Шпаргалка по "Экологии"

№1. Предмет и  задачи экологии. Место экологии в  системе наук.

 

Экология – это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с окружающей их природой, о структуре и функционировании надорганизменных систем.

Термин «экология» в 1866 г. ввел немецкий эволюционист Эрнст Геккель. Э. Геккель считал, что экология должна изучать различные формы борьбы за существование.

Экология, как и любая  наука, характеризуется наличием собственного объекта, предмета, задач и методов 

Объектом экологии являются биологические системы надорганизменного уровня: популяции, сообщества, экосистемы

Предметом экологии являются взаимоотношения организмов и надорганизменных систем с окружающих их органической и неорганической средой.

 

Задачи экологии:

 –Изучение структуры пространственно-временных объединений организмов (популяций, сообществ, экосистем, биосферы).

– Изучение круговорота  веществ и потоков энергии  в надорганизменных системах.

– Изучение закономерностей  функционирования экосистем и биосферы в целом.

– Изучение реакции надорганизменных систем на воздействие разнообразных экологических факторов.

– Моделирование биологических  явлений для экологического прогнозирования.

– Создание теоретической  основы охраны природы.

– Научное обоснование  производственных и социально-экономических  программ.

 

 

№2. Классификация  экологических наук.

 

Экология делится на фундаментальную и прикладную. Фундаментальная экология изучает наиболее общие экологические закономерности, а прикладная – использует полученные знания для обеспечения устойчивого развития общества.

Основу экологии составляет биоэкология как раздел общей биологии.

Биоэкология (как и любая наука) делится на общую и частную.

В состав общей биоэкологии входят разделы:

 

1. Аутэкология – изучает взаимодействие со средой обитания отдельных организмов определенных видов.

2. Экология популяций (демэкология) – изучает структуру популяций и ее изменение под воздействием экологических факторов.

3. Синэкология – изучает структуру и функционирование сообществ и экосистем.

 

К общей биоэкологии относятся и другие разделы:

 

– эволюционная экология – изучает экологические механизмы эволюционного преобразования популяций;

– палеоэкология – изучает экологические связи вымерших групп организмов и сообществ;

– морфологическая экология – изучает закономерности изменения строения органов и структур в зависимости от условий обитания;

– физиологическая экология – изучает закономерности физиологических изменений, лежащих в основе адаптации организмов;

– биохимическая экология – изучает молекулярные механизмы приспособительных преобразований в организмах в ответ на изменение среды;

 

№3. Законы Б. Коммонера. Экологическое мировоззрение.

 

Видный  американский эколог барри Коммонер обобщил системность в экологии в виде четырех законов под названием "коммонера", которые в настоящее время приводятся практически в любом пособии по экологии. Их соблюдение - обязательное условие любой деятельности человека в природе. Эти законы являются следствием тех основных принципов общей теории жизни, о которых говорилось в предыдущих главах. 
 
Первый закон: Все связано со всем. Первый закон (все связано со всем) обращает внимание на всеобщую связь процессов и явлений в природе. Этот закон является узловым положением в природопользовании и свидетельствует, что даже небольшие изменения человеком в одной экосистеме могут привести к большим отрицательным последствиям в других экосистемах. Первый закон называется также законом внутреннего динамического равновесия. Например, вырубка лесов и последующее уменьшение свободного кислорода, а также выбросы в атмосферу оксида азота и фреона привели к истощению озонового слоя в атмосфере, что, в свою очередь, увеличило интенсивность ультрафиолетового излучения, достигающего земли и губительно действующего на живые организмы. Известна притча о Дарвине, который на вопрос своих земляков о том, что им делать для увеличения урожая гречихи, ответил: «Разведите кошек». И напрасно крестьяне обиделись. Дарвин, зная, что в природе «все связано со всем», рассудил так - кошки переловят всех мышей, мыши перестанут разорять гнезда шмелей, шмели будут опылять гречиху и крестьяне получат хороший ее урожай.

Второй закон: Все должно куда-то деваться. Второй закон (все должно куда-то деваться) базируется на результатах возникновения и развития жизни на земле, на естественном отборе в процессе эволюции жизни. Он связан с биотическим (биологическим) круговоротом: продуценты – консументы – редуценты. Так, для любого органического вещества, вырабатываемого организмами, в природе существует фермент, способный это вещество разложить. В природе ни одно органическое вещество не будет синтезировано, если нет средств для его разложения. В этом круговороте непрерывно, циклично, но неравномерно во времени и пространстве происходит перераспределение вещества, энергии и информации, сопровождающееся потерями.

Вопреки этому закону человек создал (и  продолжает создавать) химические соединения, которые, попадая в природную  среду, не разлагаются, накапливаются  и загрязняют ее (полиэтилен, ДДТ  и др.). То есть биосфера не работает по принципу безотходности, в ней  всегда накапливаются выбывающие из биотического круговорота вещества, формирующие осадочные породы. Отсюда вытекает следствие: абсолютно безотходное производство невозможно. Поэтому мы можем рассчитывать только на малоотходное производство. Действие этого закона - одна из главных причин кризиса окружающей среды. Огромные количества вещества, например, нефти и руды извлечены из земли, преобразованы в новые соединения и рассеяны в окружающей среде.

  В связи с этим при развитии  технологий необходимы: а) малая  энерго- и ресурсоемкость, б) создание производства, в котором отходы одного производства являются сырьем другого производства, в) организация разумного захоронения неминуемых отходов. Этот закон предупреждает нас о необходимости разумного преобразования природных систем (строительство плотин, переброска стока рек, мелиорация и многое другое).

Третий  закон: Природа знает лучше. В третьем законе (природа «знает» лучше) Коммонер говорит о том, что, пока нет абсолютно достоверной информации о механизмах и функциях природы, мы, подобно человеку, незнакомому с устройством часов, но желающему их починить, легко вредим природным системам, пытаясь их улучшить. Он призывает к предельной осторожности. Преобразование природы пагубно экономически и опасно экологически. В конечном итоге могут быть созданы условия, не пригодные для жизнедеятельности. Существующее мнение об улучшении природы без указания экологического критерия улучшения лишено всякого смысла. Иллюстрацией третьего «закона» экологии может служить то, что один лишь математический расчет параметров биосферы требует безмерно большего времени, чем весь период существования нашей планеты как твердого тела. (Потенциально осуществимое разнообразие природы оценивается числами с порядком от 10¹⁰⁰⁰до 10⁵⁰ при пока не осуществленном быстродействии ЭВМ - 10'° операций в сек. — и работе невероятного числа (10⁵⁰) машин операция вычисления одномоментной задачи варианта из 10⁵⁰ разностей займет 10³⁰ с, или 3х10²¹ лет, что почти в 10¹² раз дольше существования жизни на Земле). Природа пока «знает» лучше нас.

Можно привести примеры об отстреле в свое время волков, которые  оказались «санитарами леса», или  об уничтожении в Китае воробьев, которые якобы губят посевы, но никто не подумал, что посевы без  птиц будут погублены вредными насекомыми.

 
Четвёртый закон: Ничего не дается даром. Четвертый закон (ничто не дается даром) имеет еще трактовку «за все нужно платить». Этот закон Коммонера вновь касается тех проблем, которые обобщает закон внутреннего динамического равновесия и закон развития природной системы за счет окружающей ее среды. Глобальная экологическая система, т. е. биосфера, представляет собой единое целое, в рамках которого любой выигрыш сопряжен с потерями, но, с другой стороны, все, что извлечено из природы, должно быть возмещено. Коммонер так разъясняет свой четвертый «закон» экологии: «...глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которого ничего не может быть выиграно или потеряно и которое не может являться объектом всеобщего улучшения: все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещено. Платежа по этому векселю нельзя избежать: он может быть только отсрочен». Например, при выращивании зерна, овощей мы извлекаем из пашни химические элементы (азот, фосфор, калий и др.), и если в нее не вносить удобрения, то урожай постепенно начинает снижаться.

Обратимся опять к печально известной истории Аральского моря. Для восстановления экосистемы моря необходимы значительные денежные средства. К июню 1997 г. государства Центральной  Азии направили на ликвидацию последствий  экологического бедствия на Арале свыше 2 млрд. долл., однако восстановить Аральское  море не удалось. В 1997 г. было решено сформировать Международный фонд спасения Арала. Начиная с 1998 г., взносы в этот фонд осуществляются по принципу: 0,3% от доходной части бюджета Казахстана, Туркмении, Узбекистана и по 0,1% – Киргизии и Казахстана. В Докладе Европейского агентства по вопросам окружающей среды за 2003 г. обращено внимание, что вследствие «парникового эффекта» произошло учащение природных катаклизмов, экономические потери от которых составляют в среднем 11 млрд. евро в год.

Человек склонен думать, что его минуют неприятности, что  это произойдет с кем-то другим, но не с ним. Вот еще один всем известный  печальный пример. Чернобыльская  авария перевернула точку зрения многих людей на атомную энергетику. Иллюстрацией четвертого экологического закона является та страшная цена, которую  заплатили и продолжает выплачивать украинский, белорусский и русский народы за “самую дешевую электроэнергию”.

 

 

№4. Болезни населения, вызываемые загрязнением окружающей среды.

Сорок процентов людей в мире умирают из-за загрязнения окружающей среды, а именно воды, почвы и воздуха. Эти экологические проблемы вкупе с быстрым приростом населения приводят к увеличению числа заболеваний, сообщается в пресс-релизе Корнелльского университета.

К такому выводу пришел профессор  Дэвид Пайментел (David Pimentel), который с группой аспирантов проанализировал около 120 печатных работ, посвященных влиянию демографических и экологических факторов (загрязнение окружающей среды) на распространенность болезней.

Вот к каким поистине жутким выводам  они пришли:

1. От голода ежегодно умирает шесть миллионов детей, а кроме того, недоедание ослабляет организм и является косвенной причиной многих смертей от ОРЗ, малярии и других болезней. 57 процентов населения Земли (3,7 миллиардов человек) страдают от голода (в 1950 году голодали 20 процентов из 2,5 миллиардов).
2. В городах часто не соблюдаются санитарные нормы и слишком высока плотность населения, что может привести к вспышкам таких заболеваний как корь и грипп. Примерно половина всего человечества живет в городах.
3. Загрязнение воды приводит к размножению малярийных комаров, из-за чего ежегодно умирает около двух миллионов человек. Нехватку чистой воды испытывают более миллиарда человек при том, что 80 процентов всех инфекционных заболеваний передается через воду.
4. Загрязнение почвы приводит к тому, что отравляющие вещества поглощаются человеком вместе с пищей и водой.
5. Загрязнение воздуха ядовитыми выбросами в атмосферу вызывают рак, врожденные патологии, нарушения работы иммунной системы. Это убивает около трех миллионов человек в год.

№5. Международное  сотрудничество в области охраны окружающей среды.

 

Ни одна страна в мире, как бы богата и развита она ни была, не в состоянии решить свои экологические  проблемы в одиночку. Нужны четкие согласованные усилия всех государств, координация их действий на международно-правовой основе, чтобы обеспечить выход мирового сообщества из экологического кризиса. Природа всеобща и едина, она  не знает государственных границ. Поэтому нарушение в экосистеме одной страны неминуемо вызывает цепную реакцию в соседних странах, сопредельных. Объектами международно-правовой охраны окружающей природной среды  признаны ближний космос, воздушный  бассейн, Мировой океан, озоновый экран, Антарктида, климат, разделяемые международные  ресурсы, редкие и исчезающие растения и животные и многое другое.

 

Глобальные экологические  проблемы обострились после Второй мировой войны. Для их решения в 1948 г. был образован Международный союз охраны природы и природных ресурсов (МСОП).

Первоочередной задачей  МСОП являлось составление Красных книг – списков редких и находящихся под угрозой исчезновения видов. В 1963-1966 гг. была издана первая Международная Красная книга.