Проблемы современной экологии

Возможности биосферы ограничены, ее ресурсы, жизненное пространство, все составляющие компоненты тесно взаимосвязаны и взаимозависимы. Пока количество населения Земли и его влияние на биосферу не возросли до современного уровня, круговорот веществ поддерживал стабильное состояние биоценозов. На современном этапе влияние человека на биосферу, экосистемы распространилось значительно глубже и начало угрожать региональной и глобальной стабильности.

Стратегической задачей современной экологии является развитие теории взаимодействия природы и общества. К неотложным прикладным задачам относятся: обеспечение экологической безопасности за счет неистощающего природопользования; разработка экологических основ промышленного и сельскохозяйственного производства; выработка социальных и экономических механизмов решения экологических проблем; решение организационно-правовых проблем управления природопользованием; развитие методов социально-экологического прогнозирования.

Основным гарантом поддержания стабильных условий существования жизни на Земле является сохранение максимального биологического разнообразия. Поэтому изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания - одно из самых приоритетных направлений современной экологии. Отсюда возникает острая необходимость в разработке общей теории устойчивости экологических систем и определении границ их устойчивости. При этом, мерой устойчивости выступает биологическое разнообразие. О том, что изучение и поддержание биологического разнообразия является приоритетным направлением современных экологических исследований, особо было подчеркнуто на Всемирной экологической конференции в Рио-де-Жанейро (1992), на VII зоологической конференции Республики Беларусь «Проблемы изучения, сохранения и использования биологического разнообразия животного мира» в Минске (1994), и нашло свое отражение в Федеральном законе «Об охране окружающей среды» (2002).

В современном мире деятельность человеческого общества - самый мощный средообразующий фактор. Поэтому насущной необходимостью становится формирование науки, которая позволила бы согласовать интересы современного

общества с поддержанием оптимальной природной среды. Но этого можно достичь лишь при тесном переплетении чисто экологических проблем с экономическими, технологическими, медико-гигиеническими и политическими. Поэтому важнейшей задачей представляется разработка синтетических направлений на стыке экологии с другими отраслями знаний. Это, например, экологическая диагностика, экологическая токсикология, научные основы экологического нормирования антропогенного воздействия на окружающую среду, экологическая экспертиза текущего и планируемого природопользования, экологический мониторинг, экологическое прогнозирование, экологическая инженерия и системотехника.

Успешное развитие и фундаментальных и прикладных экологических исследований возможно только в случае организации имеющейся и поступающей информации в виде компьютеризованных информационных систем и банков данных.

Важной проблемой является биологические регулирование, т.е. сохранение устойчивости экосистем, их стабильности. Воздействия человека на биосферу вызывают сильные колебания биоценозов, приводящие к резкому нарушению их стабильности.

Сильное смещение в динамике численности популяций бывает и в случае проведения химической борьбы с вредными насекомыми. Вместе с вредителями, как правило, страдают и полезные виды. В результате происходит видовое обеднение биогеоценоза, нарушаются механизмы саморегуляции, резко возрастает количество наиболее устойчивых видов. Эти виды, часто становится новыми, еще более опасными вредителями.

Сельскохозяйственные агробиогеоценозы можно рассматриватькак дисклимаксы, поскольку они в сильной степени подвержены эрозии, выщелачиванию, нашествию вредителей. Вот почему поддержание высокой продуктивности агробиоценозов требует от человека больших затрат и усилий.

Важной проблемой экологии, имеющей большое практическое значение, является и биологическая индикация. Сущностьее заключается в том, что определенные факторы среды создают возможность существования того или иного вида. Поэтому по организмам можно судить об условиях их обитания.

Виды, которые позволяют выявлять специфические особенности среды, называются индикаторами. Например, видовое разнообразие и высокая численность или, наоборот, отсутствие стрекоз на берегу водоема говорят о его фаунистическом составе: много стрекоз - фауна богата, мало - водная фауна обеднена. Если в лесу на стволах деревьев обильны лишайники, значит

в воздухе почти нет вредных примесей, особенно сернистогогаза. При наличии сернистого газа лишайники исчезают.

Биологическая индикация дает возможность судить не только о состоянии среды в данный отрезок времени, но и следить за ее изменениями, предвидеть и прогнозировать направление, этих изменений и своевременно предотвращать вредные последствия тех или иных действий человека.

В последние годы во многих странах и на международном уровне успешно разрабатывается мониторинг - система слежения за состоянием среды с целью прогнозирования, выяснения причин и предупреждения возникновения критических ситуаций в природе.

Особое место при проведении этих мероприятий занимает биологический мониторинг, т. е. надзорза биогеоценозом с помощью биоиндикаторов. В этом отношении большое значение имеет разработанная сеть биосферных заповедников, аналогичных природным зонам, которые в наименьшей степени подверглись разрушительному воздействию промышленности и сельского хозяйства.

Немалое практическое значение имеют также биологические методы борьбы с вредителями, наиболее перспективные и безопасные для природы и человека. При проведении этих мероприятий используются живые организмы, не уничтожающие вредителя в целом, а лишь снижающие его численность настолько, что причиняемый им вред становится неощутимым. Биологическая борьба успешно проводится с вредными грызунами, сорняками, насекомыми. Снижению численности вредных насекомых способствует введение в биоценоз их врагов (хищников и паразитов) – энтомофагов. Например, для борьбы с калифорнийской щитовкой, опасным вредителем фруктовых деревьев, разводят хальцида. Коровка Родолия сдерживает массовое размножение многих вредителей сада. В борьбе с другими вредителями используются наездники-яйцееды. Весьма перспективно применение в этих целях специфичных возбудителей болезней (бактерии, грибы, вирусы, простейшие), поражающих строго определенные виды. В свою очередь насекомые-фитофаги оказывают человеку услугу в борьбе с сорными растениями. Так, массовое размножение завезенного в Австралию кактуса опунции помогли подавить гусеницы бабочки, кактусовой огневки.

Однако проведение биологических мероприятий по борьбе с вредителями не исключает использование химических средств там, где это возможно. Сейчас уже нельзя обойтись без химической обработки полей, но ее надо максимально сокращать, так как применение различных химикатов вызывает много нежелательных побочных явлений: вместе с вредителями - уничтожается масса полезных организмов, загрязняется окружающая среда, а многие яды по пищевым цепям, в конечном итоге, проникают в организм человека. Поэтому только разумное сочетание агротехнических, химических и биологических мер борьбы с вредителями может дать положительный эффект.

Одной из важных экологических проблем является разработка научно- обоснованных мероприятий по биологической очистке среды. Любой организм в процессе жизни загрязняет среду побочными продуктами обмена веществ. Но взаимоотношения между организмами сложились так, что отходы одного вида используются и перерабатываются другими. Иначе говоря, жизнь на Земле организована по способу «безотходного производства», т. е. всевещества, выделяемые в процессе жизнедеятельности организмов во внешнюю среду, вовлекаются в биологический круговорот. Таким образом, в естественных биогеоценозах происходит биологическая очистка среды.

В современных условиях человек загрязняет среду, прежде всего отходами производства. При этом возможности природы в переработке этих отходов значительно сокращаются в связи с отторжением огромных территорийее на нужды человека. Кроме того, многие из отходов вообще не вовлекаются в биологический круговорот, а накапливаются в биосфере. Поэтому проблема биологической очистки среды становится все более актуальной.

Определение биологической продуктивности и рациональное использование живой природы - одна из важнейших задач современной экологии. Из биогеоценоза нельзя извлекать больше, чем он может предоставить. В противном случае природа истощается. Во избежание этого необходимо хорошо знать уровень продуктивности того или иного биогеоценоза и способы ее повышения. Задачи эти сложны, но без их решения нельзя обеспечить дальнейшее прогрессивное развитие человечества и биосферы в целом.

Значительно расширяется область применения экологии в связи с освоением космического пространства. Чтобы человек мог продолжительное время находиться в изолированном ограниченном пространстве, в кабине космического корабля, он должен быть связан с замкнутой или, как минимум, с полузамкнутой экосистемой. Система жизнеобеспечения, которая самоподдерживается, должна включать четыре основных сбалансированных компонента: продуцентов, консументов, редуцентов и абиотические вещества. Такая система должна обеспечивать космонавтов всем необходимым для жизни и удерживаться в стабильном состоянии. Иначе говоря, она должна работать по принципу безотходного производства за счет использования солнечной энергии, попадающей на космический корабль, т. е. в ней должен осуществляться

постоянный круговорот веществ. Разработка соответствующей теории и построение подобной системы основываются непосредственно на экологии.

На экологию возложена ответственейшая задача - разработка научно обоснованных методов охраны биосферы, исправление ранее допущенных просчетов, поиск научной концепции биосферы. Активность человека в преобразовании живой природы постоянно растет. Поэтому осуществление перестройки природы должно протекать на строго научной основе с учетом принципов и тенденций развития биосферы. Такая перестройка и означает управление биосферой.