Lek 1

Лекция 1 Введение в дисциплину «Экология».
Предмет и объект науки «Экология»

1. Цель и задачи дисциплины «Экология»
2. Экология как наука и история развития экологии
3. Структура экологии
4. Уровни биологической организации и область изучения экологии
5. Предмет и объект изучения экологии
6. Основные термины и определения в экологии
7. Экологические законы-аксиомы Барри Коммонера
8. Экологический кризис и пути выхода из него

1. Цель и задачи дисциплины «Экология»

Целью дисциплины является формирование у студентов (будущих специалистов) современного экологического мышления и умения организовывать природоохранные мероприятия в ходе предстоящей профессиональной деятельности.
Основные задачи изучения дисциплины:
овладение основными терминами и понятиями теоретической экологии, которая вскрывает общие закономерности организации жизни;
изучение основных законов экологии, свойств живых систем, эволюции биосферы и роли в ней человека;
формирование у студентов знаний, необходимых бакалавру для решения задач рационального природопользования, оценки состояния окружающей природной среды (ОПС) и планирования мероприятий по ее охране;
формирование представлений об экологических кризисных ситуациях;
формирование общей экологической культуры.

Требования к результатам освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины студент должен знать:
структуру и принципы организации биосферы, факторы ее устойчивости;
основы взаимодействия живых организмов друг с другом и с окружающей средой (ОС);
свойства экосистем и закономерности их функционирования,
характеристики антропогенного воздействия на природу и виды загрязнений;
принципы рационального природопользования.
Студент должен уметь:
оценивать антропогенное воздействие на окружающую среду;
решать типовые задачи по основным разделам экологии;
применять полученные знания на производстве и в повседневной жизни.
Студент должен владеть навыками поиска, анализа и обобщения информации; подбора природоохранной документации; решения природоохранных задач.

2. Экология как наука и история развития экологии

Термин «экология» (oikos - дом, жилище, обитель, logos - слово, учение, наука) [наука о доме] ввел в 1866 году немецкий биолог Эрнст Геккель.
Экология - это наука о взаимоотношениях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.
В настоящее время наблюдается размывание понятия экологии, под ней ошибочно понимают вопросы охраны окружающей среды. Это происходит вследствие серьезного влияния человека и техносферы на природную среду. Изначально экология - это биологическая наука, относится к фундаментальным разделам биологии (изучает основополагающие явления в своей области).

Фундаментальная наука это такая область познания, которая изучает основополагающие явления; затрагивает базовые принципы большинства гуманитарных и естественнонаучных дисциплин.
Примеры фундаментальных наук - математика, физика, химия, биология.
Американский ученый Юджин Одум (Eugene Odum, 1913-2002) - известный американский эколог, автор классического теоретического труда по экологии. Представляет связь биологических дисциплин в виде "слоеного пирога". Этот "пирог" можно разрезать на куски двумя способами - по горизонтали и по вертикали.
«Слоеный пирог Одума»

По горизонтали - это будут фундаментальные подразделения биологии как науки о жизни, о живом. Примеры таких наук (биологических) - морфология, физиология, генетика, теория эволюции, молекулярная биология и биология развития - науки, которые не ограничиваются отдельными группами организмов.
По вертикали - это будут таксономические подразделения, которые изучают частные случаи - науки, изучающие морфологию, физиологию, экологию и т.д. определенных организмов (животных, растений, бактерий и др., и более узкие группы - водоросли, грибы, простейшие, насекомые, птицы).
Так, экология относится к фундаментальным разделам биологии и как таковая является составной частью каждого и всех таксономических подразделений (т.е. выделяются такие направления как экология животных, экология растений, экология микроорганизмов и т.д.).
Итак, 1) экология как наука объясняет фундаментальные свойства жизни; 2) экология не ограничивается конкретными организмами - поэтому в ее рамках изучаются взаимоотношения человека и среды его обитания; 3) изначально экология - наука биологическая, она зародилась в рамках биологии, но давно уже за эти рамки вышла.
Актуальность экологии подтверждает широкий процесс экологизации различных дисциплин.
Экологизация - процесс проникновения идей и проблем экологии в другие области знаний и практики [Акимова, Хаскин, 2007]. Например, инженерная, сельскохозяйственная, космическая экология, социальная экология или экологическая геохимия, экологическая медицина, геоэкология, экологическое право, экологическая журналистика, пиар и реклама, и мн.др.
Экологические явления люди изучают с давних времен: античные мыслители Аристотель, Теофраст, Плиний Старший описывали форму, поведение, взаимодействия животных, места их обитания, классификацию растений и почв. Но в те времена даже биология не была отдельной наукой, а являлась частью философии.
Три этапа развития экологии:
1.Зарождение и становление экологии как науки (до 60-х гг. 19века) – На этом этапе накапливались данные о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания, делались первые научные обобщения.
Представители: И.И. Лепехин, С.П. Крашенинников, Ж-Б. Ламарк, Т. Мальтус.
2.Оформление экологии в самостоятельную область знаний (60-е годы 19 века – 50-е годы 20 века).
Разрабатываются и формируются первые законы экологии, объясняются взаимоотношения организмов со средой. Именно в это время Геккель дает определение термину Экология и выводит ее в отдельную область знаний.
Представители: В.В. Докучаев, В.Н. Сукачев, Н.А. Северцев, Ч. Дарвин, В.И. Вернадский.
3.Превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране природной и окружающей человека среды (50-е годы 20 века – наши дни).
Представители: Ю. Одум, Т. Миллер, Б. Небел, Ю.А. Израэль, Н.Ф. Реймерс, Н.Н. Моисеев и мн. др.

3. Структура экологии

В структуре современной экологии Н.Ф. Реймерс (1994) выделяет такие крупные разделы:
1) теоретическая экология (биоэкология, общая экология);
2) прикладная экология - разрабатывает принципы рационального природопользования (рац.ПП);
3) социальная экология - изучает взаимоотношения общества и природы;
4) экология человека - взаимодействия человека как биосоциального существа с окружающим миром.
Однако понимание структуры экологии будет неполным, если не получить представление об уровнях организации живой природы.

4. Уровни биологической организации и область изучения экологии

Существует 7 главных уровней организации живой материи: атом, молекула, клетка, организм, популяция, биоценоз, биосфера (но следует иметь ввиду, что разные авторы считают по-разному).
Экология охватывает связи на организменном, популяционном, биоценотическом уровнях, а связи в биосфере изучает глобальная экология. Общая экология, в зависимости от изучаемого уровня организации живой природы, подразделяется на экологию особей (аутэкология), экологию популяций (демэкология) и экологию сообществ (синэкология).

Уровни биологической организации отражают иерархию природных систем, когда свойства каждого уровня значительно сложнее и многообразнее предыдущего. При этом нельзя предсказать свойства каждого последующего биологического уровня исходя из свойств отдельных составляющих его более низких уровней (подобно тому, как нельзя предсказать свойства воды исходя из свойств водорода и кислорода).
Такое явление называют эмерджентностью (от англ. emergence возникающий, неожиданно появляющийся) - наличием у системного целого особых свойств, не присущих его подсистемам и блокам (свойства системы не сводятся к сумме свойств составляющих ее компонентов, система обладает более сложными свойствами, потому что у нее выше уровень организации).
Примеры эмерджентности:
Одно дерево не лес, скопление отдельных клеток не организм.
Свойства биологического вида или популяции не представляют собой свойства отдельных особей, понятия рождаемость, смертность неприменимы к отдельной особи, но применимы к популяции или виду в целом.
В почвоведении: эмерджентным свойством почвы является плодородие.

5. Предмет и объект изучения экологии

Главным объектом изучения экологии является экосистема.
Предметом изучения экологии является совокупность и структура взаимосвязей между организмами и средой.

6. Основные термины и определения в экологии

Организм - целостная биологическая система, взаимодействующая с внешней средой.
Популяция - совокупность особей одного вида, занимающих определенную область, называемую ареалом. Популяция способна к самовоспроизведению. А отдельный организм не способен дать потомство с новым генотипом (в этом заключается эмерджентное свойство популяции).
Сообщество, или биоценоз - совокупность растений, животных и других организмов, населяющих однородный участок среды обитания.
Биотоп - место обитания живого сообщества, условия ОС на определенной территории (воздух, вода, почвы, горные породы).
Экосистема, или биогеоценоз - это единый комплекс живых организмов и среды их обитания (биоценоз+биотоп), в котором все компоненты связаны между собой обменом вещества, энергии и информации.
Русские ученые не считают, что экосистема и биогеоценоз одно и то же, а некоторые зарубежные - считают. Однако следует запомнить, что не всякая экосистема - это биогеоценоз, но любой биогеоценоз - это экосистема. Классический пример: экосистемой можно назвать и каплю речной воды с населяющими ее микроорганизмами, и космический корабль с космонавтами. А биогеоценозами являются только те экосистемы, в составе которых имеется однотипный растительный покров (фитоценоз). Например, степь, лес, саванна - это биогеоценозы.
Биосфера - глобальная экосистема Земли, совокупность всех живых организмов.

7. Экологические законы-аксиомы Барри Коммонера

В 70-х гг. ХХ в. американский ученый Барри Коммонер, обобщив и проанализировав экологические данные, накопленные на тот момент времени, сформулировал 4 экологических закона, которые являются универсальными:
1. Все связано со всем (этот закон отражает экологический принцип целостности);
2. Все должно куда-то деваться (необходим замкнутый круговорот веществ для стабильного существования биосферы);
3. Природа знает лучше (это призыв сблизиться с природой, но и крайне осторожно обращаться с природными системами);
4. Ничего не дается даром (за все надо платить). Любые достижения сопровождаются какими-то утратами, и если не вкладывать средства в охрану природы, то придется платить здоровьем, как своим, так и потомков.

8. Экологический кризис и пути выхода из него

Экологический кризис – это такая стадия взаимодействия между обществом и природой, на которой до предела обостряются противоречия между экологией и экономикой, а способности экосистем к саморегуляции в условиях антропогенного воздействия серьезно подорваны.
Современная экологическая проблематика:
1. Изменение климата (геофизики) Земли (на основе усиления парникового эффекта);
2. Загрязнение (замусоривание) ближайшего космического пространства;
3. Общее ослабление стратосферного озонового слоя;
4. Загрязнение мирового океана вследствие захоронения ядовитых и радиоактивных отходов;
5. Истощение и загрязнение поверхностных вод суши;
6. Радиоактивное загрязнение территорий, регионов;
7. Изменение геохимии отдельных территорий (масштабное химическое загрязнение);
8. Сокращение площадей естественных природных экосистем;
9. Антропогенное опустынивание планеты;
10. Сокращение генетического и биологического разнообразия;
11. Проблема демографического взрыва.
Пути выхода:
Экологизация технологии и производства;
Административно-правовое воздействие;
Непрерывное экологическое воспитание, просвещение и образование;
Международное сотрудничество по вопросам экологии и охраны окружающей среды (ООС).

Заголовок 115

Приложенные файлы

  • doc 18814169
    Размер файла: 173 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий