3. Структура экологии. 4. Основные понятия и определения

3. Структура экологии

Природопользование явля­ется самостоятельным направлением, которое объединяет прикладные отрасли экологии. Чтобы понять, какие отрас­ли " классической" экологии составляют основу природополь­зования, рассмотрим подробнее структуру экологии.

Экология - это комплекс научных дисциплин. Базовой является общая экология, которая изучает основные за­кономерности взаимоотношений организмов и условий сре­ды. Отдельной отраслью является прикладная экология, изучающая механизмы разрушения биосферы человеком и способы предотвращения этого процесса, а также разра­батывающая принципы рационального использования при­родных ресурсов. Прикладная экология базируется на сис­теме законов, правил и принципов общей экологии и при­родопользования.

Из прикладной экологии по научным направлениям вы­текают: биосферная экология, сельскохозяйственная, промышленная, медицинская, экономическая, юриди­ческая, математическая.

Биосферная экология изучает глобальные изменения, которые происходят на нашей планете в результате воз­действия хозяйственной деятельности человека на природ­ные явления.

Сельскохозяйственная экология изучает способы полу­чения сельскохозяйственной продукции без истощения ре­сурсов почвы, при сохранении окружающей среды.

Промышленная экология изучает влияние выбросов промышленных предприятий на окружающую природную среду и возможности уменьшения этого влияния за счет совершенствования технологий и очистных сооружений.

Медицинская экология изучает болезни человека, свя­занные с загрязнением окружающей среды.

Некоторые науки экологического комплекса выделе­ны не по объекту изучения, а по методам, которыми они

пользуются.

Математическая экология моделирует экологические процессы, т. е. изменения в природе, которые произойдут при изменении экологических условий.                              

Экономическая экология разрабатывает экономические механизмы рационального природопользования.

Юридическая экология разрабатывает систему законов, направленных на защиту природы.

 

4. Основные понятия и определения

Ключевым объектом изучения экологии и природополь­зования является биосфера. Создателем современного уче­ния о биосфере является выдающийся русский ученый ака­демик В. И. Вернадский. Центральным в его концепции яв­ляется понятие о живом веществе, которое он определяет как совокупность живых организмов. Биосфера - это единство всего живого и мине­ральных элементов.

С развитием цивилизации, согласно концепции В. И. Вер­надского, возникает новая оболочка Земли — ноосфера — сфера человеческой деятельности, человеческого разума.

Ноосфера (от греч. - " разум" и " шар" ) - новое состо­янии биосферы, при котором разумная деятельность чело­века становится главным, определяющим фактором ее раз­вития. Разрабатывая учение о ноосфере, В. И. Вернадский рассматривал ее как новое эволюционное состояние био­сферы, преобразуемой в интересах мыслящего человече­ства.

Биосфера — это оболочка Земли, содержащая всю сово­купность живых организмов и ту часть вещества плане­ты, которая находится в непрерывном процессе обмена с этими организмами.

Вокруг Земли расположены концентрические слои или оболочки, которые характеризуются соответствующим со­ставом и свойствами вещества. Атмосфера - - внешняя га­зовая оболочка Земли, которая граничит с космическим пространством, через нее осуществляется обмен вещества и энергии с космосом. Атмосфера имеет несколько слоев: тро­посфера - нижний слой, примыкающий к поверхности Зем­ли; мезосфера; ионосфера (в двух последних - " живое ве­щество" отсутствует). Гидросфера - водная оболочка Зем­ли, которая включает моря и океаны. Литосфера -- вне­шняя твердая оболочка Земли, состоящая из осадочных и магматических пород. Биосфера - та часть Земного шара, в пределах которой имеется жизнь. Верхний предел био­сферы обусловлен интенсивной концентрацией УФ-лучей, т. е. верхней ее границей является озоновый слой, нижний предел — высокой температурой земных недр (свыше 100⁰⁰с).

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гид­росферу и верхнюю часть литосферы. Устойчивость био­сферы поддерживается благодаря круговороту веществ и энергии. Энергия солнечного излучения преобразуется в органическую материю благодаря процессу фотосинтеза. Образуемые зелеными растениями органические вещества служат пищей для других живых существ, а выделяемый кислород обеспечивает процессы дыхания. Таким образом, основу биологического круговорота веществ составляют энергия солнца и хлорофилл растений. Все остальные кру­говороты - воды, углерода, азота - связаны с биологи­ческим и способствуют ему (рис. 2, 3, 4).

В основе экологического взгляда на мир лежит пред­ставление, что каждое живое существо окружено множе­ством влияющих на него различных факторов, образую­щих в комплексе его место обитания •— биотоп. Организ­мы, характерные для определенного биотопа, составляют жизненное сообщество, или биоценоз. Жизненное сообще­ство образует со своим биотопом единое целое, называе­мое экологической системой (экосистемой). Основными компонентами экосистем являются:

Ê неживая (абиотическая) среда. Это вода, минераль­ные вещества, газы, а также органические вещества и гу­мус;

Ê биотические компоненты: продуценты, консументы, редуценты.

К продуцентам (производителям) относятся живые существа, способные из неорганических материалов среды строить органические вещества. Такую работу выполняют главным образом зеленые растения, производящие с помо­щью солнечной энергии из двуокиси углерода, воды и мине­ральных веществ органические соединения в процессе фотосинтеза. При этом высвобождается кислород. Органичес­кие вещества, производимые растениями, идут в пищу животным и человеку, кислород используется для дыха­ния.

Консументы (потребители) — живые существа, ис­пользующие растительную продукцию. Организмы, питаю­щиеся только растениями, называются консументами пер­вого порядка. Организмы, питающиеся только (или преиму­щественно) мясом, называются консументами второго по­рядка.

Редуценты (деструкторы, разлагатели) - организмы, разлагающие остатки отмерших живых существ, напри­мер, растительные остатки или трупы животных, и пре­вращающие их снова в исходное сырье - воду, минераль­ные вещества и углекислый газ, которые пригодны для продуцентов, преобразующих эти составные части снова в орга­нические вещества.

Примерами естественных экосистем могут служить пруд, луг, лес, классическим примером искусственной эко­системы является космический корабль.

Природа действует в высшей степени экономно. Есте­ственные ненарушенные экосистемы стремятся к равнове­сию. Созданная организмами биомасса (вещество их тел) и содержащаяся в них энергия передаются другим членам эко­системы: животные поедают растения, этих животных поедают другие животные. Этот процесс называют пище­вой (трофической) цепью. Примеры пищевых цепей: рас­тение - растительноядное животное - хищник; злак — полевая мышь — лиса.

 Как правило, каждый вид питается не одним единственным видом. Поэтому пищевые цепи переплетаются, образуя пищевую сеть. Чем сильнее организмы связаны между  собой пищевыми сетями и другими взаимодействиями, тем устойчивее сообщество против возможных нарушений. Состояние равновесия основано на взаимодействии биотических и абиотических факторов среды, которое поддерживается благодаря непрерывному обмену материей и энергией между всеми компонентами экосистем.

В замкнутых круговоротах естественных экосистем на­ряду с другими обязательно участие двух факторов: нали­чие редуцентов и постоянное поступление солнечной энер­гии.

В городских и искусственных экосистемах мало или со­всем нет редуцентов, поэтому жидкие, твердые и газооб­разные отходы накапливаются, загрязняя окружающую сре­ду. В отношении потребности в энергии природные и ант­ропогенные (созданные человеком) экосистемы сходны.  

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: