Ekologia_UP

13

Таким образом, экология – сравнительно молодая научная дисциплина, и, тем не менее, в ее развитии можно выделить несколько самостоятельных этапов:

1-й этап – изучение среды обитания отдельных видов (1870–

1887 гг.);

2-й этап – изучение экосистемы (этот термин впервые употребил А. Тенсли в 1935 г.);

3-й этап – изучение взаимоотношений экосистем (1950 г.); 4-й этап – изучение биосферы (это учение было разработано

Вернадским В. И. на рубеже XIX и XX вв.);

5-й этап – изучение места человека в биосфере (современный этап) [14, с. 6].

В соответствии с основными направлениями экологических исследований они могут быть классифицированы по следующим содержательным линиям (табл. 1):

–изучение общетеоретических вопросов экологии; ее основных понятий и методов;

–исследование биосферы, глобальной экосистемы (глобальная экология);

–изучение экосистем биосферы, популяций и организмов в экосистеме (биологическая экология);

–исследование человека в экосистеме: антропоэкосистемы (экология человека);

–изучение человечества в биосфере: социоэкосистемы (социальная экология).

Таблица 1

Классификация базовых экологических знаний

Уровни ис-	Биосфера	Экосистемы	Человек в	Человече-
следования		биосферы	экосистеме	ство в био-
				сфере
1	2	3	4	5
Экологи-	Живое веще-	Природное	Человек,	Общество,
ческие	ство, запас	сообщество,	окружающая	биосфера,
компо-	биогенных	популяции,	среда; виды	техносфера,
ненты	элементов в	организмы,	сред обита-	геосфера
	геосферах,	экониша,	ния
	защитные	продуценты,
	экраны, закон	редуценты,
	необходимого	виды сред
	разнообразия	обитания

14

Окончание см. с. 11

				Окончание табл. 1
1	2	3	4		5
Экологи-	Обмен веществ,	Простран-	Здоровье, бо-		Обмен веще-
ческие	потоки энергии	ственные тро-	лезнь – реак-		ственно-
взаимо-	и информации	фические, вре-	ция на окру-		энергетиче-
действия	между живым	менные,	жающую сре-		ский, информа-
	веществом,	устойчивое	ду; факторы		ционный между
	космической и	воспроизвод-	здоровья и		обществом и
	планетарной	ство особей;	риска		природой
	средой, зональ-	приспособле-
	ность, биомас-	ния организма
	са, продукция	к среде; закон
		ограничиваю-
		щего фактора
Экологи-	Законы и про-	Между емко-	Между зна-		Законы сохра-
ческие	тиворечия	стью среды и	чимостью		нения и фун-
противо-	между конеч-	возможно-	экологиче-		даментальный
речия	ным количе-	стью безгра-	ских факто-		характер эко-
	ством плане-	ничного раз-	ров и мерой		логических
	тарного веще-	множения	адаптации к		противоречий
	ства и «беско-		среде
	нечностью»
	его потребле-
	ния
Экологи-	Эпохи былых	Стадии разви-	Образ жизни		Взаимосвязан-
ческое	биосфер,	тия, закон	на разных		ное социаль-
развитие	направления	сукцессион-	этапах разви-		но-
	современного	ного замедле-	тия		экономическое
	развития, за-	ния			и экологиче-
	кон глобально-				ское развитие
	го круговорота
	веществ, закон
	однонаправ-
	ленности по-
	тока энергии
Экологи-	Биологическое	Устойчивость	Экстремаль-		Социально-
ческая	разнообразие	экосистемы,	ные условия		экономические
устойчи-	живого веще-	популяции;	и выражение;		и культуроло-
вость	ства, дублиро-	стратегия ре-	планирова-		гические
	вание, взаимо-	гулирования	ние семьи,		предпосылки и
	заменяемость,	численности	комфортного		условия
	биосферный	популяции	ландшафта		устойчивого
	мониторинг				развития со-
					циоэкосистем

15

Современная экология является теоретической основой рационального природопользования, ей принадлежит ведущая роль в разработке стратегии взаимоотношений природы и человеческого общества. Экология – это наука, которая учит человека жить в ладу с природой. Человек – биологический вид, и он обречен на уничтожение, если не будет подчиняться законам природы. Невозможно охранять природу, пользоваться ею, не зная, как она устроена, по каким законам существует и развивается, как реагирует на деятельность человека, какие предельно допустимые нагрузки на природную среду может позволить общество, чтобы не разрушить природное равновесие. Все это является предметом изучения экологии. И из этого следуют задачи экологии как науки:

–детальное изучение количественными методами структуры и законов функционирования природных и созданных человеком систем;

–исследование закономерностей организации жизни с учетом антропогенных воздействий на природные системы и биосферу в целом;

–создание научной основы рационального природопользования

сцелью сохранения среды обитания человека;

–экологическая идентификация загрязнения природной среды;

–восстановление нарушенных природных систем;

–сохранение (консервация) эталонных участков биосферы;

–разработка прогнозов изменений биосферы и состояния окружающей среды под влиянием деятельности человека;

–увеличение продолжительности жизни и уменьшение заболеваемости людей в условиях урбанизированной среды.

–совершенствование стратегии взаимодействия общества и при-

роды.

1.2Подходы к проблеме взаимоотношения человека

иприроды в современной экологии. Экологические “законы” Барри Коммонера

В современной экологии сталкиваются две системы взглядов, два разных подхода к проблеме взаимоотношений Человека и Природы.

Согласно одному подходу эти взаимоотношения строятся по правилам, которые устанавливает сам человек – антропоцентриче-

ский, или технологический подход, т. е. ставящий человека, его тех-

16

нологии, его «власть над природой» в центр экологических проблем. Он характерен для многих политиков, экономистов, хозяйственников и представляется естественным для большинства инженеров.

Овладевая законами природы, подчиняя их своим интересам, опираясь на свой разум, социальную организацию и технологическую мощь, человек считает себя свободным от давления большинства тех сил, которые действуют в живой природе. Возникшие проблемы окружающей среды представляются только как следствие неправильного ведения хозяйства. Антропоцентристы считают, что все проблемы могут быть устранены путем технологической реорганизации и модернизации, что законы природы не могут и не должны мешать научно-техническому и социальному прогрессу человечества.

Согласно другому подходу человек как биологический вид в значительной мере остается под контролем главных экологических законов и в своих взаимоотношениях с природой вынужден и должен принимать ее условия. Это биоцентрический, или экоцентрический, подход, по существу ставящий в центр экологических проблем состояние и устойчивость живой природы, биосферы. Он характерен для относительно небольшого круга профессиональных экологов и системных аналитиков, воспринявших экологическую ориентацию глобальных проблем, а также для стихийного экоцентризма многих людей.

Развитие человеческого общества рассматривается как часть эволюции природы, где действуют законы экологических пределов, необратимости и отбора. Возникновение проблем окружающей человека среды в значительной степени опосредованно антропогенным, т. е. порожденным самим человеком, нарушением регуляторных функций биосферы. Последние не могут быть восстановлены или изменены технологическим путем.

Выбор между этими двумя подходами или компромисс между ними во многом определяет стратегию дальнейшего развития человеческого общества. Большинство людей пока еще склоняются к антропоцентрической точке зрения, так как она выглядит проще, оптимистичнее и отталкивается от предыдущего практического опыта человечества. Однако в настоящее время уже существуют очень веские аргументы в пользу экоцентризма, пренебрегать которыми нельзя.

17

В 1974 году американский эколог Барри Коммонер предложил совокупность правил современной экологии:

–все связано со всем;

–все должно куда-то деваться;

–ничто не дается даром;

–природа знает лучше.

Несмотря на парадоксальную форму выражения, указанные законы довольно точно отражают сущность проблемы взаимодействия человеческого общества и окружающей его природной среды. Начиная с 80-х годов стало очевидно, что совокупная антропогенная нагрузка превысила утилизационную способность природных сред и началось их неуклонное разрушение. В общеисторическом плане возникла необходимость перехода от концепции покорения природы к природоохранной цивилизации, обеспечивающей экономический динамизм при сохранении устойчивости природных систем.

Рассмотрим сущность указанных законов.

1. Все связано со всем.

Все живое на Земле подчинено космическим силам, одному потоку солнечной энергии, его ритмам. Глобальные круговороты веществ, океанские течения, миграции птиц и рыб, деятельность человека – все это придает биосфере признаки единой системы.

2. Все должно куда-то деваться.

Природа сама по себе безотходна. Все опавшие листья, трупы животных становятся пищей для других организмов, которые разлагают их до простых соединений, и они затем вновь потребляются растениями. При этом происходит круговорот веществ в биосфере. Человек изменил химический состав воды, воздуха и почвы как увеличением концентрации существующих в природе веществ, так и путем привнесения ксенобиотиков (веществ, чуждых для природы). Антропогенному воздействию природа противостоит либо разбавлением, либо донными отложениями. Но эти загрязнения остаются в пределах биосферы, могут быть доступными различным формам организмов и могут продолжать оказывать свое вредное воздействие. При этом существенно нарушается замкнутость круговорота веществ и действует главный постулат, имеющий большое практическое значение: закон неустранимости отходов, или побочных воздействий производства. Этот закон исключает принципиальную возможность безотходного производства.

3. Ничто не дается даром.

18

Все большие системы эволюционируют в сторону усложнения и совершенствования организмов. При этом любое приобретение в эволюции сопровождается утратой какой-то части прежнего достоинства и возникновением новых, более сложных проблем. Отсюда следуют:

–закон необратимости эволюции (от простого к сложному),

–правило ускорения эволюции: с ростом сложности организации систем темпы эволюции возрастают.

Не существует бесплатных ресурсов: энергия, солнечный свет, вода, кислород, какими бы “неисчерпаемыми” ни казались их запасы на Земле, оплачиваются расходующей их системой.

4. Природа знает лучше.

Возникла наука “бионика” – наука о применении принципов действия живых систем и биологических процессов для решения инженерных задач. Бионика переводит гениальные находки и идеи природы на язык человеческой техники и решает их другими средствами, “с другого конца”. Сопоставляются полные техникоэкономические параметры в парах: автомобиль–лошадь, компью- тер–человеческий мозг, промышленный катализатор–фермент, гидравлический компрессор–сердце и т. д.

Позднее Б. Коммонер внес поправку в формулировку закона: “Природа знает лучше, что делать, а люди должны решить, как сделать это возможно лучше”.

Гете сформулировал еще один закон, задолго до появления термина “экология”: “Природа не признает шуток; она всегда правдива, всегда серьезна, всегда строга; ошибки же и заблуждения исходят от людей”. Вторая часть гетевского определения напоминает коммонеровское: ”Природа знает лучше”.

1.3 Структура современной экологии

Основные разделы современной экологии:

•Общая экология,

•Биоэкология,

•Геоэкология,

•Экология человека,

•Социальная экология,

•Прикладная экология.

Каждый раздел имеет свои подразделения и связи с другими частями экологии и смежными науками (рис. 1).

19

Общая экология

Теоретическая

экология

Моделирование экологических систем и процессов Экспериментальная экология

Биоэкология

Экология систематических групп организмов – видов,

семейств, классов, типов, царств (бактерий, грибов, растений, животных)

Экология естественных биоси-

стем: экология особи, экология групп, популяционная экология, экология многовидных сообществ

– биоценозов, биогеоценология

Эволюционная

экология Учение о биосфере

	ЭКОЛОГИЯ							Приложения эколо-
								гии к практике охра-
								ны природы и окру-
								жающей среды
								Экологическая эко-
								номика природо-
								пользования
								Прикладная
								экология
								Инженерная
							экология – промыш-
							ленная, строительная,
							транспортная; экологи-
								ческая эргономика
							Сельскохозяйственная
							экология – агроэколо-
							гия, экология сельско-
								хозяйственных
								животных
							Биоресурсная и про-
							мысловая экология
								Коммунальная
								экология
							Медицинская экология
	Геоэкология
Экология геосфер и
						Экология человека
частей природной
	среды обитания				Биоэкология человека: эво-
	организмов				люционная экология Homo
Экология биогео-					sapiens и современный
	графических						антропогенез
областей, природ-					Социальная экология: эко-
	ных зон, биомов				логия личности, семьи, со-
	Климатология				циальных групп; экология
Экология регионов,					потребностей; экология
	стран,				этносов и этногенеза, демо-
	континентов				графическая экология
					Экология человечества

20

Рис. 1. Подразделения современной экологии (Акимова)

Общая экология посвящена объединению разнообразных экологических знаний на едином научном фундаменте. Ее ядром является теоретическая экология, которая устанавливает общие закономерности функционирования экологических систем. Экспериментальная экология дополняет натурные наблюдения и обеспечивает методическим инструментарием различные разделы науки. Но возможности эксперимента в экологии ограничены. Поэтому широко применяется моделирование, в частности, математическое моделирование. Вместе с обработкой информации и количественным анализом фактического материала оно входит в раздел теоретической экологии, который называют математической экологией.

Биоэкология – праматерь всей экологии. Главная ее часть – системная экология, экология естественных биологических систем:

особей, видов (аутоэкология); популяций (популяционная экология,

или демэкология); многовидовых сообществ, биоценозов (синэколо-

гия); экологических систем (биогеоценология, учение об экосистемах).

Другая часть биоэкологии – экология систематических групп ор-

ганизмов – царств бактерий, грибов, растений, животных, а также более мелких систематических единиц: типов, классов, отрядов и т. п.

Еще одно подразделение составляет эволюционная экология – учение о роли экологических факторов в эволюции.

Именно в биоэкологии на основе изучения роли потоков веществ, энергии и информации в жизнедеятельности организмов формируется представление об экологии как об экономике природы.

Геоэкология изучает взаимоотношения организмов и среды обитания с точки зрения их географической принадлежности. В нее входят: экология сред – воздушной, наземной (суши), почвенной, пресноводной, морской, преобразованной человеком; экология при- родно-климатических зон – тундры, тайги, степи, пустыни, гор, других зон и их более мелких подразделений – ландшафтов (экология речных долин, морских берегов, болот, островов, коралловых рифов и т. п.). К геоэкологии относится также экологическое описание раз-

личных географических областей, регионов, стран, континентов.

Совместной областью биоэкологии и геоэкологии является учение о биосфере – биосферология – главное содержание глобальной экологии.

21

Экология человека – комплекс дисциплин, исследующих взаимодействие человека как индивида (биологической особи) и личности (социального субъекта) с окружающей его природной и социальной средой. Важной особенностью экологии человека является социобиологический подход – правильное уравновешивание биологических и социальных аспектов.

Социальная экология как часть экологии человека – это объединение научных отраслей, изучающих связь общественных структур (начиная с семьи и других малых общественных групп) с природной и социальной средой их окружения. К этому объединению относятся: экология человеческих популяций, экология народонаселения – экологическая демография, экология этносов и этногенеза – образования рас и наций. К социальной экологии относится и экология культуры (цивилизации) как главной отличительной черты человеческого сообщества. Вершиной этой ветви знания является эво-

люционная (историческая) экология человечества, также входящая в глобальную экологию.

Прикладная экология – большой комплекс дисциплин, связанных с различными областями человеческой деятельности и взаимоотношений между человеческим обществом и природой. Она формирует экологические критерии экономики, исследует механизмы антропогенных воздействий на природу и окружающую человека среду, следит за ее качеством, обосновывает нормативы неистощительного использования природных ресурсов, осуществляет экологическую регламентацию хозяйственной деятельности, контролирует экологическое соответствие различных планов и проектов, разрабатывает технические средства охраны окружающей среды и восстановления нарушенных человеком природных систем.

Выделяются следующие прикладные разделы экологии: Инженерная экология – изучение и разработка инженерных

норм и средств, отвечающих экологическим требованиям

•контроль и регламентация материально-энергетических потоков производства и техногенных эмиссий (т. е. испускания, выброса побочных продуктов) от различных инженерных объектов;

•экологическая безопасность производственной и внепроизводственной среды, производственных процессов, сооружений, машин и изделий;

•контроль состояния производственной среды и окружающей человека среды в зонах воздействия хозяйственных объектов;

22

• оптимизация отраслевой структуры промышленных комплексов и размещения мощностей строительства и эксплуатации гражданских и хозяйственных объектов.

Сельскохозяйственная экология в своей значительной части сливается с биологическими основами земледелия (агроэкология) и животноводства (экология сельскохозяйственных животных). Экосистемный подход обогащает агробиологию принципами и средствами рациональной эксплуатации земельных ресурсов, повышения продуктивности и получения экологически чистой продукции.

Биоресурсная и промысловая экология изучает условия, при которых эксплуатация биологических ресурсов природных экосистем (лесов, континентальных водоемов, морей, океана) не приводит к их истощению и нарушению, утрате видов, уменьшению биологического разнообразия. В задачи этой дисциплины входит также разработка методов восстановления и обогащения биоресурсов, научное обоснование создания заповедников.

Коммунальная экология – раздел прикладной экологии, посвященный особенностям и влияниям различных факторов искусственно преобразованной среды обитания людей в жилищах, населенных пунктах, в городах (урбоэкология).

Медицинская экология – область изучения экологических условий возникновения, распространения и развития болезней человека, в том числе острых и хронических заболеваний, обусловленных природными факторами и неблагоприятными техногенными воздействиями среды. Медицинская экология включает в качестве раздела рекреационную экологию, т. е. экологию отдыха и оздоровления людей.

Из этого перечня видно, что экологизации подверглись многие науки и сферы практической деятельности. В их пограничных зонах возникают новые дисциплины.

Геоэкология тесно взаимодействует с биогеографией – наукой о географическом распределении живых организмов; многие разделы этих дисциплин накладываются друг на друга. Это же можно сказать и об экологии человека, с одной стороны, и социологии, антропологии, с другой.

Пожалуй, еще теснее переплетаются с родственными дисциплинами ветви прикладной экологии. Ее экономические аспекты изучаются быстро развивающейся экономикой природопользования. Экология города имеет много общего с коммунальной гигиеной. Большинство требований промышленной экологии совпадает с