Связь экологии с другими науками

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. Крупные города России и их экологические проблемы. Экологическая ситуация в Республике Татарстан.

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-временн ы х 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 [2, 123-135], 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 [3, 15].
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 [6] 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 [8, 214]. 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» [8, 166].

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 [17, 72] выполнили сравнительный анализ систем взглядов «антропоцентристов» и «экоцентристов» по восьми позициям, которые в своем единстве описывают структуру двух типов экологического сознания.

Антропоцентрическое экологическое сознание	Экоцентрическое экологическое сознание
Высшую ценность представляет человек	Высшую ценность представляет гармоническое развитие человека и природы
Иерархическая картина мира	Отказ от иерархической картины мира

 

Целью взаимодействия с природой является удовлетворение тех или иных прагматических потребностей	Целью взаимодействия с природой является оптимальное удовлетворение как потребностей человека, так и потребностей всего природного сообщества
Прагматический императив: правильно то, что полезно человеку	Экологический императив: правильно только то, что не нарушает существующее в природе экологическое равновесие
Природа воспринимается как объект человеческой деятельности	Природа воспринимается как равноправный субъект взаимодействия с человеком
Этические нормы и правила не распространяются на взаимодействие с миром природы	Этические нормы и правила равным образом распространяются как на взаимодействие людей, так и на их взаимодействие с природой
Развитие природы мыслится как процесс, который должен быть подчинен целям и задачам человека	Развитие природы мыслится как процесс взаимовыгодного единства
Деятельность по охране природы продиктована дальним прагматизмом: необходимостью сохранить природную среду, чтобы ею могли пользоваться будущие поколения	Деятельность по охране природы продиктована необходимостью сохранить природу ради нее самой и ради людей

 

Слово "экология" образовано из двух греческих слов: "oicos", что означает дом, жилище, и "logos" - наука и дословно переводится как наука о доме, местообитании. Впервые этот термин использовал немецкий зоолог Эрнст Геккель в 1886 году, определив экологию как область знаний, изучающую экономику природы, - исследование общих взаимоотношений животных как с живой, так и с неживой природой, включающей все как дружественные, так и недружественные отношения, с которыми животные и растения прямо или косвенно входят в контакт. Такое понимание экологии стало общепризнанным и сегодня классическая экология - это наука об изучении взаимоотношений живых организмов с окружающей их средой.

Живое вещество настолько многообразно, что его изучают на разных уровнях организации и под разным углом зрения.

Различают следующие уровни организации биосистем (рис. 1).

Уровни организмов, популяций и экосистем являются областью интересов классической экологии.

В зависимости от объекта исследования и угла зрения, под которым он изучается, в экологиисформировались самостоятельные научные направления.

По размерности объектов изучения экологию делят на аутэкологию (организм и его среда), популяционную экологию (популяция и ее среда), синэкологию (сообщества и их среда),биогеоцитологию (учение об экосистемах) и глобальную экологию (учение о биосфере Земли).

В зависимости от объекта изучения экологию подразделяют на экологию микроорганизмов, грибов, растений, животных, человека, агроэкологию, промышленную (инженерную), экологию человека и т.п.

Уточним содержание двух последних направлений - экологии человека и промышленной экологии, поскольку именно они получили широкое распространение впоследнее время.

Экология человека - это научная дисциплина, изучающая взаимодействие человека со средой обитания. В отличие от всех других видов живого, которые приспосабливаются к условиям окружающей среды, человек изменяет и приспосабливает среду обитания для своих нужд под себя. Кроме того, в отличие от других видов живого, человек - существо социальное. Его деятельность может быть направлена как во благо, так и во вред. Стремительное развитие человечества привело к изменению его духовного мира, последствием которого может стать кризис цивилизации. Синтезированная дисциплина, изучающая все аспекты взаимодействия человека с природой, называется экологией человека.

Люди уже давно поняли, что человеческая активность меняет характер окружающей среды. Но в то же время любая деятельность человека - промышленная, сельскохозяйственная, рекреационная есть источник жизни человека, основа его существования. Значит человек неизбежно будет менять характеристики окружающей среды. Весь вопрос: как?

Прежде всего через создание таких технологий, которые в наименьшей степени влияют на окружающую среду. Те технологии, которые обладают таким свойством, называются экологичными. А научные (инженерные) дисциплины, которые занимаются принципами создания таких технологий, объединяются общим названием инженерной или промышленной экологии. Данные дисциплины - разные по своему конкретному содержанию, но они объединяются общей методологией и общей целью - предельно сократить влияние промышленной деятельности на процессы кругооборота веществ в природе и загрязнение окружающей среды.

По средам и компонентам различают экологию суши, пресных водоемов, моря, пустынь, высокогорий и других средовых и географических пространств.

К экологии часто относят большое количество смежных отраслей знаний, главным образом из области охраны окружающей среды.

Охрана окружающей человека среды - это комплекс международных, государственных, региональных и локальных (местных) административно - хозяйственных, технологических, политических, юридических и общественных мероприятий, направленных на обеспечение социально - экономического, куль-турно - исторического, физического, химического и биологического комфорта, необходимого для сохранения здоровья человека. Здоровье человека - критерий состояния окружающей среды, а организм человека - это инструмент, позволяющий оценивать это состояние.

В мировой практике в качестве синонима охраны окружающей человека среды используется термин инвайронментология. Инвайронментология - это комплексная дисциплина об окружающей человека природной среде, ее качестве и охране.

Техническим приложением инвайронментологии является и нвайронменталистика, включающая способы и методы очистки отходящих газов и сточных вод, реутилизации отходов и другие технологические приемы охраны и улучшения среды. В отечественной практике близким по смыслу понятием является защита окружающей среды - мероприятия и меры контроля по предотвращению нанесения ущерба или разрушения окружающей среды.

Помимо охраны окружающей человека среды существует понятие охраны природы.

Охрана природы - это совокупность международных, государственных и локальных (местных) административно - хозяйственных, технологических, политических, юридических и общественных мероприятий, направленных на сохранение, рациональное использование и воспроизводство природы Земли и ближайшего к ней космического пространства в интересах существующих и будущих поколений людей.

Иногда понятия охрана окружающей cреды и охрана природы считают синонимом экологии, что вряд ли правомерно, поскольку экология как фундаментальная наука о взаимоотношениях живых организмов и среды значительно шире учения лишь об охране и защите этой среды, даже если в понятие среды включать всю природу Земли и ближайший космос.

Кроме того, экологи и специалисты сегодня по новому ставят саму задачу охраны окружающей человека среды и охраны природы. Они считают, что пришло время говорить не об охране cреды или природы, а о сохранении биосферы, имея в виду прежде всего сохранение в ней самого человека как биологического вида, поскольку пока есть приток энергии Солнца, биосфера Земли будет существовать, но это может происходить и без человека.

В настоящем пособии расмотрены прежде всего основы общей экологии, то есть классические законы взаимодействия живых организмов с окружающей средой. Кроме того, рассмотрены современные проблемы взаимодействия человека с окружающей его природной средой и последствия антропогенного воздействия на биосферу. Второй аспект во многом мировоззренческий. Его задача - сделать сознание человека экологическим, то есть научить ставить во главу угла любой деятельности - технической, политической, экономической, коммерческой и т.п. приоритеты сохранения биосферы и довести до уровня понимания мысль, что другого пути у человечества просто нет.

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: