Экология особей (аутэкология)

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет Агрономии, агрохимии и защиты растений

 

Кафедра Экологии

 

 

Лекционный комплекс

по дисциплине

«Экология и устойчивое развитие»

для студентов специальностей факультета

Лесные, земельные и водные ресурсы и Агроинженерный

 

 

Алматы

2009 г.

 

Автор/ы/: Старший преподаватель Акылбекова Р.А.

 

 

Лекционный комплекс составлен на основе рабочей учебной программы дисциплины «Экология и устойчивое развитие»

 

 

Лекционный комплекс по дисциплине «Экология и устойчивое развитие» обсужден на заседании кафедры Экологии

Протокол № _ 5 _ от ² _ 27 _ ² ___ октября ___ 2009 г.

 

Лекционный комплекс по дисциплине «Экология и устойчивое развитие» рекомендован учебно-методической комиссией факультета Агрономии, агрохимии и защиты растений

 

Протокол № _ 2 _ от ² _ 9 _ ² ___ ноября ___ 2009 г.

 

 

КазНАУ ОУМР регистрационный № _______ __________20 г.

СОДЕРЖАНИЕ

		С.
	Лекция № 1 - Введение. Предмет экологии…………………...
	Лекция № 2 - ЭКОЛОГИЯ ОСОБЕЙ (аутэкология)…………..
	Лекция № 3 - Экология популяций (демэкология)……………
	Лекция № 4 - Экология сообществ (синэкология)……………
	Лекция № 5 - Концепция биосферы……………………………
	Лекция № 6 - Глобальная экология…………………………….
	Лекция № 7 - Природные ресурсы и рациональное природопользование как аспект устойчивого развития………
	Лекция № 8 - Социально-экологический кризис и устойчивое развитие…………………………………………………………..
	Лекция № 9 - Экологическая обстановка в Республике Казахстан…………………………………………………………
	Лекция № 10 - Устойчивое развитие…………………………...

Лекция №1

Введение. Предмет экологии.

1. Экология, предмет, содержание, проблемы.

2. Структура современной экологии.

3. История развития экологии.

4. Взаимосвязь экологии с другими науками

5. Основные проблемы современной экологии.

 

1. Термин экология (от греческого "oicos" - дом, убежище, "logos" - наука, учение) был впервые введен в 1866 г. немецким ученым Эрнстом Геккелем. В современном понимании экология - это наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей неживой (косной) природой.

Если ранее этот термин употребляли лишь ученые, то теперь термины "экология", "экологические факторы", "экологические проблемы" и другие настолько часто употребляются, что вместо интереса вызывают подчас обратную реакцию. Распространенной ошибкой стало сведение предмета экологии как науки к предмету охраны природы. Современная экология выполняет функции гораздо более широкие. Основными задачами экологии можно считать следующие:

· исследование закономерностей организации жизни, в том числе в связи с антропогенным воздействием на природные системы;

· создание научной основы рациональной эксплуатации биологических ресурсов;

· прогнозирование изменений в природе, возникающих под влиянием хозяйственной деятельности человека;

· определение допустимых пределов воздействия человека на окружающую среду;

· сохранение среды обитания живых организмов, в том числе и человека;

разработка рекомендаций путей развития человеческого общества

Изначально экология развивалась как составная часть биологической науки, в тесной связи с другими естественными науками – химией, физикой, геологией, географией, почвоведением, математикой.

Предметом экологии является совокупность, или структура, связей между организмами и средой. Главный объект изучения в экологии – экосистемы, т.е. единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания. Кроме того, в область ее компетенции входит изучение отдельных видов организмов (организменный уровень), их популяций, т.е. совокупностей особей одного вида (популяционно – видовой уровень), и биосферы в целом. (Коробкин, Передельский 2006).

Основным содержанием общей экологии становится исследование взаимоотношений организмов друг с другом и с окружающей средой на популяционно – биоценотическом, биогеоценотическом и биосферном уровнях.

2.Экология как наука сложна и многогранна. В настоящее время экология представляет собой разветвленную систему. В ней условно выделяют крупные направления: биоэкология (общая экология), геоэкология, прикладная экология, экология человека и социальная экология. (Шамилева И.А., 2004).

Экологические знания разнообразны, образуют комплекс наук, рассматривающих различные стороны взаимодействия всех компонентов природы и человеческого общества.

 

Структура современной экологии

Биоэкология

Геоэкология

Экология

 

 

 

Социальная экология

Прикладная экология

 

 

Глобальная экология

 

Глобальная (всеобщая) экология рассматривает особенности взаимодействия природы и общества в рамках всего Земного шара, в том числе глобальные экологические проблемы (потепление климата планеты, сокращение площади лесов, опустынивание, загрязнение среды обитания живых организмов и т. п.).

Классическая (биологическая) экология исследует связи между живыми системами (организмами, популяциями, сообществами) и условиями их обитания, как в настоящее время, так и в прошлом (палеоэкология). Различные разделы биологической экологии изучают разные живые системы: аутэкология - экологию организмов, популяционная экология - экологию популяций, синэкология - экологию сообществ.

Прикладная экология определяет нормы (пределы) использования природных богатств, рассчитывает допустимые нагрузки на окружающую природную среду для поддержания ее в пригодном для жизнедеятельности природных систем состоянии.

Социальная экология объясняет и прогнозирует основные направления развития взаимодействия общества с природной средой.

Такое подразделение экологии происходит на предметной основе (в зависимости от предмета исследования). Кроме того, выделяют также региональную экологию. Она раскрывает особенности взаимного влияния природной среды и деятельности человека в конкретных условиях отдельных территорий, в административных или природных границах.

 

3. Экология приобрела практический интерес еще на заре развития человечества. В примитивном обществе каждый индивидуум для того чтобы выжить, должен был иметь определенные знания об окружающей его среде или о силах природы, растениях, животных. Как и другие области знания, экология развивалась, непрерывно, но неравномерно на протяжении истории человечества. Еще в 6-11 веках до н.э. в древнеиндийских сказаниях Махабхарата даются сведения о повадках и образе жизни около 50 видов животных, сообщается об изменении численности некоторых из них. В китайских хрониках 4-11 вв. до н.э. описываются условия произрастания различных сортов культурных растений.

В трудах ученых античного мира – Гераклита, Гиппократа, Аристотеля и др. – были сделаны обобщения экологических фактов.

Аристотель в своей «Истории животных» описал более 500 видов известных ему животных, рассказал об их поведении. Так начинался первый этап развития науки. Теофраст Эрезийский описал влияние почвы и климата на структуру растений. Впервые было предложено разделить покрытосеменные растений на основные жизненные формы: деревья, кустарники, полукустарники, травы. В средние века интерес к изучению природы ослабевает, заменяясь господством схоластики и богословием.

Началом новых веяний в период позднего средневековья яв-ся труды Альберта Великого – в своих трудах о растениях он придает большое внимание условиям их местообитания, где помимо почвы уделяет особое внимание солнечному теплу. Известный английский химик Бойль первым осуществил экологический эксперимент. Он опубликовал результаты сравнительного изучения влияние низкого атмосферного давления на различных животных. Антон ван Левенгук был пионером в изучении пищевых цепей и регуляции численности организмов. На основании путешествий по неизведанным краям России в 18 в Крашенинниковым, Лепехиным, Палласом указывалось на взаимосвязанные изменения климата, растений и животных в различных частях обширной страны. О влиянии среды на организм высказывал и Ломоносов,Болотов, Бюффон(перерождение видов), Жан Б.Ламарк

Второй этап развития науки связан с крупномасштабными ботанико-географическими исследованиями в природе. Основоположником экологии растений считают Гумбольта (влиян. Климат. Усл. На распрост.растений), немецкий зоолог Глогер (на животных), Фабер (особенности северных птиц), Бергман. Рус. Ученый Эверсман делит на абиотичес. И биотичес. Приводит примеры борьбы и конкуренции между видами. Экологическое направление в зоологии было сформулировано рус.ученым Рулье,Северцовым, Бекетовым. Таким образом ученые 19 века анализировали закономерности организмов и среды, взаимоотношения между организмами, явления приспособляемости и приспособленности. Дальнейшее развитие экологии произошло на базе эволюционного учения Дарвина, который по праву считается пионером в экологии. В книге происхождение видов им показано, что борьба за существование в природе приводит к естественному отбору, т.е. яв-ся движущим фактором эволюции.

Победа эволюционного учения в биологии открыла т.о. третий этап в истории экологии, для которого характерно дальнейшее увеличение числа и глубины работ по экол.исследованиям. Экология в конце 19 века превратилась в науку об адаптациях организмов. Сам термин был предложен в 1866 г. Геккелем, Нем.гидробиолог Мебиус обосновал представление о биоценозе как закономерном сочетании организмов в определенных условиях среды. К этому периоду относится деятельность ученых Коржинского, Докучаева.По предложению ботаника Шретера экология особей названа аутэкология, а сообщества синэкологией. В 1913-1920 гг. были организованы науч.эколог.общества, основаны журналы, стали экологию преподавать в университетах. В эти годы большой вклад внесли ученые Кожевников, Бородит.

Четвертый этап развития экологии сформировался к 30-м годам 20 века определились основные теоретические направления в области биоценологии, о границах и структуре биоценозов, степени устойчивости, возможности саморегуляции этих систем. Проблему взаимодействия живых орг-мов с неживой природой разработал Вернадский. Большой вклад в фитоценологические исследования внесли Сукачев, Келлер, Алехин, Раменский, Шенников, в развитие общей экологии большой вклад внес Кашкаров. В развиитие популяционной экологии внесли вклад Северцев, Синская, Серебряков, Гиляров, Наумов, Викторова, Уранова, Шварц. В начале 40-х Гаузе сформулировал принцип конкурентного исключения. Англ.ученый Тенсли предложил термин Экосистема, Сукачев – обосновал представление о биогеоценозе, амер.уч. Линдеман изложил методы расчета энергетического баланса экол-х систем, Вернадский определил современную науку о биосфере. Реймерс внес вклад в изучение взаимоотношений человека и природы (природопользование

В конце 20 века происходит экологизация науки. Это связано с осознанием огромной роли экологических знаний, с пониманием того, что деятельность человека зачастую не просто наносит вред окружающей среде, но и воздействует на нее отрицательно, изменяя условия жизни людей, угрожает самому существованию человечества.

 

4. Экология тесно взаимодействует с другими науками: как биологическими, так и других областей знаний.

На стыке экологии и других биологических наук возникли:

экоморфология - выясняет, как условия среды формируют строение организмов;

экофизиология - изучает физиологические адаптации организмов к факторам среды;

экоэтология - исследует зависимость поведения организмов от условий их жизни;

генетика популяций - изучает реакции особей с разным генотипом на условия среды обитания;

биогеография - изучает закономерности размещения организмов в пространстве.

Экология взаимодействует и с географическими науками: геологией, физической и экономической географией, климатологией, почвоведением, гидрологией; другими естественными науками (химией, физикой). Она неотделима от морали, права, экономики и т. д.

 

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

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.

Современная экология тесно связана с политикой, экономикой, правом (включая международное право), психологией и педагогикой, так как только в союзе с ними возможно преодолеть технократическую парадигму мышления и выработать новый тип экологического сознания, коренным образом меняющий поведение людей по отношению к природе.

 

Контрольные вопросы:

1. Назовите основные задачи экологии.

2. Что является главным объектом науки экология?

3. Охарактеризуйте структуру современной экологии.

4. Что сделано на первом этапе развития экологии?

5. С какими науками тесно связана экология?

6. Охарактеризуйте проблемы современной экологии

 

Литература:

1. Экология. В.И.Коробкин, Л.В. Передельский., Ростов-на-Дону 2006г.

2. Экология. И.А.Шамилева., Москва, 2004г.

3. Сагимбаев Г.К. Экология и экономика. – Алматы, 1997 г.

4. Степановских А.С. Экология. Москва, 2003 г.

5. Радкевич В.А. Экология. Минск, Высшая школа, 1997 г.

 

Лекция №2

Лекция № 3

Лекция №4

Лекция № 5.

Концепция биосферы

1. Понятие биосферы. Биосфера – как одна из оболочек Земли.

2. Границы биосферы.

3. Характеристика главных типов веществ биосферы

4. Свойства и функции живого вещества.

5. Ноосфера, как высшая стадия биосферы.

 

1. Понятие биосферы. Биосфера – как одна из оболочек Земли.

Биосфера (от греч. bios. – жизнь, sphaira - шар) сложная наружная оболочка Земли, населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество планеты. Эта одна из важнейших геосфер Земли, являющаяся основным компонентом природной среды, окружающей человека.

Термин «биосфера» появился в науке в 1875 г., однако первые представления о биосфере складывались уже в начале 19 в. Эти первые представления были, в частности, отражены в работе «Гидрология» Ж.Б. Ламарка (1802) не пользуясь понятием «биосфера, он писал, что «все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодаря деятельности живых организмов».

В 1826 г. немецкий ученый Гумбольдт ввел понятие «жизненная среда», понимая под этим оболочку Земли, куда включал атмосферные, морские и континентальные процессы и весь органический мир. Так в науке формировалось понятие пространства, охватываемого жизнью и ей же создаваемого. Геолог Э. Зюсс назвал это пространство «биосферой». Впоследствии понятие биосферы разрабатывалось разными исследователями. Считается, что наиболее полно концепция биосферы разработана в трудах отечественного естествоиспытатели и философа В.И. Вернадского (1863-1945). В 1926 г. вышла его работа «Биосфера», в котором ученый изложил свое учение о «живом веществе» и его геологических функциях.

Земля и окружающая ее среда сформировались в результате закономерного развития всей Солнечной системы. Около 4,5 млрд лет назад из рассеянного в протосолнечной системе газопылеватого вещества образовалась планета Земля. Как и другие планеты, Земля получает энергию от Солнца, достигающую земной поверхности в виде электромагнитного излучения. Солнечное тепло – одно из главных слагаемых климата Земли, основа для развития многих геологических процессов. Огромный тепловой поток исходит из глубин Земли. По новейшим данным, масса Земли составляет 6·10²¹ т, объем – 1,083 ·10¹² км³, - площадь поверхности – 510,2 млн км². Размеры, а следовательно, и все природные ресурсы нашей планеты ограничены

Наша планета имеет неоднородное строение и состоит из концентрических оболочек (геосфер) – внутренних и внешних. К внутренним относятся – ядро, мантия, а к внешним – литосфера (земная кора), гидросфера, атмосфера и сложная оболочка Земли – биосфера.

 

2. Биосфера, являясь глобальной экосистемой как и любая экосистема, состоит из абиотической и биотической части.

Абиотическая часть представлена: 1) почвой и подстилающими ее породами до глубины, где в них еще есть живые организмы, вступающие в обмен с веществом этих пород и физической средой порового пространства; 2) атмосферным воздухом до высот, на которых возможные еще проявления жизни; 3) водной средой океанов, рек, озер и т.п.

Биотическая часть состоит из живых организмов всех таксонов, осуществляющих важнейшую функцию биосферы, без которой не может существовать сама жизнь: биогенный ток атомов. Живые организмы осуществляют этот ток атомов благодаря своему дыханию, питанию и размножению, обеспечивая обмен веществом между всеми частями биосферы.

В основе биогенной миграции атомов в биосфере лежат два биохимических принципа: стремиться к максимальному проявлению, к «всюдности» жизни; обеспечить выживание организмов, что увеличивает саму биогенную миграцию. Эти закономерности проявляются прежде всего в стремлении живых организмов «захватить» все мало-мальски приспособленные к их жизни пространства, создавая экосистему или ее часть. Но любая экосистема имеет границы, имеет свои границы в планетарном масштабе и биосфера. Верхняя граница биосферы в атмосфере определяется высотой 20 -25 км – слоем озона; озоновый экран защищает все живое на Земле от ультрафиолетового излучения Солнца. Споры некоторых бактерий и плесневых грибов были обнаружены на высоте до 22 км.

В гидросфере границы доходят до максимальных глубин, жизнь встречается на дне океанических впадин, до 10-11 км от поверхности, где температура около 0 С.

В литосфере жизнь ограничивается, прежде всего, температурой горных пород, постоянно возрастающей с глубиной. В породах земной коры бактерии были обнаружены на глубине 4 км.

Хотя границы биосферы довольно узки, живые организмы в их пределах распределены очень неравномерно. На большой высоте и в глубинах гидросферы и литосферы организмы встречаются относительно редко. Жизнь сосредоточена главным образом на поверхности Земли, в почве и в приповерхностном слое океана. Общую массу живых организмов оценивают в 2,43х1012т. Биомасса организмов, обитающих на суше, на 99,2% представлена зелеными растениями и 0,8% - животными и микроорганизмами. Напротив, в океане на долю растений приходится 6,3%, а на долю животных и микроорганизмов - 93,7% всей биомассы. Жизнь сосредоточена главным образом на суше. Суммарная биомасса океана составляет всего 0,ОЗхIО 12 т, или 0,13% биомассы всех существ, обитающих на Земле.

В распределении живых организмов по видовому составу наблюдается важная закономерность. Из общего числа видов 21% приходится на растения, но их вклад в общую биомассу составляет 99%. Среди животных 96% видов - беспозвоночные и только 4% - позвоночные, из которых десятая часть - млекопитающие. Масса живого вещества составляет всего 0,01-0,02% от косного вещества биосферы, однако она играет ведущую роль в геохимических процессах. Вещества и энергию, необходимую для обмена веществ, организмы черпают из окружающей среды. Ограниченные количества живой материи воссоздаются, преобразуются и разлагаются. Ежегодно, благодаря жизнедеятельности растений и животных, воспроизводится около 10% биомассы.

3.Сущность учения В. И. Вернадского заключена в признании исключительной роли вещества», преобразующего облик планеты. Суммарный результат его деятельности за геологический период времени огромен. По словам Вернадского, «на земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей, а потому более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом». Именно живые организмы улавливают и преобразуют энергию Солнца и создают бесконечное разнообразие нашего мира.

Вторым главнейшим аспектом учения В. И. Вернадского является разработанное им представление об оргнизованности биосферы, которая проявляется в согласованном взаимодействии живого и неживого, взаимной приспособляемости организма и среды. «Организм, - писал В. И. Вернадский, - имеет дело со средой, к которой он не только приспособлен, но которая приспособлена к нему».

Это взаимодействие сказывается прежде всего в создании многочисленных новых видов культурных растений и домашних животных. Такие виды не существовали раньше и без помощи человека либо погибают, либо превращаются в дикие породы. Поэтому Вернадский рассматривает геохимическую работу живого вещества в неразрывной связи животного, растительного царства и культурного человечества как работу единого целого.

По представлениям Вернадского, биосфера включает в себя:

- живое вещество, образованное совокупность организмов;

- биогенное вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, торф, известняки и др.);

- косное вещество, котрое формируется без участия живых организмов (магматические горные породы);

- биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и небиологических процессов например почвы):

- радиоактивное вещество;

- вещество космического происхождения;

- рассеянные атомы.

 

4.По Вернадскому, живое вещество – это совокупность существующих (или существовавших в определенный отрезок времени) живых организмов, являющихся мощным геологическим фактором. (Шамилева, 2004).

К основным уникальным особенностям живого вещества, обусловливающим его крайне высокую преобразующую деятельность, можно отнести следующее (по Н.А. Воронкову, 1997).

1. Способность быстро занимать (осваивать) все свободное пространство.

2. Движение не только пассивное, но и активное.

3. Устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти.

4. Высокая приспособительная способность к различным условиям.

5. Феноменально высокая скорость протекания реакций.6. Высокая скорость обновления живого вещества.

Живое вещество обеспечивает биогеохимический круговорот веществ и превращение энергии в биосфере. Различают пять основных функций живого вещества на нашей планете.

Энергетическая (биохимическая) – связывание и запасание солнечной энергии в органическом веществе, и последующее рассеяние энергии при потреблении и минерализации органического вещества. Эта функция связана с питанием, дыханием, размножением и другими процессами жизнедеятельности организмов.

Газовая – способность изменять и поддерживать определенный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом.

Концентрационная - «захват» из окружающей среды живыми организмами и накопление в них атомов биогенных химических элементов.

Окислительно – восстановительная – окисление и восстановление различных веществ с помощью живых организмов.

Деструктивная – разрушение организмами и продуктами их жизнедеятельности, в том числе и после их смерти, как остатков органического вещества, так и косных веществ. Наиболее существенную роль в этом отношении выполняют редуценты (деструкторы) – сапротрофные грибы и бактерии.

 

5. С середина ХХ века хозяйственное давление человека на природу существенно усилилось: ежегодно в результате только нерациональной его деятельности обращаются в пустыни 44 га земель, уничтожается 690 тыс.га лесов, исчезает по одному виду животных и растений.

Негативная деятельность человека проявляется в следующих трех направлениях:

- загрязнение окружающей природной среды;

- истощение природных ресурсов;

- разрушение природной среды.

Таким образом, человек стал в настоящее время главной силой, изменяющий природные процессы в биосфере. Научно-технический прогресс привел к заметному нарушению биосферного равновесия, превышению возможностей природных систем по самоочищению. Необходимо изучать законы природы, чтобы предотвратить ее разрушение, найти пути разумного использования природных ресурсов и сбалансированного природопользования в 21 веке.

Гармоничное сосуществование человека и природы – новый этап в развитии биосферы, который академик В.И.Вернадский назвал ноосферой (от греч. noos – разум).

Вернадский, анализируя геологическую историю Земли, утверждает, что наблюдается переход биосферы в новое состояние — в ноосферу под действием новой геологической силы, научной мысли человечества. Однако в трудах Вернадского нет законченного и непротиворечивого толкования сущности материальной ноосферы как преобразованной биосферы. В одних случаях он писал о ноосфере в будущем времени (она еще не наступила), в других в настоящем (мы входим в нее), а иногда связывал формирование ноосферы с появлением человека разумного или с возникновением промышленного производства. Надо заметить, что когда в качестве минералога Вернадский писал о геологической деятельности человека, он еще не употреблял понятий “ноосфера” и даже биосфера. О формировании на Земле ноосферы он наиболее подробно писал в незавершенной работе “Научная мысль как планетное явление”, но преимущественно с точки зрения истории науки.

Итак, что же ноосфера: утопия или реальная стратегия выживания? Труды Вернадского позволяют более обоснованно ответить на поставленный вопрос, поскольку в них указан ряд конкретных условий, необходимых для становления и существования ноосферы. Перечислим эти условия:

- заселение человеком всей планеты;

- резкое преобразование средств связи и обмена между странами; усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли; начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере;

- расширение границ биосферы и выход в космос; открытие новых источников энергии; равенство людей всех рас и религий;

- увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики;

- свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли;

- продуманная система народного образования и подъем благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни;

- разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать ее способной удовлетворить все материальньТе, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения;

- исключение войн из жизни общества.

Центральной темой учения о ноосфере является единство биосферы и человечества. Вернадский в своих работах раскрывает корни этого единства, значение организованности биосферы в развитии человечества. Это позволяет понять место и роль исторического развития человечества в эволюции биосферы, закономерности ее перехода в ноосферу.

Одной из ключевых идей, лежащих в основе теории Вернадского о ноосфере, является то, что человек не является самодостаточным живым существом, живущим отдельно по своим законам, он сосуществует внутри природы и является частью ее. Это единство обусловлено прежде всего функциональной неразрывностью окружающей среды и человека, которую пытался показать Вернадский как биогеохимик.

 

Контрольные вопросы:

1. В чем заслуга Вернадского в учении о биосфере?

2. Каковы границы биосферы?

3. Что важно для биосферы

4. В чем уникальные особенности живого вещества?

5. В чем заключаются функции живого вещества?

6. Что служит главным источником энергии в биосфере?

7. Что необходимо для перехода в ноосферу?

 

Литература:

1. Вернадский В.И. Живое вещество и биосфера. М.,Наука, 1994 г.

2. Акимов Т.А., Хаскин В.В. Экология. М., Изд-во ЮНИТИ, 1998 г.

3. Степановских А.С. Охрана окружающей среды. М., 2000 г.

4. Степановских А.С. Экология. Москва, 2003 г.

5. Муравей Л.А. Экология и безопасность жизнедеятельности. М.,ЮНИТИ,2000 г.

6. Шилов И.А. Экология. М., Высшая школа, 2000 г.

7. Реймерс Н.Ф. Экология (Теория, законы, правила, принципы и гипотезы). М., Россия Молодая, 1994.

8. Радкевич В.А. Экология. Минск, Высшая школа, 1997 г.

Бродский А.К. Краткий курс общей экологии. – СПб.:

 

Лекция №6

Глобальная экология.

1. Предмет и задачи глобальной экологии.

2. Проблемы разрушения озонового слоя.

3. Проблемы парникового эффекта.

4. Проблемы кислотных дождей.

5. Образование смога над городами.

1. Глобальная экология рассматривает особенности взаимодействия природы и общества в рамках всего Земного шара, в том числе глобальные экологические проблемы (потепление климата планеты, сокращение площади лесов, опустынивание, загрязнение среды обитания живых организмов и т. п.). В самом определении понятии глобализации на первый план выдвигается то, что оно охватывает все человеческое общество. Это, конечно, важно, но самое главное в том, что все глобальные проблемы замыкаются, в конечном счете, на состоянии биосферы. Экологические проблемы занимают центральное место во всей социально – экономической жизни. Важнейшие глобальные экологические проблемы, стоящие перед современным человеком, следующие: загрязнение окружающей среды, парниковый эффект, истощение «озонового слоя», фотохимический смог, кислотные дожди, деградация почв, обезлесивание, опустынивание, проблемы отходов, сокращение генофонда биосферы и др.

2. Слой атмосферы с наибольшей концентрацией озона на высоте 20-25 км называется озоносферой. «Озоновая дыра» - значительное пространство в озоносфере планеты с заметно пониженным (до 50% и более) содержанием озона.

Считается, что основной причиной возникновения «озоновых дыр» является значительное содержание в атмосфере фреонов. Фреоны (хлорфторуглероды, или ФХУ) – высоколетучие, химически инертные у земной поверхности вещества, широко применяемые в производстве и в быту в качестве хладагентов, пенообразователей и распылителей. Фреоны, поднимаясь в верхние слои атмосферы, подвергаются фотохимическому разложению с образованием окиси хлора, интенсивно разрушающей озон.

Истощение озонового слоя в атмосфере Земли приводит к увеличению потока ультрафиолетовых лучей на земную поверхность. Ультрафиолетовые лучи в небольших дозах необходимы живым организмам (стимуляция роста и развития клеток, бактерицидное действие, синтез витамина D и т.д.), в больших дозах губительны из-за способности, вызывать раковые заболевания и мутации.

Проблема разрушения или истощения озонового слоя возникла в начале 1970-х гг. Было высказано несколько гипотез, согласно которым некоторые вещества – продукты деятельности человека – достигнув стратосферы, могут вызвать разложение озона. В 1977 г. в рамках Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП) проведена первая международная конференция по проблеме истощения озона. С 1982 г. группой английских исследователей под руководством Джо Фармана из Кембриджа установлен факт уменьшения содержания озона над Антарктидой. в 1986 г. американские ученые совершают Национальную озоновую экспедицию в Антарктиду, результаты которой позволяют заключить, что потеря озона в этом районе, вероятно вызвана химическими веществами. В 1987 г. 16 сентября Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый экран. Это международное соглашение устанавливает графики поэтапного сокращения производства и использования озоноразрушающих веществ. Монреальский протокол подписали 36 стран, к июню 1995 г. – 150 стран, а к юбилейной встрече в Монреале в 1997 г. – уже 163 стран. День принятия Монреальского протокола – 16 сентября – по инициативе ЮНЕП с 1995 г. объявлен ООН Международным днем защиты озонового слоя. Встречи сторон Монреальского протокола на правительственном уровне проходят ежегодно. На таких встречах делаются новые поправки к МП, все более ограничивающие производство и использование озоноразрушающих веществ. Так, в июне 1990 г. в Лондоне представителями 92 государств подписано дополнение к МП, предусматривающее полное прекращение производства ХФУ к 2000 г. Озоновая проблема обсуждалась и на Конференции ОНН по окружающей среде и развитию в июне 1992 г. Ежегодно наша планета Земля теряет около 0,5% озонового слоя. За последние 10-15 лет его содержание уменьшилось примерно на 7% и отмечается нарастающая интенсивность этого процесса.

Экологические последствия разрушения озонового слоя

1. Потеря озона в стратосфере может привести к изменению климата. О₃ относится также к парниковым газам.

2. Оказывает вредное воздействие на человека. Имеется много данных о связи солнечного света и рака кожи.. При небольшом повышении дозы УФ-облучения у человека появляются ожоги на коже, солнечная радиация способствует старению кожи. Ученые полагают, что уменьшение озонового слоя на 1% приводит к 2%-му усилению УФ-радиации и к 2-5% увеличению числа случаев рака кожи.

3. УФ-лучи оказывают также вредное влияние на глаза, в т.ч. на роговую оболочку, приводя к катарактам и ослаблению зрения.

4. Биологическое действие УФ-радиации обусловлено высокой чувствительностью нуклеиновых кислот, которые могут разрушаться, что приводит к гибели клеток или возникновению мутаций. Сильное УФ-облучение спосбно повредить молекулы ДНК – основного хромосомного материала, передающего генетическую информацию.

5. УФ-облучение вызывает ослабление иммунной системы человека. Полагают, что заболевание типа герпеса и тропической лихорадки вызваны УФ-облучением.

 

3. Гипотеза о возможном изменении климата при увеличении концентрации углекислого газа возникла давно – на рубеже Х1Х – ХХ вв. Уже око 100 лет ведутся регулярные наблюдения за климатом на Земле. По климатическим условиям 80-е годы ХХ в. были жаркими, что дало ученым заявить, что парниковый эффект уже ощутим. В эти годы наблюдались засухи, наводнения, ураганы как следствия потепления климата. Последующие 90-е тоже были жаркими. В 1988 г. ООН была создана