Связь экологии с другими науками

ЭКОЛОГИЯ

КУРС ЛЕКЦИЙ

для студентов специальности 100101.65 «Сервис»,

100800.62 «Товароведение»,

080500.62 «Менеджмент»,

260800.62 «Технология продукции и организация общественного питания»

Казань

Лекционный материал по дисциплине «Человек и его потребности » для студентов специальности 100101.65 «Сервис100101.65 «Сервис», 100800.62 «Товароведение», 080500.62 «Менеджмент»,260800.62 «Технология продукции и организация общественного питания»составлен Тамбовским М.А.., доцентом кафедры «Инженерно-технических дисциплин и сервиса» Казанского кооперативного института, в соответствии с учебными программами и учебными планами института

Рецензент: к.т.н., доцент Мухаметшин А.М.

Тема 1. Экологическая ситуация в мире и России

Место экологии в системе биологических наук. Основные понятия и определения экологии. Принципы устойчивости природных экосистем. Общая экологическая ситуация в мире и России: загрязнение воздуха, водоемов, почвы.

Основные понятия экологии

Экология (от греч. «ойкос» - дом, жилище и «логос») - наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. Изначально экология развивалась как составная часть биологической науки в тесной связи с другими естественными науками - химией, физикой, геологией, географией, математикой.

Объектом экологии являются биологические системы надорганизменного уровня: популяции, сообщества, экосистемы (Ю. Одум, 1986).

Предметом экологии являются взаимоотношения организмов и надорганизменных систем с окружающих их органической и неорганической средой (Э. Геккель, 1870; Р. Уиттекер, 1980; Т. Фенчил, 1987).

Структура современной экологии

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. «Спасти человека – это, прежде всего, сохранить природу. И здесь только биологи могут привести необходимые аргументы, доказывающие правомерность высказанного тезиса».

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;

– математическая экология – на основании выявленных закономерностей разрабатывает математические модели, позволяющие прогнозировать состояние экосистем, а также управлять ими.

Частная биоэкология изучает экологию отдельных таксономических групп, например: экология животных, экология млекопитающих, экология выхухоли; экология растений, экология сосны; экология водорослей; экология грибов и т. д.

Биоэкология тесно связана с ландшафтной экологией, например:

– экологией водных ландшафтов (гидробиологией) – океанов, рек, озер, водохранилищ, каналов...

– экологией наземных ландшафтов – лесов, степей, пустынь, высокогорий...

Отдельно выделяются разделы фундаментальной экологии, связанные с существованием и деятельностью человека:

– экология человека – изучает человека как биологический вид, вступающий в разнообразные экологические взаимодействия;

– социальная экология – изучает взаимодействие человеческого общества и окружающей среды;

– глобальная экология – изучает наиболее крупномасштабные проблемы экологии человека и социальной экологии.

Прикладная экология включает: промышленную экологию, сельскохозяйственную экологию, экологию города (населенных пунктов), медицинскую экологию, экологию административных районов, экологическое право, экологию катастроф и многие другие разделы. Прикладная экология тесно связана с охраной природы и окружающей среды.

Экологические знания должны служить основой рационального природопользования. На их основе базируется создание и развитие сети охраняемых территорий: заказников, заповедников и национальных парков, а также охрана отдельных памятников природы. Рациональное использование природных ресурсов является основой устойчивого развития человечества.

Во второй половине ХХ века в связи с интенсивным воздействием человеческого общества на биосферу начинается экологический кризис, особенно обострившийся в последние десятилетия. Современная экология включает множество разделов и охватывает самые разнообразные стороны человеческой деятельности; происходит экологизация всего общества.

Для всех этих направлений главным является изучение выживания живых существ в окружающей среде и задачи перед ними стоят биологического свойства - изучить закономерности адаптации организмов и их сообществ к окружающей среде, саморегуляцию, устойчивость экосистем и биосферы и т.д.

В изложенном выше понимании общую экологию нередко называют биоэкологией, когда хотят подчеркнуть ее биоцентричность. Кроме того, экология классифицируется по конкретным объектам и средам исследования, т.е. различают экологию животных, экологию растений и экологию микроорганизмов.

Термин «экология» предложен Э. Геккелем. Немецкий биолог-эволюционист Э. Геккель(1834- 1919) первый понял, что взаимоотношение живых существ с внешней средой и между собой это самостоятельная и очень важная область биологии и назвал ее экологией (1866). Как самостоятельная наука экология окончательно оформилась в начале 20-го столетия.

Связь экологии с другими науками

В последнее время роль и значение биосферы как объекта экологического анализа непрерывно возрастает. Особенно большое значение в современной экологии уделяется проблемам взаимодействия человека с окружающей природной средой. Выдвижение на первый план этих разделов в экологической науке связанно с резким усилением отрицательного взаимного влияния человека и среды, возросшей ролью экономических, социальных и нравственных аспектов, в связи с резко негативными последствиями научно – технического прогресса.

Таким образом, современная экология не ограничивается только рамками биологической дисциплины, трактующей отношения главным образом животных и растений, она превращается в междисциплинарную науку, изучающую сложнейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Актуальность и многогранность этой проблемы, вызванной обострением экологической обстановки в масштабах всей планеты, привела к «экологизации» многих естественных, технических и гуманитарных наук. Например, на стыке экологии с другими отраслями знаний продолжается развитие таких новых направлений, как инженерная экология, геоэкология, математическая экология, сельскохозяйственная экология, космическая экология и т.д. Соответственно более широкое толкование получил и сам термин «экология».

Экологическими проблемами Земли как планеты занимается интенсивно развивающаяся глобальная экология, основным объектом изучения которой является биосфера как глобальная экосистема. В настоящее время появились и такие специальные дисциплины, как социальная экология, изучающая взаимоотношения в системе «человеческое общество-природа» и ее часть-экология человека (антропоэкология), в которой рассматривается взаимодействие человека как биосоциального существа с окружающим миром.

Современная экология тесно связана с политикой, экономикой, правом, психологией и педагогикой, т.к. только в союзе с ними, возможно, преодолеть технократическую парадигму мышления, свойственную XX в., и выработать новый тип экологического сознания, коренным образом меняющий поведение людей по отношению к природе.

С научно-практической точки зрения вполне обосновано деление экологии на:

Теоретическая экология - вскрывает общие закономерности организации жизни.

Прикладная экология - изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов. Научную основу составляет система обще экологических законов, правил и принципов.

Из множества определений предмета экологии вытекает и множество задач, стоящих перед современной экологией:

– 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.

ЗАКОНЫ ЭКОЛОГИИ КОММОНЕРА сформулированы в начале 70-х годов XX в. американским ученым Б. Коммонером.

Первый закон. Все связано со всем. Второй закон. Все должно куда-то деваться. Третий закон. Природа "знает" лучше. Четвертый закон. Ничто не дается даром.

На цивилизационном этапе эволюции системы «Природа – Общество» одним из важнейших механизмов адаптации оказывается совершенствование культурных регуляторов, которые противостоят росту разрушительной силы новых технологий.

Согласно гипотезе техногуманитарного баланса А.П. Назаретяна те подсистемы цивилизации, которые не в состоянии ответить на техногенные кризисы выработкой адекватных культурных регуляторов, выбывают из эволюции. Выжившие же подсистемы обладают более совершенными культурными регуляторами.

Палеолитический человек активно, методом проб и ошибок, накапливал эмпирические знания об окружающем его мире. По мнению Л.Н. Гумилева, этот человек находился в состоянии «гомеостазиса» (равновесия) с окружающим его ландшафтом

В раннюю пору формирования человеческого общества не человек преобразовывал и подчинял природу, а наоборот, природа подчиняла себе человека, определяла весь уклад его хозяйства, ставила его в зависимость от специфических особенностей природной среды. Это господство идеально отражалось в древних религиях, магиях, народных верованиях, обожествивших эти явления и природу в целом.

С развитием технической и технологической сторон еще более увеличилось влияние человеческой деятельности на природу. Однако в эту эпоху влияние человека-охотника на численность добываемых растений и животных, по нашему мнению, было малозаметным: его можно сравнить с естественным влиянием хищника на жертву.

Наметившиеся и получившие первоначальное развитие в палеолите взаимоотношения между человеком и окружающим его животным и растительным миром в мезолите и неолите расширялись и углублялись. Изменение и совершенствование способов обработки материалов привело к созданию новых орудий труда и охоты, позволявших активно воздействовать на природу. В период неолита усиливаются такие направления хозяйства, как собирательство и рыболовство, приручение (одомашнивание) животных. Накопление огромного объема знаний об отдельных растениях и флоре в целом привело в период неолита к качественному скачку в развитии земледельческой культуры. Земледелие превратилось в главное занятие человечества, обработка земли приобрела систематический характер. Постепенно человечество освоило плодопеременную систему земледелия, террасированное земледелие, подсечное земледелие. Приручение диких животных и переход к элементарному возделыванию растений ознаменовали собой коренное изменение способа производства и производственных отношений. Человек перестал зависеть от природы, начал интенсивно использовать ее ресурсы. Накопленный практический опыт и знания положили начало преобразованию природы человеком.

Земледелие, ставшее ведущей отраслью хозяйства, способствовало появлению новых форм воздействия общества на природу: посев, жатва, молотьба, перенос дикорастущих растений в другую среду, изменение их наследственности, сведение участков леса огнем. Большой урон природе, особенно лесам, наносили расширяющиеся масштабы распашки земель. Еще Платон (428-347 гг. до н.э.) указывал, что обезлесение холмов Греции стало причиной смыва почвы и уничтожения источников воды. Для расширения площади пахотных земель сводились не только леса, но и осушались болота. Появление металлических орудий дало возможность использовать новые способы переработки и увеличить ее масштабы, а, следовательно, расширить использование растительных ресурсов. Несмотря на второстепенную роль в производящем хозяйстве, важное место в жизни рабовладельческого общества занимало животноводство. Постепенно разрастается количество одомашненных животных, увеличивается количество продуктов, получаемых - от них. В рабовладельческий период своего развития общество вступает в эпоху эмпирического использования природы человеком, в отличие от начального периода взаимодействия общества и природы, который характеризуется как эпоха социального приспособления человека к природе. Сознательное преобразование природы на эмпирическом уровне знаний становится основной формой взаимодействия общества с природой. В. литературе отмечается, что к началу феодальной эпохи на значительной территории Евразии были уничтожены первичные места обитания растений и животных, а оставшиеся подверглись сильным изменениям.

Во времена феодализма были освоены громадные территории не только Евразийского континента, но и началось освоение Африканского и Северо-Американского континентов. По формам воздействия общества на природу феодальная эпоха мало отличается от рабовладельческой. В связи с изобретением колесного плуга в Северной Европе расширяются площади пахотных земель. В связи со строительством морских парусных судов ускоряется освоение морских побережий и создание приморских хозяйственных районов. В период феодализма в Западной Европе были практически .повсеместно вырублены лесные массивы.

Изменение ландшафтов отразилось на численности северных оленей, туров, сайгаков, выдр, лебедей, дроф и т.д. Стараясь сберечь животные богатства, игравшие важную роль в экономике, средневековые государства уже с IX в. начинают принимать меры по их охране. Викинги на Гебридских и Фарерских островах устраивали первые птичьи заказники для охраны колониально гнездящихся птиц. В Исландии начинают издавать законы по охране кречетов, в Польше создают специальные фермы по охране бобров. Первые законодательные акты по охране флоры и фауны были изданы в Португалии в XIII в.

Рассматривая прагматические стороны взаимодействия человека и природы с позиций государственных деятелей Московии, а затем и России, необходимо отметить большое значение леса для человека. При царствовании Петра Первого (1682-1725) начал формироваться взгляд на лес как на достояние государства, из чего следовало, что выгоды частных лиц должны уступать выгодам казны. Петр Первый государственным указом 30 марта 1701 г. запретил расчистку в Московском уезде под пашни и на сенные покосы на расстоянии 30 верст от рек, «по которым леса плавят и гоняют к Москве». Он же запретил разрабатывать привезенные к воде бревна, «чтобы от тех щеп и сору оные речки не засоривались».

До XVIII века основными источниками загрязнения окружающей среды были бытовые сточные воды, а также продукты сгорания топлива, применяемого для отопления помещений: окись и двуокись углерода, сажа, зола, а также сернистый ангидрид в районах, где применялся каменный уголь. Накапливание отходов еще существенно не влияло на общую экологическую обстановку.

Если изменения в природе планеты, произошедшие под воздействием общества при феодализме, были вызваны преимущественно развитием сельского хозяйства, то при капиталистической общественной формации эти изменения были связаны с развитием промышленности. Уже с середины XIX столетия четко обозначилось усиление процесса разрушения биологического разнообразия: по вине человека исчезло много видов растений и животных из разных групп - млекопитающих, птиц, насекомых и др. В результате деятельности человека уничтожение отдельных видов в XX веке шло в несколько раз быстрее, чем в предыдущие эпохи.
Разрушающее влияние человека на природу нарастало по мере повышения его энерговооруженности и численности народонаселения.

Обострение глобальных кризисов, порожденных техногенной цивилизацией, ставит вопрос: можно ли выйти из этих кризисов, не меняя базисной системы ценностей техногенной культуры?

В современных философских и социальных исследованиях уже не раз высказывалась мысль о необходимости изменить стратегию наше­го отношения к природе. Эти идеи разрабатывались еще в исследова­ниях Римского клуба. Известны также разработки экологической эти­ки, в рамках которой наиболее радикальные направления провозгла­шают отказ от идеала господства человека над природой. Выдвигает­ся альтернативный идеал, согласно которому мы не должны относиться с чувством превосходства к животным и растениям, видеть в них только средство нашего жизнеобеспечения. Но в каждую историческую эпоху в разных странах и даже в целых регионах планеты на передний план выдвигается какой-то один способ освоения мира. Хотим мы этого или нет, но в наше время доминирующим способом освоения мира является научный. Однако и здесь есть свои трудности.

Цивилизация означает возникновение такого исторического способа жизнедеятельности, при котором практически внедряются и отчасти соблюдаются хотя бы элементарные нормы восстановления, сохранения, обогащения даров природы и облагораживания природной среды человеческого обитания.

Различают два типа экологического сознания - антропоцентрическое и экоцентрическое, которые основаны на разных подходах к взаимоотношению человека и природы. С.Д. Дерябо и В.А. Ясвин выполнили сравнительный анализ систем взглядов «антропоцентристов» и «экоцентристов» по восьми позициям, которые в своем единстве описывают структуру двух типов экологического сознания.

Различают следующие уровни организации биосистем (рис. 1).