- •Андреев м. В.
- •2. Понятие об экосистемах и их место в организации биосферы 19
- •3. Экологические факторы и понятие об экологической нише 47
- •4. Популяция как компонент экосистемы 63
- •5. Развитие и эволюция экосистем 100
- •6. Биосфера и ее эволюция 110
- •7. Электромагнитные поля и природные системы 125
- •Предисловие
- •Предмет экологии
- •Предмет экологии и его место в системе других дисциплин
- •Актуальность изучения экологии
- •Предмет экологии
- •Генезис экологической мысли
- •Объекты изучения экологии
- •Системность в экологии
- •Классификация в экологии
- •Задачи экологии
- •Экология и охрана природы, экология как научная база природопользования
- •Необходимость и особенности экологического образования
- •Роль и место экологического образования в системе подготовки радиофизиков
- •Основные экологические определения и понятия
- •Понятие об экосистемах и их место в организации биосферы
- •Концепция экосистемы
- •Определение экосистемы
- •Краткая история термина «экосистема»
- •Гомеостаз и открытость экосистем
- •Структура биогеоценоза и экосистемы
- •Структура водной и наземной экосистем
- •Кибернетическая природа и стабильность экосистем
- •Энергия в экосистемах и продуктивность экосистем
- •Поток энергии в экосистемах и жизнь как термодинамический процесс
- •Универсальная модель потока энергии
- •Энергетические характеристики биосферы
- •Концепция энергетической субсидии
- •Использование первичной продукции человеком
- •Пищевые цепи, пищевые сети и трофические уровни
- •Концентрация токсичных соединений при продвижении по пищевым цепям
- •Качество энергии
- •Метаболизм и размеры особей
- •Трофическая структура и экологические пирамиды
- •Трофическая структура экосистемы
- •Теория сложности. Закон уменьшения отдачи и концепция поддерживающей ёмкости среды
- •Энергетическая классификация экосистем
- •Круговорот веществ в биосфере. БиОгеохИмиЧеские циклы
- •Круговорот веществ в биосфере
- •Экологические факторы и понятие об экологической нише
- •Понятие экологического фактора
- •Понятие экологического фактора и их классификация
- •Пространство экологических факторов и функция отклика организмов на совокупность экологических факторов
- •Закон лимитирующего фактора
- •Некоторые основные абиотические факторы
- •Биотические факторы
- •Понятие об экологической нише и жизненной форме
- •Понятие экологической ниши
- •Адаптация живых организмов к экологическим факторам
- •Популяция как компонент экосистемы
- •Популяция, ее структура и динамика
- •Понятие популяции в экологии
- •Плотность и численность популяций
- •Возрастной состав популяции
- •Пространственная структура популяции
- •Закономерности динамики популяций. Описание популяций на уровне полного внуприпопуляционного агрегирования
- •Биоценоз экосистемы
- •Динамика биоценоза как результат межвидовых взаимодействий
- •Видовое разнообразие стационарных биоценозов
- •Динамика популяций в биоценозах
- •Классификация биотических взаимодействий
- •Аменсализм (-, 0)
- •Конкуренция в широком смысле или интерференция (-, -)
- •Понятие экологической ниши и уравнения конкуренции
- •Управление численностью видов в экосистемах
- •Развитие и эволюция экосистем
- •Стратегия развития экосистемы
- •Экологическая сукцессия
- •Тенденции изменения основных характеристик экосистем
- •Концепция климакса
- •Основные экологические законы
- •Биосфера и ее эволюция
- •Биосфера Земли
- •Общие свойства биосферы
- •Состав и функционирование биосферы
- •Эволюция биосферы
- •Природная среда и природные ресурсы
- •Электромагнитные поля и природные системы
- •Электромагнитные поля как один из абиотических и антропогенных экологических факторов
- •Естественные и искусственные источники электромагнитных полей в средах обитания организмов
- •Электрическое поле Земли
- •Магнитное поле Земли
- •Атмосферики
- •Радиоизлучения Солнца и галактик
- •Эмп промышленных источников
- •«Радиофон»
- •Компьютерное электромагнитное загрязнение
- •Действие электромагнитного излучения на вещество и ткани живых организмов
- •Свойства тканей в постоянных полях
- •Дисперсия свойств тканей в переменных полях
- •Поглощение энергии эмп в тканях и преобразование ее в тепловую
Экология и охрана природы, экология как научная база природопользования
Эксплуатация природных ресурсов и природных систем без понимания и учета взаимоотношения процессов, вызванных техническим прогрессом, с органическим миром (биосферой) неизбежно ведет к необратимым отрицательным последствиям.
Очень точно эту ситуацию характеризовал Ф. Энгельс: «Не будем … обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит. Каждая из этих побед имеет, правда, в первую очередь те последствия, на которые мы рассчитывали, но во вторую и третью очередь совсем другие, непредсказуемые последствия, которые очень часто уничтожают значение первых ».
Экология является научной основой для грамотной рациональной охраны природы от вредных антропогенных воздействий. В последнее время в связи с этим выделяют так называемую «промышленную экологию» или «инженерную экологию». Под инженерной экологией, например, понимается система инженерно-технических мероприятий, направленных на сохранение качества среды в условиях растущего промышленного производства. Речь идет не о каких-то новых направлениях развития экологии, а об инженерной охране окружающей среды, которая реализуется техническими средствами. Решение экологических задач инженерными методами возможно лишь в том случае, если специалист владеет определенными знаниями в области экологии, позволяющими ему оценивать свое производство с экологических позиций, т. е. обладает необходимым каждому экологическим мышлением.
Исторически охрана природы развивалась как системаограничительных мероприятий, направленных на сохранение отдельных ландшафтов, памятников природы, ценных объектов, редких и исчезающих растений и животных, сокращение использования тех или иных ценных ресурсов, а также на организацию заповедников, заказников и национальных парков. Понятно, что в современных условиях этого недостаточно. Превратить всю Землю в заповедник нельзя. Поэтому в нынешних условиях на первое место для охраны природы выходит тактика рационального взаимодействия человека и окружающей среды, черпающее свое научное обоснование в экологии.
Основные тенденции современного природопользования могут быть сведены к двум направлениям (см. рис.). Первое направление основано на принципе ограничения вмешательства человека в природную среду. На таком принципе построены модели "человеческого роста", "пределов управления", "лимитированию развития" т.п., которые имеют своей конечной целью уменьшение антропогенного пресса на биосферу в результате ограничения хозяйственной деятельности человека. В качестве критериев оценки состояния при данном подходе, как правило, используются многочисленные ПДК - величины предельно допустимых концентраций тех или иных веществ. Вторая тенденция направлена на радикальную перестройку технологий, создание принципиально новых экологически безопасных технологических процессов (например, в электронике, энергетике, транспорте и др.), избавление от просчетов, приведших к загрязнению и снижению качества окружающей среды ("программа альтернативной науки и технологии", модели "замкнутых производств", "сотворчества человека и природы", "коэволюции человека и биосферы").
Обе тенденции в равной степени связаны с экологической переориентацией хозяйственной деятельности человека и повышением ее экологической безопасности. Оба подхода требуют глубокого изучения и понимания экологических законов. Экология в обоих случаях выступает, таким образом, в качестве теоретико-методологической базы современного природопользования. Однако, первый подход может быть охарактеризован как сдерживающий дальнейшее развитие человеческого общения и поэтому, по-видимому, тупиковый. Он может быть обозначен как "Консервация без развития". Апологеты данного подхода не учитывают, что максимальная продолжительность жизни при одновременно высоком качестве ОС наблюдаются в наиболее развитых странах Мирового сообщества - Японии, США, Швеции, Германии и др., а не в тех "райских уголках", где не используют электроэнергию, ходят босиком и пьют сырую воду. Конструктивным по своей сути является второй подход, который может быть назван "Развитие без разрушения". Он предполагает дальнейшее развитие, но с использованием экологически безопасных и экологически обоснованным методов хозяйствования. При этом широкое распространение должно получить внедрение природоимитирующих инженерных решений и природно-технических систем. Очевидно, именно данный подход в природопользовании может быть положен в основу стратегии устойчивого развития.
Необходимо подчеркнуть, что экология только в качестве фундаментальной науки служит научной базой природопользования. Только знание фундаментальных экологических законов позволяет ответственно и объективно принимать решения по выбору той или иной стратегии хозяйствования. С этой точки зрения преподавание в вузах разного рода "энергетических", "промышленных", "химических", "электромагнитных" и прочих "экологий" может выполнять только заведомо вспомогательную функцию в экологическом образовании студентов. Как правило, эти дисциплины преподаются специалистами, не имеющих специального экологического образования, и посвящены решению чисто технических вопросов.
При разработке экологических основ природопользования необходимо отдавать себе отчет, что экология является естественной наукой (ни в коем случае - не гуманитарной!). Экологизация природопользования и процесса образования (воспитания) будущих природопользователей ни в коем случае не является синонимом гуманитаризации, вопреки ошибочным утверждением ряда авторов. Гуманитарные науки являются по своему определению антропоцентричными, так как в центр внимания помещают человеческий индивид или общество. Экология же - экоцентрична. Объектом экологии являются экосистемы, даже если человек не является их компонентом. Следовательно, экологизация сознания, в отличии от его гуманизации, заключается в усвоении экоцентрических принципов. В качестве основных экоцентрических принципов следует перечислить следующие положения:
сохранение биосферы - основа существования и развития человеческого общества;
сокращение экологического разнообразия в результате непродуманной деятельности человека - одна из важнейших причин экологического кризиса, угрожающего перерасти в экологическую катастрофу;
дальнейший рост населения и попытки увеличить благосостояние людей несовместимы друг с другом;
ориентация на медленное получение благ без учета дальнейших (возможно - весьма отдаленных) экологических последствий смертельно опасна;
взаимодействие человека с природой должно быть направлено на удовлетворение потребностей как человека, так и природы.