Экология_Федорук
.pdfА.Т. Федорук
ЭКОЛОГИЯ
Допущено Министерством образования Республики Беларусь
в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений
по биологическим специальностям
Минск «Вышэйшая школа»
УДК [574+502/504](075.8)
ББК 20.1я73
ФЗЗ
Р ец ен зен т ы : доктор биологических наук, профессор ГА. Галковская; доцент кафедры ботаники Гродненского государственного университета им. Я. Купалы, кандидат биологических наук О.В. Созинов\ доцент кафедры ботаники Гродненского государственного университета им. Я. Купалы, кан дидат биологических наук ТА. Селевич
Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или лю бой ее части не может быть осуществлено без разрешения издательства.
ISBN 978-985-06-1868-9 |
© Федорук А.Т., 2010 |
|
© Издательство «Вышэйшая школа», 2010 |
Предисловие
Экология является одной из наиболее приоритетных наук современности, поскольку изучает жизнь биосферы, в кратком определении Ю. Одума (1975), или жизнь природы, по выраже нию С. Шварца (1980). Повышенный интерес общества к на уке в целом и к ее отдельным положениям в частности связан со сложившейся в мире экологической ситуацией. Экологиче ский кризис становится реальной опасностью. Состояние био сферы, проблемы продовольствия, использования природных ресурсов, охраны природы выводят интересы экологии далеко за пределы ее биологических границ. Экологические проблемы по своей общественной значимости занимают в мире одно из первых мест, поэтому экология, являясь теоретической осно вой рационального природопользования и сохранения биосфе ры, приобретает особую прикладную востребованность. Происходит экологизация отдельных наук и всей науки в целом, производств, технологий, хозяйства и образования. Приоритет ность экологического образования, а также обязательность природоохранных дисциплин во всех вузах и при всех формах образования, учет экологической грамотности при аттестации предусматривает Национальная стратегия устойчивого разви тия Республики Беларусь. Возрастает осознание роли природы в жизни человека. Положения экологии становятся частью но вого способа мышления, экологическая культура —частью об щечеловеческой культуры. Очевидно, что только по-настояще- му образованное интеллигентное общество будет способно вступить в эпоху ноосферы.
Экологическое мировоззрение должно формироваться на положениях классической биологии. В рамках учебной дисцип лины вуза экология рассматривается как биологическая наука. При этом основное внимание обращается на понятие сущнос ти разнообразия и разнокачественности форм жизни, обеспе чивающей геохимические функции живого вещества в био сфере и гомеостазирование систем на разных уровнях органи зации живой материи. Такой подход позволяет наиболее полно отразить основные фундаментальные проблемы экологии как науки.
В связи с вышеизложенным пособие направлено на успеш ное разрешение следующих задач: раскрытие особенностей
1* |
3 |
|
сред жизни и сущности адаптивных механизмов организмов к факторам среды; познание особенностей структуры, функцио нирования и гомеостаза популяций, биоценозов и экосистем; изучение форм биоценотических связей, динамики популяций
иэкосистем.
Всоответствии с поставленными задачами автор стремился полнее раскрыть сущность надорганизменных систем, что со ставляет основное содержание современной экологии; при влечь внимание к изучению экологических групп и особенно жизненных форм, отражающих функциональную роль орга низма в системе, структуру и физиономию сообщества, позво ляющих понять их значение в расхождении экологических ниш, ослаблении межвидовой конкуренции, наиболее полном использовании ресурсов среды. В пособии раскрываются от дельные положения наиболее перспективных современных на правлений в экологии: популяционный подход в экологии, адаптивные механизмы популяционных структур, фенетика и динамика популяций, концепции экологической ниши, экото на, жизненных стратегий, экологические аспекты и биологи ческая роль микоризы, азотфиксацим, комменсализма, конку ренции, хищничества и паразитизма, проблемы биоразнообра зия и др. При изложении ряда тем автор обращается к регио нальному геоботаническому материалу, накопленному в Беларуси, несколько расширяя традиционные рамки экологии. В пособии рассматриваются классификация растительности, категории которой необходимы при выделении, изучении и картографировании биогеоценозов, биоиндикация, позволяю щая в природных условиях визуально оценивать определенные свойства среды. Особое внимание уделяется фитоценотической характеристике, месту и значению в природе наземных экосистем (лесных, луговых, болотных), которые являются ос новными учебными объектами полевых практик по экологии. Привлечение материала из смежных дисциплин позволяет при близить будущего специалиста к более глубокому пониманию жизни природы в целом, что составляет главную задачу совре менного экологического образования.
При изложении материала основное внимание обращалось на углубляющуюся дифференциацию знаний и процессы ин теграции как основные отличительные черты науки нашего времени. При раскрытии отдельных тем применен традицион ный подход, связывающий теоретическое с историческим, об
4
ращалось внимание на эволюцию некоторых понятий, рассмат ривались конкурирующие направления, взгляды авторов раз ных школ.
Учебное пособие написано на основе российских и перевод ных зарубежных монографий, учебников, учебных пособий, широкого спектра периодических изданий («Экология», «Жур нал общей биологии», «Успехи современной биологии», «При рода», «Бюллетень МОИП», «Вопросы ихтиологии», «Экология и жизнь», «Ботанический журнал» и др.), собственных матери алов по адаптивной морфологии растений, экологии популя ций, биогеоценозам. Многолетний опыт преподавания курсов «Фитоценология», «Современные проблемы биосферы», «Эко логия», «Основы экологии» и проведение полевой учебной практики по геоботанике и экологии также принесли немалую пользу в подборе материалов для пособия.
Автор глубоко признателен за советы и ценные критиче ские замечания по содержанию рукописи доктору биологиче ских наук, профессору Г.А. Галковской, доктору биологиче ских наук, профессору В.М. Капличу, кандидатам биологиче ских наук В.В. Маврищеву, О.В. Созинову, Т.А. Селевич, В.Н. Туманову и Д.И. Третьякову.
Рост производительных сил в эпоху Возрождения оказал влия ние на все сферы общественной жизни, в том числе и на развитие науки. Великие географические открытия, колонизация новых стран способствовали познанию мира растений и животных, раз витию систематики, накоплению фактического материала о стро ении, распространении, образе жизни, поведении живых организ мов. Особый интерес проявлялся к «истории жизни» животных.
Накопленные сведения послужили материалом для написа ния «естественной истории» организмов. Автором самой боль шой «Естественной истории» (44 тома) стал французский естествоиспытатель Ж . Бюффон (1707—1788). «Начертание естественной истории» (1786) В.Ф. Зуева, известного русского натуралиста, переиздавалось 5 раз.
Бюффон много внимания уделял связям организмов со средой, понимал ее значение не только в жизни организмов, но и в изменении их внешних признаков. Влияние климата на жизнь растений отмечал К. Линней. Величайший систематик (описал более 12 ООО видов) обратил внимание на роль процес са отмирания организмов, альтернативного размножению, в обеспечении равновесия в природе.
В XVIII в. кроме сведений об отдельных видах растений и животных формируются представления о природе, климате, растительности и животном мире отдельных регионов. Боль шой вклад в развитие этих представлений внесли русские пу тешественники, натуралисты: С.П. Крашенинников (1711— 1755), И.Г. Гмелин (1709-1765), И.И. Лепехин (1740-1802), П.С. Паллас (1741—1811) и др. Книга Крашенинникова «Опи сание земли Камчатки» (1756) получила мировую известность. Палласа считают одним из основателей экологии животных. Он не только изучал образ жизни животных, но и эксперимен тировал, наблюдая, например, за изменением температуры их тела во время спячки.
Сделать первые обобщения о закономерностях распростра нения растений в зависимости от климатических условий было дано А. Гумбольдту (1769—1859), ученому-энциклопедисту, зна менитому путешественнику, исследовавшему Северную и Юж ную Америку, Центральную Европу, Сибирь, Алтай, Китай.
Гумбольдт был одержим мыслью о важности изучения при роды, основой науки считал эмпирический опыт, являлся про тивником умозрительных рассуждений, признавал самым опас ным мировоззрение людей, никогда не видевших реальный
7