недр, верхнего слоя литосферы
- •4. Система обеспечения экологической безопасности в Российской федерации.
- •Основы экологического законодательства Российской Федерации
- •Государственное управление охраны окружающей среды
- •Подведомственные структуры мпр иЭ
- •Экологическое нормирование
- •Экологический мониторинг
- •Оценка воздействия на окружающую среду и экологическая экспертиза
- •Экологический контроль
- •Ответственность за экологические правонарушения
- •Экономико-правовые механизмы обеспечения экологической безопасности
- •Международное экологическое сотрудничество.
- •Контрольные вопросы.
- •Библиография.
- •Периодические издания и интернет-ресурсы
- •Содержание.
Основы экологии
Современная система экологических знаний.
Экология, как направление биологии, возникла в середине Х столетия, а как самостоятельная наука – на стыке ХIХ и ХХ столетий. Термин «экология» ввел известный немецкий биолог и философ Э. Геккель в 1866 году в своих трудах «Всеобщая морфология организмов» и «Естественная история миротворения», который определял экологию как «познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды». Слово «экология» происходит от греческого «oikos», что означает «жилище», «местопребывание», «убежище».
1. 1 Становление экологических знаний человечества.
Экология, как область человеческого знания имеет свою историю развития, начавшуюся на заре развития самого человечества. Можно выделить и охарактеризовать следующие периоды ее развития (Табл.1):
Табл.1
Периоды развития экологических знаний человечества.
Период |
Источники знаний |
Вклад в развитие экологических знаний |
1 Период отражает примитивные знания, накапливаемые людьми, в т.ч. первобытными, в процессе тесного общения с природой и ведения натурального хозяйства (VI— IV века до н.э.) |
Эпос и научные трактаты Египта, Индии, Китая Вавилона. |
Первые сведения о флоре и фауне, о способах обработки земли, о мелиорации и влиянии окружающей среды на здоровье человека. |
2 Период накопления фактического материала учеными античности, средневековый застой. (I-IV век до н.э. – IVвек н.э.) |
Эмпедокл из Акраганта (Древняя Греция) «О природе» |
Зачатки идеи «естественного отбора». |
Аристотель (Древняя Греция) «История животных», «О цветах» |
Классификация животных, связанная с условиями жизни. | |
Теофраст (Феофраст) (Древняя Греция) «Исследования о растениях» |
Описание растений и их сообществ. | |
Плиний старший (Древний Рим) «Естественная история» |
Обобщение данных по зоологии, ботанике, лесному хозяйству | |
3 Период сбора и первых попыток систематизация фактического материала, накопленного с началом великих географических открытий и колонизацией новых стран – в эпоху Возрождения ( IVвек - XVIII век включительно) |
К Линней (Швеция) «Экономика природы» |
Описание типологии местообитаний, классификация живых организмов |
Ж. Бюффон (Франция) «Естественная история» |
Идеи об изменчивости видов | |
Т. Мальтус (Англия) «Опыты о законе народонаселения» |
Развитие идей о развитии популяций | |
Ж.Б. Ламарк (Франция) «Философия зоологии» |
Описание роли внешних факторов в формировании строения животных, идеи об эволюции жизни | |
Ж. Турнефорр (Франция) «Элементы ботаники» |
Идеи о зависимости развития растений от условий среды и мест произрастания | |
Альфонс де Кандоль (Франция) «Ботаническая географии» | ||
Р. Бойль (Англия) «Новые физико-механические эксперименты…» |
Первый экологический эксперимент по влиянию низкого атмосферного давления на развитие животных | |
Антони ван Левенгук (Нидерланды) «Письма в Лондонское королевское общество» |
Описание и попытки систематизации микроорганизмов | |
П.С. Паллас (Россия) «Зоогеография» |
Идеи исторического развития органического мира. | |
М.В. Ломоносов (Россия) «О слоях земных» |
Развитие идей влияние среды на организм, круговорота веществ. | |
А.Т. Болотов (Россия) «Записки» |
Классификация местообитаний растений | |
4 Период начала становления экологии как науки, возникновение эволюционной экологии. Связан с крупными ботанико-географическими открытиями, способствовавшими дальнейшему развитию экологического мышления; предпосылки экологических идей; выделены экология растений и экология животных (конец XVIII века – середина XIX века). |
А. Гумбольдт (Германия) «Идея географии растений» |
Введение понятия «сферв жизни», создание направления - биогеография. |
Ч. Дарвин (Англия) «Происхождение видов путем естественного отбора… », «Происхождение человека и половой отбор» |
Теория происхождения, изменчивости видов, эволюционные идеи, идеи происхождения человека в результате эволюции обезьяноподобных предков. | |
Ю. Либих (Германия) «Органическая химия и ее приложение к земледелию и физиологии» |
Постулирование закономерности о лимитирующих факторах, ограничивающих развитие и распространение организма | |
И. М. Сеченов (Россия) «Элементы мысли», « Предметная мысль и действительность» |
Развитие эволюционных идей происхождения организмов, их зависимости от состояния внешней среды | |
К.Ф. Рулье (Россия) «О влиянии наружных условий на жизнь животных» |
Создание российской научной школы биологов –эволюционистов, развитие учения об адаптациях. | |
5 Период аутэкологического направления изучение естественной совокупности видов, непрерывно перестраивающихся применительно к изменению факторов среды, т.е. факториальной экологии. Определение понятия «экология» (вторая половина (1866 г.) XIX века - середина (1936 г.) XX века.) |
Э. Геккель (Германия) «О развитии организмов» |
Введение понятие «экология», формулировка биогенетического закона. |
Г. Спенсер (Англия) «Изучение социологии» |
Основание научного направления - экология человека. | |
Э. Зюсс (Австрия) «Лик Земли» |
Обобщения накопленных знаний о строении земной коры, введение термина «биосфера». | |
К. Мебиус (Германия) «Устрицы и устричное хозяйство» |
Развитие направления экологии сообществ, переход к системным исследованиям в экологии, введение термина «биоценоз». | |
В.В. Докучаев (Россия) «К учению о зонах природы», «О нормальной оценке почв». |
Создание учения о природных зонах и учения о почве | |
Ч. Элтон (Англия) «Принципы экологии» |
Формулировка закономерностей экологических пирамид, введение терминов «экологическая ниша», «пищевая (трофическая) цепь» | |
Г. Ф. Морозов (Россия) «Учение о лесе» |
Развитие концепции природных комплексов. | |
Г. Н. Высоцкий (Россия) «Покрововедение» |
Развитие идей связи эволюции растительности с деятельностью человека, введения термина «экотоп» | |
X. Берроуз (США) «География как экология человека» |
Развитие идей социальной экологии | |
Северцов А.Н.. (Россия/СССР) «Этюды по теории эволюции: индивидуальное развитие и эволюция» |
Развитие эволюционных идей развития организмов – создание научного направления эволюционной морфологии. | |
В. И. Вернадский (Россия/СССР) «Биосфера» |
Создание научного направления - биогеоэкологии, теории биосферы | |
Э. Леруа (Франция) «Происхождение человека и эволюция интеллекта» |
Развитие глобальной экологии, введение термина «ноосфера» | |
Д. Н. Кашкаров (СССР) «Среда и сообщества», «Основы экологии животных» |
Создание первых отечественных учебников по экологии | |
6 Период синэкологического направления, характеризует переход к системному подходу в исследованиях экологических систем, процессов материально-энергетического обмена. Начало развития количественных методов и математического моделирования. (40-70 годы ХХ века) |
А. Тенсли (США) «Правильное и неправильное использование ботанических терминов» |
Введение термина «экосистема» |
Г. Ф. Гаузе Россия) «Борьба за существование» |
Развитие экспериментальной экологии, подтверждение принципа конкурентного исключения. | |
В. Шелфорд (США) «Принципы и проблемы экологии» |
Изучение взаимодействия организмов в наземных сообществах, формулировка «закона толерантности», введение термина «биоэкология». | |
В. Н. Сукачев (Россия) «Биогеоценология и фитоценология» |
Развитие современной биогеоценологии, введение термина «биогеоценоз» | |
Р. Линдеман (США) «Трофико-динамический аспект экологии» |
Определение основных принципов расчета энергетического баланса экологических систем. | |
Ю. Одум (США) «Основы экологии» и «Экология» |
Создание классических трудов по теоретической экологии. | |
Виноградский С.Н. (Россия) «Микробиология почвы. Проблемы и методы» |
Основание направлений - экология микроорганизмов и микробиология почвы | |
7 Период «экологизации» науки, становление комплексных, междисциплинарных направлений, учитывающих антропогенную деятельность, социальный и политический аспект развития цивилизации. (70-е годы ХХ века – настоящее время). |
В. Б. Сочава (СССР) «Введение в учение о геосистемах» |
Создание учения о геосистемах, введение термина «геосистема». |
Д. Медоуз (США) «Пределы роста» |
Развитие идей глобальной экологии в работах «Римского клуба» | |
Б. Коммонер (США) «Замыкающийся круг» |
Формулировка постулатов «четыре закона экологии» - о взаимоотношении человечества и природы. | |
Н. Ф. Реймерс (Россия) « Экология. Теории, законы, правила, принципы и гипотезы» |
Систематизация понятий современной «большой экологии». | |
Н.Н. Моисеев (Россия) «Человек и биосфера» |
Развитие идеи коэволюции человечества и биосферы, развитие математической экологии, создание теории управления природопользования. | |
К.Л. Бертанафи (США) «Общая теория систем» |
Создание обобщенной системной концепции. |
На современном этапе превалирует комплексный подход к решению экологических вопросов. В целом, настоящий период развития экологии характеризуется созданием на базе межправительственных международных организаций программ и договоренностей, касающихся ограничения антропогенного воздействия на окружающую среду; осознанием первостепенной важности выработки концепции гармоничного развития человечества и природы.
Экология из узконаправленной биологической дисциплины, изучающей взаимоотношения организмов между собой и окружающей средой преобразовалась в научное направление, которое в настоящее время претендует на лидирующее положение в современной науке и способствует синтезу фундаментальных знаний о природе и обществе.