Общая экология - Университет Российской академии
реклама
УНИВЕРСИТЕТ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ ОБРАЗОВАНИЯ Красноярский филиал УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ «ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ» (для студентов, обучающихся по специальности 030501.65 «Юриспруденция») Красноярск – 2013 УНИВЕРСИТЕТ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ ОБРАЗОВАНИЯ Красноярский филиал ЮРИДИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА ПСИХОЛОГИИ И ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ «ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ» (для студентов, обучающихся по специальности 030501.65 «Юриспруденция») Утвержден Согласовано: решением УМС филиала протокол № ___ от ___ ___ 2013 Первый проректор: ___________________ Директор филиала ___________ /Решетова Т.Я./ Фамилия, инициалы /Дроздов Н.И./ Фамилия, инициалы Красноярск 2013 2 УДК 574 (073) ББК 20.1 я 73 Р 99 Печатается по решению Учебно-методического совета Университета Российской академии образования Красноярский филиал Авторы-составители: кандидат географических наук, доцент Рязанова Н.Е., Зайцева И.Н. Рязанова Н.Е., Зайцева И.Н. Учебно-методический комплекс по дисциплине "Общая экология" для специальности 030501.65 «Юриспруденция» – Красноярск: Издательство КФ УРАО, 2013. – 101 с. УРАО, 2013. 3 1. Пояснительная записка Данная программа по дисциплине "Общая экология" предназначена для подготовки бакалавров техники и технологий; ее особенность состоит в фундаментальном характере изложения, в формировании у студентов экологического мировоззрения и воспитания способности оценки своей профессиональной деятельности с точки зрения охраны биосферы. Экология дисциплина, здесь трактуется рассматривающая авторами принципы как естественнонаучная организации и условия устойчивости экосистем и биосферы, основные законы жизни природы. Целью введения в образовательные программы высшей школы дисциплины "Экология" является повышение экологической грамотности, весьма актуальное в период экологического кризиса, и заполнение пробела в общем фундаментальном естественнонаучном образовании студентов, традиционно представленном в вузах технического профиля лишь физикоматематическими дисциплинами. В плане становления научного мировоззрения студентов программа призвана способствовать формированию представлений о человеке как о части природы, о единстве и самоценности всего живого и невозможности выживания человечества без сохранения биосферы, а также обучить грамотному восприятию явлений, связанных с жизнью человека в природной среде, в том числе и с его профессиональной деятельностью. Связь курса с будущей профессией студентов предполагается в введении в конце семестра одной - двух лекций и семинаров, посвященных экологическим проблемам, связанных с профилем направления. В целом курс носит мировоззренческий характер и построен таким образом, чтобы вводить необходимые базовые естественнонаучные понятия для создания представлений о биосфере, месте в ней человека и проблем, связанных с технологической цивилизацией. В соответствии с Требованиями (федеральный компонент) к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки бакалавра и 4 дипломированного специалиста по циклу “Общие математические и естественнонаучные Минобразованием обучающихся дисциплины”, России на (п. 4.6), утвержденными при соответствующих подготовке 21.02.2000 специалистов, специальностях высшего профессионального образования, вуз (факультет) имеет право использовать данную программу, вводя отличия по глубине проработки отдельных разделов, что может повлечь за собой изменение соотношения между количеством лекций, семинаров и лабораторных занятий, изменение их характера и направленности. Курс "Общая экология" рассчитан на 70 часов трудоемкости и включает лекции и семинарские занятия. В самостоятельную работу студентов входит освоение теоретического материала и подготовка к семинарским занятиям. После завершения курса студенты должны иметь представление о структуре экосистем и биосферы, основных понятиях и законах экологии, эволюции биосферы, взаимоотношениях организма и среды, влиянии факторов среды на здоровье человека, о глобальных проблемах окружающей среды, экологических принципах использования природных ресурсов и охраны природы, об основах рационального природпользования, элементах экозащитной техники и технологий, основах экологического права и профессиональной ответственности. Студенты должны иметь представление о подходах к моделированию и оценке состояния экосистем и уметь прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности с точки зрения биосферных процессов. Конкретные задачи для самостоятельной работы, семинарских занятий и курсовых работ могут быть предложены вузами в соответствии с профессиональной спецификой конкретного направления. 5 2. Организационно-методический раздел Экология относится к дисциплинам федерального компонента естественнонаучного цикла дисциплин. Распределение часов согласно стандарту и учебному плану по специальностям, реализуемым в Университете Российской академии образования Распределение часов согласно ГОСу ВПО и учебному плану Код Код дисциплины дисциплины по по ГОС УП УРАО Очная форма ЕН.Р.1 Заочная форма ЕН.Р.1 030501.65 «Юриспруденция» Всего Аудит. Сам. часов занятий раб. ЕН.Р.1 40 20 20 ЕН.Р.1 40 4 36 Основной целью курса является формирование естественнонаучной картины мира и экологического мировоззрения, концептуальные основы дисциплины изложены во введении; ознакомить студентов формирования целостного с основами современной экологии для взгляда на окружающий мир и базовых экологических знаний, необходимых для обеспечения профессиональной деятельности. Основные задачи при изучении данной дисциплины - приобретение основ экологических знаний, а также формирование навыков анализа и умений их применения по следующим вопросам: оценка роли и значения экологии, экологических знаний и экологических проблем в современном мире; структура и закономерности функционирования многоуровневых систем в природе и обществе; закономерности действия экологических факторов; 6 формирование экологического мировоззрения; идентификация, учёт и оценка значимых экологических аспектов деятельности организации; основные положения и практические механизмы реализации концепции устойчивого развития. Дидактические единицы по дисциплине «Общая экология»: Биосфера и человек: структура биосферы, экосистемы, взаимоотношения организма и среды, экология и здоровье человека; глобальные проблемы окружающей среды, экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы; основы экономики природопользования; экозащитная техника и технологии; основы экологического права, профессиональная ответственность; международное сотрудничество в области охраны окружающей среды. 7 3.Тематический план Примерный тематический план для очной/заочной формы обучения № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Темы История взаимоотношений человека и окружающей среды. Экологические катастрофы в прошлом, настоящем и будущем Земли. Задачи, правила и законы экологии. Взаимодействия живых организмов с окружающей средой и между собой. Функционирование природных систем. Трансформация экологических проблем от прошлого и настоящего к будущему. Экологические проблемы атмосферы и пути их решения. Экологические проблемы гидросферы и пути их решения. Экологические проблемы литосферы и пути их решения. Экологические проблемы биосферы и пути их решения. Экология человека Современное экологические состояние биосферы Земли. Экологические проблемы человечества. Взаимосвязи компонентов природной среды. Пути предотвращения развития экологических проблем. Экологизация научно-технического прогресса. Международное экологическое сотрудничество. Идеи В.И. Вернадского о биосфере и ее трансформация в ноосферу. Глобальные экологические проблемы. Пути достижения сбалансированного развития цивилизации. Философское осмысление экологических проблем. Изменение мировоззрения и стратегии выживания человечества. Итого Всего часов Лекции Семинары СРС 4/5 1/1 1/1 2/3 4/5 1/1 1/1 2/3 4/5 1/1 1/1 2/3 4/5 1/1 1/1 2/3 4/3 1/- 1/- 2/3 4/3 1/- 1/- 2/3 4/3 1/- 1/- 2/3 4/3 1/- 1/- 2/3 4/3 1/- 1/- 1/3 4/3 1/- 1/- 1/3 1/3 -/- -/- 1/3 1/3 -/- -/- 1/3 40/40 10/2 10/2 20/36 Количество часов в примерном тематическом плане корректируется в соответствии с действующими учебными планами 8 РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ «ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ» (для студентов, обучающихся по специальности 030501.65 «Юриспруденция») 9 Основное содержание учебного курса Введение В основе экологии лежат разработки из области биологии, географии, геологии, химии и других наук, следовательно, наука эта является комплексной и интегрирует в себе весь комплекс знаний перечисленных дисциплин. Необходимость выделения экологии в самостоятельную работу возникло уже в середине ХХ века, но в отличие от традиционной (геккелевской) современная трактовка науки содержит в себе комплекс знаний не столько из области взаимоотношений живых организмов с окружающей природной средой, сколько обобщает и анализирует воздействие человека на среду обитания и его последствия. Таким образом, на сегодняшний день экология стала наукой с широчайшим спектром интересующих ее вопросов. Уже почти не актуален спор биологов с представителями других наук о первенстве в области экологии. И мнение о том, что антропогенная деятельность и ее последствия не относятся к области изучения экологии трудно объяснить с любой точки зрения, ведь человек это биологический вид и речь идет именно о его отношениях с окружающей природной средой. Дальнейшее развитие науки определялось социальным заказом общества и появились глобальная, ландшафтная, инженерная, социальная, урбоэкология и т.д. Теперь уже проще доказать, что эти подразделения науки действительно имеют непосредственное отношение к экологии, чем обратный тезис, Поэтому в определенный период развития науки возникла необходимость если не ограничить круг изучаемых вопросов, то хотя бы упорядочить направления современной экологии. Это можно сделать объединив изучаемые ею направления в крупные блоки. Под таким углом зрения выделяется классическая экология (биоэкология), которая непосредственно и изучает взаимоотношения живых 10 организмов между собой и со сферой обитания. Социальная экология занимается взаимосвязями человеческого общества (и отдельных индивидуумов или групп людей) с окружающей средой с точки зрения общественно-экономических отношений. И, наконец, геоэкология (экология Земли) изучает необратимые процессы и явления в природной среде, возникающие в результате антропогенного воздействия, а также близкие и далекие последствия этих воздействий (по В.Г. Морачевскому). Действительно, в редакции названных блоков трудно не согласиться с тем, что они имеют непосредственное отношение к экологии. Возникает еще несколько вопросов: каковы основные концепции в экологии, каковы ее методы, объект и предмет исследований? Поскольку концепция – это руководящая идея, способ понимания, трактовки какоголибо предмета, то в нынешнем понимании экологии можно выделить по крайней мере два основных способа трактовки происходящих процессов и их последствий. Первый, биоцентрический, наиболее верно было бы определить так – это способ оценки экологических событий, когда во главу угла становится благополучие существования природной среды. Индикаторами благополучия в данном случае будут выступать биоразнообразие, продолжительность жизни, ареал распространения и другие динамические характеристики биоты. Второй способ трактовки в экологии – антропоцентрический. Под таким углом зрения природная среда рассматривается как окружающая, причем окружающая человека. Индикаторами благополучия будут являться, с одной стороны, способностью окружающей природной среды удовлетворять растущие потребности человечества в сырье, пище, энергии и т.д. С другой стороны, непересечение этой грани, на которой природа еще способна к самовосстановлению, ведь важны не только прямые, но и обратные связи. Природа возможно и может прожить без человека (это полемический вопрос), а вот человек без природы ни как. Внимательно 11 рассмотрев оба подхода становится ясно, что они с трудом соотносятся друг с другом. Сблизить эти подходы, найти консенсус, возможно поможет новая (синтетическая) наука «Общая экология». В данном случае «общая» следует понимать как общая для природы и для человека. Даже в такой трактовке человек противопоставляется природе, являясь явным потребителем. Преодолеть эту проблему помогут некоторые концепции экологии. Они также просты и естественны как законы экологии. Вот некоторые экологические концепции. Еще древние философы античности утверждали, что повелевать природой можно только повинуясь ее законам, поэтому необходимо научиться жить в согласии с природой, это главный посыл в существовании человека и Земли. Та экологическая ситуация, которая складывается сейчас, к сожалению не заслуживает другого определения, кроме как антропогенный экоцид – люди разрушаю собственную среду и условия существования. Видимо вскоре речь будет идти уже именно о существовании и выживании, а не о жизни. Только познав внутренние связи в природе человечество способно составить реальное представление о допустимых предельных нагрузках на природные системы. До сих пор вопрос этот являлся предметом торговли между социальными, управленческими, коммунально-бытовыми, производственными и другими организациями. Как видно из этого перечня природу в «советники» никто брать не собирался. Лишь в последнее время появилось понимание того, что (перефразируя известное выражение) «что человеку хорошо, то природе – смерть». Конечно, это не всегда так, но отрицательные примеры видятся ярче и помнятся дольше. Поскольку человек, как ни крути, все же биологический вид, то необходимо серьезнейшим образом рассматривать растущий мутагенез и рост генетической неполноценности человечества. По данным ВОЗ на конец ХХ века каждый 700-й ребенок в мире из-за генетических мутаций рождается с серьезными отклонениями от нормы. К сожалению сегодня эти дети часто 12 сами способны давать потомство тоже, естественно, с отклонениями. Сегодняшние темпы генной инженерии и особенно масштабы и рамки ее применения пока не вселяют надежду на реальное избавление от последствий генных мутаций, но вызывают ужас от всевозможных вариаций на тему «генетического братания» изначально различных биологических видов. Количество образующихся при этом «минорных» соединений так велико и так непредсказуемо, что хочется чтобы все это происходило пока в самых закрытых и недоступных лабораториях. Статистика говорит о том, что сейчас лишь 40 % генноинженерных фирм занимаются исследованиями в области медицины, да и то не всегда с положительным результатом. Концепция о народонаселении Земли, обозначенная еще Томасом Мальтусом, очевидно выходит на первый план. Эта проблема влечет за собой страшный шлейф последствий, проявляющийся уже сейчас. Итак: стремительно растущее количество населения требует все большего количества пищи, топлива, строительного и другого сырья. Это приводит к падению продуктивности биоты, плодородия почв, отчуждению земель под строительство, исчерпанию невозобновимых полезных ископаемых. Уже сейчас во многих районах мира отчетливо видна деградация природной среды (Прикаспий, Арал, «бедленды» в США, Сахель и т.д.). В конце концов это приведет к неустойчивости (дестабилизации) биосферы как целостной системы, а ведь человечество является ее частью. Здесь приведены лишь некоторые концепции современной экологии, остальные будут рассматриваться в лекционном и дискуссионном процессах (см. темы для подготовки к семинарам и дискуссиям). В заключение хочется отметить, что если природа – это зеркало в котором отражается человечество, то скоро отражаться будет некому и не в чем. Часть I. Общая экология Тема 1. История развития взаимоотношений человека 13 и окружающей среды. Экологические катастрофы в прошлом, настоящем и будущем Земли. Задачи, правила и законы экологии. Этапы развития жизни на Земле. Сравнительная геохронологическая таблица. Человек умелый, человек прямостоячий, человек разумный – его отношение с окружающей средой. Четыре оледенения четвертичного периода (гюнц, миндель, рисс, вюрм) и их влияние на становление разумной деятельности человека. Орудия охоты. Кризис охоты и собирательства. Этапы развития земледелия. Явление синантропности: причины возникновения и последствия для человека и природы. Неолитическое развитие «промышленности» - ткачество, освоение производства металлов, производство керамики и т. д. Причины деятельности перехода к от производящей. присваивающего Осваивание типа хозяйственной человечеством искусства поливного земледелия (ирригации) в засушливых районах. История древнейших земледельческих цивилизаций (Китай, Индия, Месопотамия, Египет): предпосылки зарождения, расцвет, причины гибели. Одомашнивание скота. Стойловое и отгонное содержание скота. Основные скотоводческие центры мира. Экологические проблемы, вызванные становлением и развитием производящего хозяйства. Эпоха Великих географических открытий, изменившаяся картина мира. Трансформация наук о Земле и окружающей природной среде. Составление первых систематизаторов живых организмов. Распространение европейского мировоззрения на отрываемые земли. Экологические последствия столкновения Старого и Нового света. Философские взгляды Фрэнсиса Бэкона на взаимоотношения человека и природной среды: повелевать, потреблять, переделывать по своему усмотрению. Последствия хищнического обращения с природой. Развитие особого отношения к природе в западном и восточном традиционных обществах. Восточная традиция обожествляет природу и поклоняется ей в восхищении. Западная традиция – потреблением, 14 стремление забрать как можно больше богатств у природы. анализ религиозных различий, традиционного воспитания и образа жизни людей на Западе и на Востоке. Век просвещения, натурфилософии. идеи Самобытность креационизма, естественнонаучных трансформизма, идей Ж. Л. Л.Бюффона, И. Канта, М.В.Ломоносова. В.Гете - 12-ти томное издание его научных сочинений, создание новой науки «морфологии» - «науки об образовании и преобразовании органических тел». Прорыв во взглядах на окружающую среду в XIX в. Роль Ч. Дарвина и А. Гумбольдта. Возрастающая роль естественников США (Дж. Марш) и России (К. Ф. Рулье, П.А. Чихачев). Открытия И.Ф. Крузенштерна и Лисянского, Ф.Ф. Беллинсгаузена и М.П. Лазарева. Экологические кризисы и критерии определения их масштабности: 1) затронутость всех экосистем планеты; 2) изменение и нарушение балансов веществ в планетарном масштабе. Химический кризис, связанный с наступлением точки Кюри (концентрация кислорода составляла 0,001 от современной) – итог: массовая гибель прокариот и появление эукариот. Формирование озонового экрана в атмосфере и выход живых организмов из морей на сушу. Эпоха рептилий и их смена теплокровными. Влияние деятельности человека на окружающую среду. Кризис собирательства и примитивного промысла. Кризис «консументтов» - оскудение охотничьих ресурсов, исчезновение мамонтовой фауны. Кризис поливного земледелия – ощутимый удар по аридным (засушливым) регионам мира. Развитие вторичного засоления почв и обширной эрозии земель. Кризис продуцентов – массовое сведение лесов для пастбищ, топлива, строительства и других нужд. Локальное и региональное нарушение природных экосистем. Экологический кризис в связи с промышленной и научно-технической революцией. Преобразование количества накопленных знаний в качество их использования. Качественное изменение технологий. Сокращение времени, необходимого от научного изобретения до его внедрения в жизнь. 15 Современное видение экологических проблем: «Если бы все население мира обладало производительностью труда швейцарцев, потребительскими привычками китайцев, врожденным стремлением к равенству шведов и общественной дисциплиной японцев, то планета смогла бы обеспечить достаточный уровень жизни при намного большей численности населения…. Однако если производительность везде будет такой же, как в Чаде, а стандарты потребления, как в Индии, и общественная дисциплина, как в Аргентине, трудно будет выдержать и при современной численности населения» - Лестер Тероу (профессор Массачусетского технологического института). Влияние научно-технической революции на современные темпы освоения природы. Новые технологии добычи и переработки сырья. Новые технологии в системе очистных сооружений; технология рекуперации промышленных отходов. Экологические опасности, скрывающиеся в современных технологиях. Устоит ли человечество перед соблазном применения новых, но опасных, технологий. Сценарии возможных экологических проблем будущего. Этапы развития науки: I этап – до 60-ых годов XIX века, накопление данных о живых организмах и их связях с окружающей природной средой. Опыт первых обобщений и заключений. Модели Ж.Б. Ламарка («Философия зоологии» 1809) и Т. Мальтуса (работы о народонаселении и экономических последствиях перенаселенности), предупреждающие о негативных последствиях воздействия человека на природу. Появление элементов экологического подхода среди русских исследователей И.И. Лепихина, С.П. Крашенинникова. Труды М.В. Ломоносова («О слоях земных» и многие другие). Работы Ж.Л. Бюффона («Естественная история» в 44 томах). II этап – вторая половина XIX века. Выделение экологии в самостоятельную область знаний. Работы А.Н. Северцова и В.В. Докучаева. Биологические наблюдения Э. Геккеля, 16 сформулированные в его капитальном труде «Всеобщая морфология организмов» (1866): «Под экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего – его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми он прямо или косвенно вступает в контакт. Одним словом, экология – это изучение всех сложных взаимоотношений, которые Ч, Дарвин назвал «условиями, порождающими борьбу за существование». Формулировка экологии как раздела биологической науки. III этап – 50-е годы ХХ века. Преобразование экологии в комплексную науку и формирование основных задач экологии: 1) исследование закономерностей организации живого; 2) создание научной основы эксплуатации биологических ресурсов; 3) разработка мероприятий, обеспечивающих минимум применения химических средств борьбы с вредными видами; 4) регуляция численности живых организмов; 5) разработка общей теории устойчивости систем; 6) моделирование состояний экосистем и глобальных биосферных процессов, прогноз изменения природной среды. Формы воздействия человека на окружающую природную среду: изменение структуры земной поверхности: сведение лесов, распашка ландшафтов, осушение, искусственное орошение (ирригация), рекультивация, добыча полезных ископаемых, отчуждение земель под городскую и транспортную застройку, создание искусственных водоемов и др.; изменение химического состава окружающей среды, круговоротов и балансов веществ: структура и функционирование природных круговоротов; трофическая цепь; замкнутость природных круговоротов, отсутствие «мусора» и отходов в природной среде, отходы одних – пища или строительный материал для других; 17 разомкнутость антропогенных «круговоротов», образование отходов на каждом этапе промышленного производства или любого антропогенного цикла; утилизация отходов, переход к малоотходным и безотходным технологиям, технологии рекуперации промышленных отходов; изменение энергетического (теплового) баланса на локальном, региональном и глобальном уровнях. Отепляющий эффект промышленных производств и транспорта в крупных городах, промышленных регионах. Изменение характеристик погоды и климата над промышленно развитыми районами в пределах различных континентов. Изменение глобальных круговоротов веществ и энергии в экосистемах, нарушение энергетического и теплового балансов в системе океан-атмосфера, возникновение явления Эль-Ниньо в Тихом океане и атлантического колебания между Северной Америкой и Европой; изменение состава биоты: теория катастроф и трансформация форм живых организмов Ж. Кювье; значение явления синантропности и его последствия для окружающей среды; совершенствование и изобретение новых видов оружия; освоение европейцами новых континентов и их природных богатств; катастрофизм плантационного хозяйства в Африке; экологические проблемы Австралии в связи с ее освоением европейцами. Основные уровни организации жизни, изучаемые экологией: Аутоэкология – взаимодействие организма со средой своего обитания; Демэкология – взаимодействие между небольшими группами организмов и средой обитания; Синэкология – комплексное изучение групп организмов, поддерживающих стабильность природных систем во времени. Человек в окружающей среде: зависимость от постоянства газового состава атмосферы, набора усвояемых с пищей питательных веществ, температуры окружающей среды, освещенности и т. д. Правила экологии: изменение хотя бы одного 18 из факторов среды вызывает функциональные, структурные, качественные и количественные изменения всех систем; накопление слабых внешних воздействий может привести к непредсказуемым динамическим процессам; величины минимума и максимума воздействия определяют величину толерантности организма по отношению к этому воздействию; абсолютно изолированное развитие невозможно, все системы всегда используют возможности окружающей среды; система всегда стремится к комфортному состоянию и уходит от раздражающего фактора; явление, удаленное во времени и пространстве, кажется менее существенным; экологическая ниша всегда заполняется; при эксплуатации природных систем нельзя переходить предел их саморегуляции; техническое управление природными системами не способно учесть все нюансы и чревато неблагоприятными цепными реакциями. Компоненты окружающей природной среды с экологической точки зрения: естественные, техногенные, социальные. Экологическая культура, мораль, эстетика. Значение экологического просвещения и образования. Суть экологических проблем по Б. Коммонеру (1973): «поиски истоков любой проблемы, связанной с окружающей средой, приводят к неоспоримой истине, что коренная причина кризиса заключена не в том, как люди взаимодействуют с природой, а в том, как они взаимодействуют друг с другом … и что, наконец, миру между людьми и природой должен предшествовать мир между людьми». Понимание грани экологической катастрофы. Популяризация экологических сформулированные Барри Коммонером. 19 знаний. Законы экологии, «Все связано со всем»: экосистемные взаимосвязи; явление эвтрофикации водоемов; использование ДДТ и последствия для экосистем; экологическая катастрофа австралийского кораллового рифа; взаимосвязь экологических и экономических проблем. Выводы. «Все должно куда-то деваться»: значение микро- и макроэлементов в природной среде и питании живых организмов; выделение природных ядов в телах живых организмов и их трансформация и распад после их смерти; антропогенные «яды» - композитные материалы – накопление их в окружающей среде, включенность их во все круговороты веществ. «Природа знает лучше»: любое преобразование окружающей природной среды лишь вначале дает ожидаемый эффект, позднее, наступают последствия, которые с лихвой перекрывают всю сумму ожидаемых положительных достижений; развитие бионики – раздела кибернетики, рассматривающего применение принципов действия живых систем и использования биологических процессов для решения технических задач. «Ничто не дается даром»: смена экологической парадигмы; возникновение новых функций и органов у живых организмов и плата за них; шаги эволюции: прокариоты и их замена более приспособленными эукариотами, колониальные формы и многоклеточность и плата за это, смена холоднокровных теплокровными на экологической арене – причина и плата за новые механизмы приспособления; появление человека – развитие физическое, интеллектуальное и социальное, плата за новые, все более сложные механизмы прямой и обратной связи. Возможное будущее человечества – полная физическая и интеллектуальная деградация. Законы экологии в трактовке Н.Ф. Реймерса. Альтернативные модели развития человечества и окружающей его природной среды. Сценарии футурологов и роль в них человека. 20 Вопросы для самоконтроля 1. Как происходило физическое, социальное и интеллектуальное развитие от человека умелого до человека разумного? Что можно назвать основным стимулирующим механизмом этого процесса? 2. Какую роль сыграл процесс развития синантропности в изменении образа жизни людей? Улучшило ли это быт людей? 3. Каково было отношение людей к природе в местах развития великих речных цивилизаций? Существовали ли экологические проблемы в этих местах? 4. Назовите положительные и отрицательные стороны развития орошаемого земледелия. Послужило ли оно толчком к развитию общественных отношений и изменило ли отношение к природе? 5. Как в Древней Греции в связи с культом антропоцентризма изменилось отношение к природе? 6. Попробуйте истолковать многобожие Древней Греции с экологической точки зрения. Насколько его можно считать олицетворением отношения к природе? 7. Как проходило становление естественнонаучных взглядов в XVIII – XIX веках? Влияние этих взглядов на изменчивость организмов, их эволюцию, искусственный отбор. 8. Какую роль сыграло бурное развитие естественных наук для общества в целом? 9. На пороге каких возможных экологических катастроф человечество находится в настоящее время? Назовите возможные механизмы и шаги по их предотвращению. 10. Что такое экология и что является предметом ее изучения? 11. Перечислите основные этапы становления экологии как науки. 12. Какова роль отечественных ученых в становлении и развитии экологических идей? 21 13. Что общего и в чем различия между тремя структурными уровнями организации жизни, изучаемыми экологией? 14. Как, в Вашем понимании, связаны индивидуальная и общественная экологическая культура? 15. Прокомментируйте задачи экологии. Какие изменения в связи с достижениями научно-технического прогресса должны появиться в числе новых задач? 16. Перечислите, с комментариями, правила экологии. Постарайтесь приводить примеры из различных областей жизнедеятельности. 17. Назовите законы экологии, сформулированные Барри Коммонером. 18. Перечислите законы экологии, сформулированные Н.Ф. Реймерсом. Тема 2. Взаимодействие организмов с окружающей средой и между собой Уровни биологической организации и экология: ген, клетка, организм, популяция, сообщество. Теория эволюционного развития органического мира Ч. Дарвина, естественный и искусственный отбор. Биотические и абиотические компоненты природной среды. Формирование биосистем. Проявление свойства эмерджентности – наличие у системного целого свойств, не присущих его подсистемам и блокам, а также суммы других элементов. Популяция: определение, признаки, свойства популяций. Формирование экотипа. Биоценоз: определение, формирование, развитие, функционирование. Развитие биотопа. Формулировка акад. В.Н. Сукачевым понятия биогеоценоз: структура и схема функционирования биогеоценоза. Трофические (пищевые) взаимоотношения организмы; гетеротрофные организмы, организмов: сапрофиты, автотрофные паразиты. Функционирование природной трофической цепи: продуценты, консументы 22 1, 2, 3-го порядка, редуценты (деструкторы). Развитие организма как живой целостной системы. Гомеостаз – самовозобновление и поддержание постоянства внутренней среды организма. Адаптационные механизмы. Протекание химических реакций в процессе метаболизма (обмена веществ): дыхание, фотосинтез и др. онтогенез – совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований организма за весь период его жизни: размножение, дифференциация тканей, рост, развитие, старение, умирание. Среды обитания живых организмов: водная, наземно-воздушная, почвенная. Функции живого вещества: энергетическая, деструктивная, концентрационная, средообразующая. Накопление и передача информации в экосистеме. Роль экологических факторов – поступающих к организму сигналов. Режим функционирования живых организмов (происхождение, классификация под качество, воздействием количество, экологических экологических время факторов: факторов воздействия). абиотические Общая (физические, химические, эдафические) и биотические, природные и антропогенные. Абиотические факторы: - солнечная активность: солнечная постоянная, общий приход радиации, альбедо, циркадные ритмы, ритмика природных и социальных явлений и их сопоставление с числами Вольфа; - влажность воздуха: абсолютная, относительная, максимальное насыщение, дефицит влажности; атмосферные осадки: виды осадков, зоны земного шара по обеспеченности влагой; движение воздушных масс: циклоны, антициклоны, муссоны, пассаты, аномальные явления; атмосферное давление: постоянные области давления на Земле, суточные и сезонные колебания; почвенный покров: строение и состав почвенного профиля, роль 23 гумуса, поглотительная способность почв; геоморфология: понятие о микро-, мезо- и макрорельефе, экспозиция и крутизна склона, высотная поясность; водная среда: подвижность, плотность, температурная стратификация, прозрачность, соленость, газовый состав, эвтрофирование пресноводных водоемов. Биотические факторы. Межвидовые отношения живых организмов между собой: гомотипические и гетеротипические (хищничество, паразитизм, комменсализм, форезия, мутуализм, конкуренция, синойкия, протокооперация, нейтрализм). Почвенная биологическая миграция: педобионты, биологическая активность почв. Антропогенные факторы: загрязнение, эрозия почв, уничтожение лесов, добыча биологических ресурсов и полезных ископаемых и др. Адаптация живых организмов к условиям окружающей среды. Изменчивость, наследственность и естественный отбор. Постоянно действующие периодические факторы: первичные (всегда существовавшие на Земле), вторичные (следствие изменения первичных – влажность, температура, пища). Непериодические факторы среды – могут вызывать болезни, нарушения в системах, мутации и даже смерть. Закон Ю. Либиха. Закон минимума, его справедливость для всех живых организмов. Лимитирующие экологические факторы. Закон независимости факторов В.Р. Вильямса: условия жизни равнозначны, ни один из факторов не может быть заменен другим. Толерантность живых организмов. Закон (лимитирующего фактора) В. Шелфорда: отсутствие процветания определяются недостатком толерантности или невозможность (качественным или количественным), или, наоборот, избытком любого из ряда факторов. Понятие о предельно допустимой концентрации. Организмы стенобионтные и эврибионтные. Сравнение относительных различных организмов. 24 пределов толерантности Биогенные вещества как экологические факторы. Биогенные макроэлементы – вещества, необходимые организмам в большом количестве (азот, фосфор, калий, кальций, магний и др.). Биогенные микроэлементы – для организмов они нужны в небольшом количестве, но могут выступать в роли лимитирующих факторов (магний, железо, хлор, цинк, ванадий, молибден, вор, кобальт, селен, йод и др.). Вопросы для самоконтроля 1. Что такое среда обитания? Какие среды заселены живыми организмами? Что такое экологические факторы? 2. Дайте обобщенную характеристику абиотическим факторам. Приведите примеры. 3. Что понимается под биотическими факторами среды? Приведите примеры влияния биотических факторов на живые и косные системы. 4. Что понимается под влиянием жизнедеятельности одних организмов на другие? Приведите примеры различных влияний такого рода. 5. Как Вы понимаете процесс адаптации организмов к условиям окружающей среды? Приведите примеры различных видов адаптации. 6. Как Вы понимаете суть законов Ю. Либиха и В. Шелфорда? 7. Что понимается под диапазоном толерантности организма? Как влияет, например, температура на жизни растений и животных? 8. Как влияет солнечная ритмика на биотические процессы? Как называются эти ритмы у животных и растений? 8. Как называются экологические группы биоты в зависимости от способа адаптации их к влажности среды? Назовите основные экологические факторы водной среды. 9. Приведите примеры влияния на живые организмы физических и химических факторов воздушной среды. 10. Что такое эдафические факторы? Назовите экологические факторы почв. 25 11. Что понимается под ресурсами живых существ? Классифицируйте их экологическое значение. 12. В чем суть экологической стратегии выживания? 13. В чем причина таких стихийных экологических бедствий, как «нашествие» саранчи? 14. Что понимается под биоразнообразием? 15. Почему дифференциация экологических ниш ведет к снижению конкуренции? Часть II. Экологические проблемы компонентов природной среды Тема 3. Экологические проблемы атмосферы и пути их решения Характеристика основных атмосферных слоев: мощность, температура воздуха, химический состав, скорость ветров, физические процессы. Значение озонового экрана и зарождение жизни на Земле. Химизм озонового слоя атмосферы. Отрицательные воздействия на озоновый слой: стратосферная авиация и окислы азота, ядерное облако, влажная атмосфера, фреоны. Роль озонового экрана и его влияние на климат. Колебания количества озона, изучение этих процессов спутниками, моделирование и прогнозы. Суть явления «озоновая дыра»: физический смысл, причины возникновения, периодичность возникновения. Прогнозы существования озона в атмосфере. Характеристика природных процессов в атмосфере: поглощение и рассеивание солнечной радиации; циркуляция водяного пара из-за испарения и в результате транспирации растений; циркуляция воды; взаимодействие теплового режима с влагооборотом; формирование электрического поля в высоких слоях атмосферы; образование аэроионов и фитанцидов в лесных массивах и у водопадов; удержание естественных аэрозольных примесей 26 (почвенные частицы, вода, пыльца, споры, бактерии, космическая пыль); возникновение упругих волн в атмосфере и формирование атмосфернооптических явлений. Естественные загрязнители атмосферы: вулканическая деятельность, выветривание горных пород, ветровая эрозия, цветение растений, задымление от стихийных пожаров и т.п. Антропогенные процессы в атмосфере: нарушение природного баланса кислорода и углекислого газа; выбросы загрязняющих газов при работе промышленности; аэрозольное загрязнение (влияние промышленности и городской среды); загрязнение от автотранспорта; воздействие авиации и космических аппаратов на ионосферу и магнитосферу; загрязнение при сжигании топлива; загрязнения в сельскохозяйственных районах. Активизация проявления стихийных процессов в атмосфере. Роль антропогенного фактора в изменении климата. Явление региональных изменений климата: тепловые антропогенные выбросы; орошаемые земли в пустынных районах; запыление атмосферы из-за вырубки лесов; замедление газообмена между океаном и атмосферой из-за нефтяных и других загрязнений. Экологические последствия загрязнения атмосферы: немедленного проявления и отсроченного. Формирование смогов по лондонскому и лосанджелесскому типам. Выхлопы от автотранспорта и особенности формирования городской атмосферы. Причины и процесс формирования кислотных дождей, последствия их деятельности, методы контроля. Проявление «парникового эффекта». Основные направления защиты атмосферного воздуха: экологизация технологических процессов, безотходное и малоотходное производство, поиск альтернативных видов топлива, очистка газовых выбросов от вредных примесей, рассеивание газовых выбросов в атмосфере, санитарно-защитных зон. Вопросы для самоконтроля 27 устройство 1. Где располагается озоновый экран? Каково его значение для живых существ? 2. Какие физические и химические воздействия способны разрушать озоновый слой? Можно ли этого избежать? 3. Какова роль международного сотрудничества в охране озонового слоя? Приведите примеры. 4. Какую роль выполняет растительность и водная среда в формировании особенностей локальной атмосферы? Как их деятельность соотносится с глобальным составом атмосферы? Приведите примеры глобального влияния лесов и океана на состав атмосферы. 5. Каково соотношение природного и антропогенного вкладов в загрязнение атмосферы? Какие природные факторы вносят наиболее существенный вклад в загрязнение атмосферы? Приведите примеры из исторического прошлого. 6. Влияют ли летательные аппараты на состав и физические свойства верхних слоев атмосферы? Является ли это воздействие вредным для жизни на поверхности планеты? Почему? 7. Существуют ли современные технологии защиты атмосферы при запуске летательных аппаратов? Приведите примеры. 8. Что такое смог? Физический и химический процесс его формирования. В чем состоит отличие смогов по лондонскому и лосанджелесскому типу? Какие меры принимают в крупных городах для защиты от смогов? 9. В чем заключается суть парникового эффекта и что способно его вызвать? Тема 4. Экологические проблемы гидросферы и пути их решения Строение и состав гидросферы: воды пресные и соленые, воды суши и 28 Мировой океан, наземные и подземные воды. Природные процессы в гидросфере: накопление, сохранение и динамика вод на Земле. Гидросфера, круговорот воды и водный баланс. Круговороты воды: геокосмический, атмосферно-океанический, атмосферноконтинентально-океанический, атмосферно-литосферно-биосферно- океанический. Скорости и интенсивность влагооборота в пределах разных зон земного шара. Понятие о водном балансе Земли. Объем и относительное количество свободных вод в гидросфере. Содержание воды в атмосфере. Характеристика поверхностных вод: Мировой океан и его влияние на формирование климата Земли, ледники, озерные воды, воды болот, речные воды. Экологическое значение различных видов вод. Подземные воды: общая характеристика, почвенная влага, виды подземных вод. Общие запасы пресных вод на Земле. Сток и водообеспеченность различных регионов мира. Аномальные явления в гидросфере, зарождение штормов и ураганов, моретрясения, цунами, явление Эль-Ниньо. Антропогенные процессы в гидросфере. Экологические последствия строительства водохранилищ, их влияние на гидрологический режим вод и роль в осадконакоплении, береговые процессы. Основные загрязнители гидросферы: химические соединения, тяжелые металлы, нефть и нефтепродукты, пестициды, СПАВ и т.д. Основные виды загрязнений: химическое, бактериальное, механическое, тепловое. Промышленные сточные воды, санитарные условия спуска сточных вод, влияние на чистоту природных вод. Сельскохозяйственные стоки: загрязнение пестицидами, взвешенными элементами. Коммунально-бытовые стоки: частицами, детергенты, органическими органические вещества, синтетические поверхностно-активные вещества. Лесосплав. Последствия трофического загрязнения состояния пресноводных (эвтрофирование), 29 экосистем: сукцессионные изменение процессы, изменение физических, химических, гидробиологических, гидрооптических характеристик. Последствия загрязнения морских экосистем: изменение устойчивости, эвтрофикация, «красные приливы», интоксикация и мутация гидробионтов, снижение продуктивности, загрязнение прибрежных зон. Потенциал самоочищения водной среды. Истощение вод: сокращение запасов, уменьшение стока. Последствия истощения вод для крупных городских агломераций. Экологическая катастрофа Аральского, Каспийского и других морей. Защита поверхностных вод от загрязнения: внедрение водооборотных технологий на производстве, полная очистка сточных вод, обеззараживание и очистка вод. Механическая очистка сточных вод: процеживание, отстаивание и фильтрация. Физико-химическая очистка: коагуляция, сорбция, флотация. Биохимическая очистка на фильтрационных пунктах и в биологических прудах, а также искусственные методы (аэротенки, метатенки, биофильтры, циркуляционные окислительные каналы). Современные технологии очистки сточных вод: электрохимический, мембранный, магнитная обработка, радиационная очистка, озонирование, внедрение селективных типов сорбентов и избирательного выделения полезных компонентов из суточных вод для вторичного использования и т.д. Мероприятия по охране природных вод: рациональное использование, гидротехнические мероприятия, агролесомелиорация, соблюдение норм и сроков внесения удобрений на поля, установление соблюдения ПДК загрязняющих веществ, очаговая обработка пестицидами со строгим соблюдение норм и сроков внесения, замена ядохимикатов биологическими методами защиты растений, установление водоохранных зон. Бассейновое соглашение. Вопросы для самоконтроля 1. Какие составные части включает в себя Мировой океан? Как они взаимосвязаны? 30 2. Какие виды круговоротов воды Вам известны? 3. Из чего складывается «водный паек» планеты? Что такое водный баланс? Что способно его нарушить? 4. Какие отношения связывают Мировой океан с атмосферой? Что может препятствовать этим контактам? Как с этим бороться? 5. Какие природные и антропогенные загрязнители гидросферы Вам известны? Существует ли реальная возможность уменьшения нагрузки на гидросферы? 6. Что такое эвтрофирование водоемов? Что вызывает процесс эвтрофирования? Можно ли предотвратить или остановить этот процесс? 7. В чем состоит суть явления «красных приливов»? Опасно ли это явление для береговых и водных экосистем? Почему? Какие методы борьбы с ними существуют? 8. Какие современные методы очистки сточных вод Вам известны? Какие из них являются наиболее эффективными? 9. Какую роль играет растительность вообще и береговая растительность в частности в формировании стока и водности объектов среды? Примеры последствий вырубки лесов. 10. Как связаны сельскохозяйственные технологии с загрязнением природных водных объектов? Что можно предпринять для предотвращения загрязнения водных объектов сельскохозяйственными стоками? 11. Что такое истощение вод? Каковы экологические последствия этого явления? 12. Опыт международного сотрудничества в охране водоемов и их водосборных бассейнов. Примеры положительных последствий такой деятельности. Тема 5. Экологические проблемы литосферы и пути их решения Общее представление о строении земной коры. Состав литосферы. 31 Глобальные ритмы литосферной активности. Понятие о рельефе. Экзогенные и эндогенные источники энергии процессов, возникающих в литосфере. Природные процессы в литосфере: седиментация (осадконакопление), эпейрогенические движения земной коры, орогенические движения; выветривание, денудация, эоловые процессы (дефляция, аккумуляция), эрозия, нивация, образование моренных гряд, оползни, сели. Антропогенные процессы в литосфере: разработка месторождений полезных ископаемых, проседание земной коры (откачка подземных вод, нефти и т.д.), антропогенные землетрясения, активизация геоморфологических процессов (выпас скота, жилищное и дорожное строительство и др.), прямое и косвенное воздействие. Различие между природными и антропогенными процессами: энергетический импульс, направленность, скорость протекания, цикличность, отношение к природным круговоротам. Экологические последствия горнопромышленной деятельности. Геомеханические нарушения литосферы: деформация поверхности и массива горных пород, провалы, выемки, насыпи, застройка. Антропогенные загрязнения литосферы: загрязнение поверхности литосферы, загрязнение почв, загрязнение массива горных пород. Последствия техногенных воздействий на ландшафты. Формирование ландшафтов. Требования рациональное населения, и по охране комплексное сохранность недр: полное геологическое использование заповедников, недр, полное охрана извлечение изучение, здоровья полезных ископаемых, охрана месторождений от затопления, загрязнений и пожаров. Влияние транспортных систем на состав литосферы. Сельскохозяйственная деятельность. Антропогенное воздействие на почвенный слой: осушение, орошение, вырубка или насаждение лесов, применение удобрений, рекультивация земель. Естественное и искусственное плодородие почв. Факторы почвообразования: 32 рельеф, микроклимат, микроорганизмы, горные породы, время. Скорость образования гумусового горизонта. Структура земельного фонда мира и России. Сельское хозяйство и эродирование почв. Предотвращение эрозии и борьба с ней. Применение удобрений. Методы борьбы с развеваемыми песками. Мелиорация и ведение сельского хозяйства в районе болот. Засоление почв. Последствия загрязнения почв. Критерии растительного процессы, и последствия покрова, засоление, опустынивания почв: деградация количества гумуса, эрозионные загрязнение. Методы борьбы уменьшение химическое с опустыниванием: ограничение сельскохозяйственной деятельности и выпаса скота, специальные методы сельскохозяйственной обработки земель, агролесоводство, местное орошение и др. Экологическая нагрузка на зональные типы ландшафтов и ее последствия: зона тундры, тайги, смешанных и широколиственных лесов, лесостепная и степная, аридные зоны. Методы оценки состояния литосферы: геофизические, геохимические и индикационный методы. Нормативные показатели нагрузок на литосферу. Экологические критерии антропогенного воздействия на экосистему: сохранность первичного ландшафта и биотических круговоротов, плодородие, видовое разнообразие, устойчивость ландшафтов к нагрузкам. Оценка степени литологической стабильные, среды. умеренно антропогенных Динамические динамические, изменений классы средне ландшафтно- природных динамические, систем: сильно динамические. Определение зон экологического бедствия, риска, кризиса, катастрофы. Почвенные индикаторы зон экологической нормы, риска, кризиса и бедствия (по Виноградову): плодородие почв, содержание гумуса, содержание легкорастворимых солей и т.д. Современные методы рекультивации земель под сельскохозяйственное использование, лесонасаждение, водоемы, 33 жилищное и капитальное строительство. Горнотехнический и биологический этапы рекультивации земель. Вопросы для самоконтроля 1. Какие зональные типы ландшафтов являются наиболее уязвимы перед техногенным воздействием? Почему? 2. В чем заключается экологическая функция литосферы? 3. Как ландшафты различных климатических зон реагируют на сельскохозяйственное и техногенное воздействие? Существуют ли ярко выраженные примеры реакций на такие воздействия? 4. Какие процессы способны оказывать воздействие на рельеф? Какие виды антропогенной деятельности приводят к крупным изменениям на уровне мезорельефа? 5. В чем состоит потенциальная опасность добычи полезных ископаемых из недр Земли? 6. Как сельскохозяйственная деятельность способна влиять на литологическую основу? Что такое деградация почв (земель) и каковы ее причины? 7. Какова структура земельного фонда мира? Как используются наиболее плодородные земли? Какие потери несет «мировой огород» в связи с неграмотным ведением сельского хозяйства? 8. Экологический ущерб от водной и ветровой эрозии в различных природных зонах. Какие методы борьбы с этим явлением существуют? 9. Какие негативные явления наблюдаются в городах в районах функционирования подземных транспортных коммуникаций? 10. В чем состоит принципиальная разница между засолением и вторичным засолением? Каковы причины развития процесса вторичного засоления почв? Для каких регионов они наиболее характерны? Методы борьбы со вторичным засолением? 34 11. Мировая проблема богарного земледелия. К каким нарушениям в почвенном покрове приводит орошаемое земледелие? 12. Методы оценки экологического ущерба, нанесенного литологическому фундаменту и меры по его возможному уменьшению. 13. Что такое рекультивация и чем она принципиально отличается от мелиорации? На каких этапах техногенного воздействия лучше применять тот или иной метод? Тема 6. Экологические проблемы биосферы и пути их решения Биосфера – глобальная экосистема и одна из оболочек Земли. Состав биосферы: абиотическая и биотическая часть. Биохимические принципы биогенной миграции веществ: стремление к тотальному распространению, обеспечение живучести. Живое вещество по В.И. Вернадскому. Границы биосферы: от литосферы до озонового слоя. Биогеохимический круговорот в биосфере. Распределение солнечной энергии в пределах биосферы. Биогеохимические циклы по В.И. Вернадскому. Функции живого вещества: газовая, концентрационная, окислительная, восстановительная, биохимическая, биогеохимическая деятельность человека. Биологическая продуктивность различных типов экосистем. Определение «биома» по Ю. Одуму. Типы наземных, пресноводных и морских биомов. Биологическая характеристика биомов различных ландшафтов. Характеристика жизнедеятельности биоты пресноводных экосистем: местообитание, лимитирующие факторы, пищевые цепи, классификация по местообитанию. Характеристика элементы, жизнедеятельности дифференциация глубин морской по биоты: биогенные биотическому признаку. Характеристика морских экосистем: обитаемый шельф, область апвеллинга, лиманы, океанические области, глубоководные рифтовые зоны. 35 Закон целостности биосферы. Равновесные и неравновесные экосистемы. Эволюция биосферы: возникновение и развитие, основные составляющие эволюции биосферы. Эволюционные шаги биосферы по В.И. Вернадскому. Синергетические требования эволюции: необходимость, необратимость, бифуркационность. Условия формирования новых структур: открытость, неравновесность, флуктуации. Принцип равновесности: динамичное равновесие, стремление к устойчивому состоянию, проницаемость (открытость) системы. Соотношение эволюции и равновесия. Переход экосистем от одного устойчивого состояния к другому. Гомеостатические механизмы в отношениях человека с окружающей природной средой. Биоразнообразие биосферы как результат ее эволюции. Сопряженная эволюция (коэволюция). окружающую природную Групповой среду: отбор. Воздействие постоянство биоты химического на состава атмосферы и гидросферы, включенность биоты в круговорот воды и других элементов, поглощение избытка веществ. Антропогенное воздействие на биосферу. Загрязнение природной среды промышленными и бытовыми отходами. Особо опасные отходы: радиоактивные, диоксины и другие. Шумовое воздействие на биосферу. Биологическое загрязнение природной среды. Техногенные аварии и катастрофы. Основные этапы воздействия человека на биосферу (по Н.Ф. Реймерсу): человек как биологический вид, сверх интенсивная охота, перевыпас скота, коренное преобразование большей части экосистемы, глобальные изменения всех экологических компонентов. Гармонизация отношений человека с окружающей природной средой. Разработка принципа интегративного разнообразия (творческий подход к преобразованию природы). 36 Защита биосферы от негативных последствий: борьба с лесными пожарами, защита растений от вредителей и болезней, разведение лесополос, эффективное и рациональное использование лесных ресурсов, охрана охотничьих угодий, морских зверей и промысловых рыб. Создание особо охраняемых природных территорий. Категории особо охраняемых природных территорий: государственный биосферный заповедник, памятник природы, дендрологический парк и ботанические сады. Основные принципы природно-заповедного дела. Защита окружающей природной среды от отходов: утилизация, реутилизация, захоронение отходов и детоксикация. Защита окружающей природной среды от шумового воздействия, электромагнитных полей и излучений, противоэпидемическая защита. Вопросы для самоконтроля 1. Какие биогеохимические циклы Вам известны? Приведите примеры. 2. Перечислите функции живого вещества. Охарактеризуйте некоторые из них. Как функции живого вещества соотносятся между собой? 3. В чем Вам видится причина резкого уменьшения биоразнообразия в окружающей природной среде в настоящее время? 4. Приведите примеры функционирования наземных и водных биомов. 5. Приведите примеры равновесных и неравновесных систем. Что у них общего и чем они отличаются? 6. Что такое коэволюция? Назовите ее основные характеристики. 7. Каковы функциональные характеристики лесов в системе биосферы? 8. Какие территории относят к зонам чрезвычайной экологической опасности? 9. Является ли зона военных действий дестабилизированной в экологическом отношении? Назовите факторы ее дестабилизирующие. Возможно ли уменьшение техногенной нагрузки в таких случаях? 37 10. Что такое «экоцид»? Когда и в связи с чем появился этот термин? Тема 7. Экология человека Структура и функционирование антропоэкосистем. Cоотношение естественного и общественного в жизни человека. Перспективы развития человеческого общества. Социальная среда и качество жизни. Уровень и качество жизни. Изменение качества жизни на рубеже веков. Цивилизационные и экономические разломы. Биологические условия жизни: пол, возраст, генетическая программа. Социальные условия жизни: питание, жилище, характер труда, использование свободного времени, личная гигиена. Антропоэкосистемы. Уровни изучения антропоэкосистем: точечный, местный, глобальный. Структура антропоэкосистем. Влияние на общность людей следующих компонентов: природы, населения, хозяйства, социальнобытовых условий, загрязнение окружающей среды, уровня культуры. Процессы в антропоэкосистемах: демографическое поведение, экологическое сознание, уровень здоровья населения и влияние техногенных факторов на него, профессиональные предпочтения, уровень образования. Выживание в меняющихся условиях. Социальность человека и человечества. Краткая история цивилизаций: открытия, изобретения, интеллектуальный прорыв. Суть антропогенного процесса. Ускорение темпов социально-технологического развития и экологической напряженности. Научно-технический прогресс: усложнение и увеличение факторов риска («броня цивилизации»). Взаимовлияние природы и человека. Влияние природных факторов риска на демографическое поведение и состояние здоровья населения. Влияние социально-экономического развития на качество здоровья. Численность населения: планетарные и демографические проблемы. Международный отказ от «национального экологического и экономического эгоизма». Проблемы биологической адаптации 38 человека. Географическая изменчивость. Адаптивные типы людей и влияние различных природных и социальных факторов. Изменчивость в городских популяциях. Причины, приводящие к акселерации. Динамика смертности. Депопуляция: причины, процесс, выводы. Наследственность и окружающая среда. Критерии оценки генофонда популяций. Геном, тип, генотип, генофонд, генетическое разнообразие. Генетическая безопасность. Эколого-генетические аспекты миграции. Роль генетических факторов в ответных реакциях на воздействие внешнесредовых факторов на человека. Факторы, влияющие на генофонд. Мутагенный процесс: типы мутаций, спонтанный уровень мутагенеза, мутагены окружающей среды, профилактика мутаций. Изоляция и дрейф генов. Миграции. Структура браков: инбридинг, (дарвиновская) аутбридинг. Естественный приспособленность, отбор: межгрупповой биологическая отбор, релаксация (ослабление) отбора и генетические последствия, спорные вопросы в концепции приспособленности человека. Генетическая безопасность. Экология питания. Требования к питанию. Региональные различия в питании. Суточные нормы. Энергообмен. Энерготраты и стратегии их восполнения. Вегетарианство: «за» и «против». Питание в «традиционных» обществах. Социально-экономические изменения в обществе и питание. «Традиционная» и покупная пища. Основы экологической эпидемиологии. Биологические ответы на загрязнение. Типы эколого-эпидемиологических работ. Гипотезы в экологической эпидемиологии. Состояние окружающей среды населенных пунктов. Загрязнение питьевой воды, почв. Влияние радиации, шума, электромагнитных полей, излучения и других факторов среды. Внутренняя среда жилища. Воздействие радона на организм человека и профилактика. Показатели состояния здоровья при воздействии загрязнений окружающей среды: смертность, злокачественные новообразования, репродуктивное здоровье, здоровье детей. Оценка риска влияния загрязненной окружающей 39 среды на здоровье населения. Элементы плана ВОЗ «Здоровье для всех». Жизненный потенциал, воспроизводство и формирование антропоэкосистем. Жизненный потенциал, бюджет жизни. Смертность и средняя продолжительность жизни. Возрастная структура населения. Рождаемость и воспроизводство населения. Демографическое поведение. Исторические типы воспроизводства населения. Принципы демографического анализа. Образ жизни и качество жизни. Показатели среды обитания. Изучение образа жизни. Элементы уровня и качества жизни: брак, семья и разводы, воспитание детей, бюджет времени населения, доходы и бюджет семьи, питание, условия водопотребления, жилищные и коммунально-бытовые условия, миграции населения, условия труда, численность безработных, образование. Загрязнение окружающей среды и созологическое сознание. Здоровье населения, самосохранительное поведение и здоровый образ жизни. Здравоохранение. Вредные привычки. Отдых и физкультура. Социальное обеспечение и социальная помощь. Личная безопасность и проблемы преступности. Жизненный потенциал российского населения. Ожидаема продолжительность жизни в регионах России. Изучение здоровья населения в экологии человека. Уровни общественного здоровья и факторы риска. Экономическое развитие регионов и здоровье населения. Общественное развитие и типы здоровья. Географические подтипы и локальные варианты популяционного здоровья. Типы популяционного здоровья и развитие медицины. Влияние факторов окружающей среды на репродуктивное здоровье и качество потомства. Диоксины и ПХБ и здоровье населения – эпидемиологические исследования в России. Экономический ущерб от потерь здоровья населения от загрязнения окружающей среды. Динамика общественного здоровья в России в переходный период. Опыт демэкологического исследования субъектов РФ. Моделирование, антропоэкологический прогноз. Экология человека в сельской 40 местности. Функции сельской местности. Виды сельскохозяйственной деятельности и системы расселения. Демографическая ситуация в сельской местности в России. Образ жизни сельского населения. Факторы отрицательного влияния. Влияние сельскохозяйственной деятельности на окружающую среду. Изменчивость содержания микроэлементов в органах и тканях людей в условиях пригорода. Влияние «модернизации» на здоровье аборигенов Севера России. Урбанизация и экология горожан. Аспекты урбанизации. Особенности городской среды и социальный тип современного горожанина: условия проживания, стандарты качества городской среды. Социально-культурная идентификация и проблемы общения горожан. Загрязнение жизненной среды: отходы, автотранспорт, сточные воды, акустический дискомфорт. Городские пространства, осваиваемые горожанами. Восприятие горожанами городской среды. Информационное поле большого города. Здоровье городского населения. Проблемы безопасности городской среды: источники риска для населения крупных городов, безопасность трубопроводов, пожарная безопасность, дорожное движение, терроризм. Отношение горожан к среде своего обитания. Влияние социально-психологических стрессов на здоровье городского населения. Разрушение механизмов эколого- экономической регуляции и самообеспечения человеческих общностей в России. Обожженная химией Россия. Проблемы безопасности в экологии человека. Фундаментальные понятия безопасности. Проблемы безопасности при стихийных бедствиях. Антропогенные катастрофы. Военная безопасность. Продовольственная безопасность. Медицинская безопасность. Миграционное давление. Экологическая безопасность. Проблемы риска: классификация источников, оценка, измерение, управление риском. Практическая деятельность в области экологии человека. Экологическая политика в законодательной и хозяйственной деятельности. Принципы и методы экологии человека в решении практических экологополитических проблем. Роль специалистов по экологии человека при 41 разработке экологической политике. Формы участия антропоэкологов в анализе, оценке и ликвидации проблемных ситуаций. Разработка антропоэкологического раздела ОВОС (оценки воздействия на окружающую среду). Структура социально-экономического раздела ОВОС. Вопросы участия общественности при решении вопросов строительства. Роль специалиста антропоэколога в экологической экспертизе. Вопросы для самоконтроля 1. Каковы рамки жизненной среды человека как биологического вида? Каким образом человек искусственно расширяет диапазон удобных для проживания природных зон? Каким бывает ответный ход природы при значительном изменении природных ландшафтов? 2. Какие механизмы адаптации к изменяющимся условиям внешней среды Вам известны? Приведите несколько примеров. 3. С чем связаны демографические волны? Какие черты присущи обществу на разных этапах демографических переходов? Почему в отсталых странах до сих пор принято традиционное производство населения? 4. Что такое ресурсообеспеченность? Приведите примеры стран с большим и малым количеством природных ресурсов. Всегда ли бедные ресурсами страны бедны экономически? Почему? 5. Какие ресурсы можно отнести к категории исчерпаемых, но возобновимых? Приведите примеры. 6. С чем бывают связаны эндемичные заболевания? Какие меры принимают местные органы зравоохранения по предупреждению и профилактике эндемичных заболеваний? 7. Что понимается под термином «качество жизни»? От чего зависит этот показатель в разных странах мира? Чем определяется качество жизни в России? 8. Что такое «экологическое мышление»? Как оно формируется? 42 9. Какие вопросы безопасности рассматривают в экологии человека? Что включают в себя фундаментальные понятия безопасности? 10. Что такое экологическая безопасность? 11. Какие проблемы риска вам известны? Классификация источников, оценка, измерение, управление риском. 12. Какие действия предусмотрены практической деятельностью в области экологии человека? Экологическая политика в законодательной и хозяйственной деятельности. 13. Какие принципы и методы экологии человека в решении практических эколого-политических проблем вам известны? Часть III. Глобальные экологические проблемы Тема 8. Экологизация научно-технического прогресса. Международное экологическое сотрудничество. Идеи В.И. Вернадского о биосфере и ее трансформация в ноосферу Взаимосвязь понятий «экология» и «экономика». Экономические методы управления рациональным природопользованием. Установление экологических квот – «международное нормирование»: неравенство подходов. Биосферные критерии оптимизации деятельности. Идеи В.И. Вернадского о биосфере и ее трансформация в ноосферу: «С человеком, несомненно, появилась новая огромная геологическая сила на поверхности нашей планеты. Равновесие в миграции элементов, которые установились в течение геологических времен, нарушается разумом и деятельностью человека». Принцип относительной замкнутости производственно-хозяйственной и социокультурной деятельности. Технологический риск и обеспечение экологической безопасности деятельности. «Когда «наука о доме» (Экология) и наука о «ведении домашнего хозяйства» (Экономика) сольются, и когда предмет Этики расширит свои границы, и включит в себя наряду с ценностями, произведенными человеком, 43 ценности, создаваемые окружающей средой, тогда мы на самом деле сможем стать оптимистами относительно будущего человечества» (Ю. Одум). Научно-технический прогресс и научно-техническая революция. Реальные экологические опасности техногенеза. Эффект синергизма. Закон необходимого разнообразия. Экологический кризис и естественные науки. Экологизация всех областей по Н.Ф. Реймерсу: сельское хозяйство, промышленность, транспорт, строительство, энергетические системы, урбосистемы и т.д. Тенденция экологизации и выражение интеграционных процессов в системе естественных, технических и социальных наук. Экологизация естественных наук (экофизика, экохимия, экоматематика и т.п.). Экологизация человекознания (экологическое право, экосоциология и др.). Осмысление экологического значения техники. Религиозные, социальные и экономические причины экологического кризиса. Переход к экологической культуре. Переход от потребительства к этике самоограничения. Некоторые принципы экологического гуманизма. Понятие социально-природного прогресса. Международное экологическое сотрудничество. Национальные, субрегиональные, региональные и глобальные проблемы окружающей природной среды. Конференция ООН по окружающей среде в Стокгольме (1972) – пионерный опыт разработки глобальной стратегии охраны природы и рационального природопользования. Создание программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП). Роль ЮНЕСКО, ВОЗ и других международных организаций в разработке и реализации природоохранной стратегии. Всемирная стратегия охраны природы (1978): идеи, динамика, итоги. Всемирная хартия природы (1982): сотрудничество, перспективы. Конференция ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992), Йоханнесбург 2002 (конференция «Рио+10»). Итоги «экологического двадцатилетия» в сфере международного природоохранного сотрудничества. 44 Работы Римского клуба «Пределы роста» и «За пределами роста». Движущая сила – экспоненциальный рост. Рост численности населения мира, Промышленный рост. Больше нищеты – больше людей – больше нищеты. Пределы: источники и истоки. Возобновимые и невозобновимые ресурсы. Стоки и отходы. За пределами сбалансированного потребления. Динамика роста в конечном мире. Пределы и запаздывания. Выход за пределы и коллапс. Технология, рынок и выход за пределы. Расширение пределов с помощью технологий. Переход к устойчивой системе. Преднамеренное ограничение роста. Ограничение роста и усовершенствование технологий. Устойчивое общество. Итоги первых двух революций: сельскохозяйственной и промышленной. Поиск единомышленников. Правдивость, обучение, любовь. Вопросы для самоконтроля 1. Существует ли связь между экономикой и экологией? В чем она состоит? 2. Что такое экологические квоты? Когда и для чего они были введены? 3. Какие опасности таит в себе процесс техногенеза? 4. Что такое экологизация? Приведите примеры экологизации в различных областях народного хозяйства. 5. Что понимается под новым веянием «этики самоограничения»? Способны ли лично Вы к самоограничению? 6. Какие международные проекты в области экологии Вам известны? 7. Что собой представляет идея В.И. Вернадского о переходе биосферы к состоянию ноосферы? Какими чертами он наделял ноосферы? Как близко подошло человечество сегодня к переходу к ноосфере? 8. Что такое «устойчивое развитие»? реально ли существование такой модели развития человечества? Какие преимущества и проблемы этого пути нас ожидают в ближайшее время? 45 9. Каковы были цели создания организации «Римский клуб»? над какими вопросами она работала? Какие научные труды этой организации вам известны? 10. Проанализируйте итоги первых двух революций: сельскохозяйственной и промышленной. Тема 9. Глобальные экологические проблемы. Пути достижения сбалансированного развития цивилизации О понятии «глобальные проблемы». Система глобальных проблем цивилизации. Иерархия, динамика, изменение приоритетов. Исторические представления о процессах глобального масштаба. Интернационализация производственно-хозяйственной и социокультурной деятельности общества. Концепция глобальных проблем в философии «русского космизма» (К. Циолковский, А. Чижевский, Н. Федоров, В. Вернадский и др.). Научнотехническая революция, система глобальных проблем. Принцип «мыслить глобально, действовать локально». Социальная ответственность человечества перед глобальным вызовом цивилизации. Стратегия глобальной безопасности и выживания современной цивилизации. Генезис демографических противоречий. Теория Томаса Мальтуса и его современная интерпретация. Исторические подходы к мальтузианству. Различный вектор мировых и региональных демографических процессов. Демографические процессы в развитых и развивающихся странах. Демографическая проблема: рост численности населения, структура населения, семейные и религиозные традиции, борьба с высокой рождаемости, проблема преодоления перенаселенности, псевдоурбанизация. Социальные последствия регулирования международных тенденций и высокой в области национальных рождаемости. Мировой народонаселения. программ опыт Особенности демографического регулирования. Явление «демографического давления» и его социальноэкологические последствия. Процесс урбанизации и современные социально46 демографические процессы. Особенности современных социально- демографических процессов в мире и в России. Ступени энергетического перехода от одного вида топлива к другому. Энергосырьевая проблема: нерациональность и размах использования ресурсов, несовершенство технологий, ситуация в развитых и развивающихся странах, отголоски социальных потрясений в обеспечении природными ресурсами. Альтернативные Экологические Энерго- источники и ресурсосберегающие энергии: ограничения энергопроизводства и проблемы энергетического энергопотребления в и технологии. перспективы. развития. Специфика России. Природные основная проблема лимитирующие факторы энергетического развития. Продовольственное обеспечение – цивилизационного развития. Мировой и региональный опыт в решении продовольственных проблем. Причины обострения продовольственных проблем в развивающихся странах. Взаимосвязь продовольственной проблемы и феномена «демографического взрыва». Потребность в пище в различных природных условиях, последствия плантационного хозяйства в развивающихся странах, ориентация на внешние поставки продовольствия, демографическое давление на аграрный сектор, экологические последствия сельскохозяйственного развития. «Зеленая революция»: цели, средства, последствия, итоги. Структурные преобразования аграрного сектора – главный фактор преодоления мировой продовольственной напряженности. Специфика продовольственной ситуации в России. Генная инженерия. История вопроса и основные вехи развития науки. Как это делается (техническая сторона вопроса). В чем состоит принципиальное отличие генной инженерии от селекции. Достижения генной инженерии в медицинской сфере: явный прогресс и ужасающие ошибки. Создание генномодифицированных животных с заданными характеристиками развития. Провал «зеленой революции» и ее замена генной инженерией. Опасность трансгенных сельскохозяйственных культур. Чем 47 хороши и в чем опасность генетически модифицированных сельскохозяйственных культур. Опыт мировых исследований в области воздействия трансгенных продуктов на организм животных и человека. Современная ситуация в области выращивания, продажи и потребления генетически модифицированных (ГМ) продуктов питания. Степень осведомленности людей и реакция общественного мнения на возможные последствия употребления ГМ продуктов питания. Социальные и природные последствия генной инженерии. Существующая альтернатива генной инженерии. Проблема генетической модификации видов: история и суть генной инженерии, перенос генетической информации от домашних или лабораторных форм к диким видам; генетический обмен между дикими видами; генетическое загрязнение редких и исчезающих видов; генные изменения. Экологические последствия воздействия электромагнитных полей на живые организмы Социальные преобразования аграрного сектора в связи с развитием новых сельхозтехнологий. Проблема преодоления отсталости стран третьего мира. Проблема войны и мира. Тенденция мирового цивилизационного процесса. Безъядерное будущее планеты в третьем тысячелетии. Дихотомия «развитый мир – третий мир». Проблема освоения космического пространства и богатств Мирового океана. Проблема разработки и внедрения малоотходных и безотходных технологий. Проблема деградации глобальной экологической системы. Достижение равновесия в глобальной экосистеме. Критические экологические районы мира. Процесс преобразования биосферы в ноосферу как теоретическая предпосылка выхода на уровень устойчивого развития цивилизации. Механизм формирования «устойчивой» (сбалансированной) цивилизации. Переход общественного сознания к пониманию необходимости 48 сбалансированного развития: целостность мирового сообщества, международная интеграция, сближение культур, обеспечение мира на планете, стабилизация демографической ситуации. Тезисы международной конференции Рио-92 «Повестка дня на XXI век». Вопросы для самоконтроля 1. Назовите несколько глобальных проблем, дайте развернутый анализ одной из них. 2. Какие глобальные процессы сближают государства в их производственно-хозяйственной и социокультурной деятельности? 3. В чем состоит суть принципа «мыслить глобально, действовать локально»? Приведите примеры такого подхода к решению экологических проблем в России и за рубежом. 4. В чем состоит суть теории мальтузианства? 5. Приведите примеры удачного и неудачного регулирования численности народонаселения в разных странах мира. 6. В чем заключается «демографическое давление» на природные ландшафты? 7. Как соотносятся между собой демографический взрыв и продовольственная проблема? Приведите примеры. 8. В чем состоит суть генной инженерии? 9. Какие опасные биологические, экологические и социальные последствия таит в себе генная инженерия? 10. Какова польза от генной инженерии? Приведите примеры. 11. В чем суть энергосырьевой проблемы? Как эта проблема решается в разных странах мира? Приведите примеры. 12. В чем состоит проблема освоения космического пространства? 13. Каковы темпы освоения богатств Мирового океана? 49 14. Поясните суть процесса сбалансированного развития цивилизации. 15. Каковы основные итоги работы конференции в Рио-92? Тема 10. Философское осмысление экологических проблем. Изменение мировоззрения и стратегии выживания человечества Параметры «экофильности» восточной цивилизации: земледельческая основа, целостность восприятия природы и человека, иррациональность, пассивность и т.п. Буддизм и даосизм – пути слияния человека с природой. Социальная гармония – флаг конфуцианства, уважение человека к среде обитания. Синтоизм – обожествление природы и ее объектов. Закон Лао-цзы: «То, что хотят сжать, непременно становится сильным. То, что хотят уничтожить, непременно расцветает. Кто хочет отнять, теряет сам. Это трудно постижимо. Мягкое и слабое побеждает твердое и сильное.» (Цит. По: Григорьева Т.П. Японская художественная традиция. М., 1979. С. 92). Мусульманская этика – регулятор социальной, хозяйственной и производственной деятельности. Внутреннее противоречие между экофильностью восточной культуры и резким обострением социальноэкологической ситуации на современном Востоке. Духовно-исторические основания экологического кризиса. Понятие «экофобности». Уход европейской цивилизации от земли к городским условиям. Западное сознание: дифференциальность, логичность, рациональность, активность и т.п. Тенденции единства и противопоставления человека и природы. Западный антропоцентризм – причина обострения социально-экологической ситуации. Философско-культурологические концепции (О. Шпенглер, А. Тойнби, К. Ясперс, Э. Фромм и др.) о преодолении экофобной ориентации западной цивилизации. Динамическое начало в философии Древней Греции. Человек преодолевает природу как обладатель целеполагающей души. Библейская 50 идея создания всего живого для человека как венца божественного творения. Методологические установки Ф. Бэкона рассекать природу на части, чтобы полнее ее покорить. Гегель об активной деятельности духа, направленной на пассивную природу. Л. Фейербах: «Нет, не существует ни какого другого лекарства против неизлечимых болезней, против низостей и гнусностей природы и человеческого мира, кроме времени. То, что время приносит с собой к нашему ужасу, к нашему сожалению, то самое оно снова погружает в своих волнах к нашему утешению и счастью» (Избр. Философ. Произв. М., 1955. Т. 1. С. 602 – 603). В.И. Вернадский о биосфере и живом веществе. Идея самоорганизации, синергетика, неравновесная термодинамика, сближение системы и среды. Нелинейность – главный показатель поведения сложной системы. Мир как Признак и Граница – философское осмысление экологической катастрофы. Среда как внутреннее условие бытия системы, система – среда себя самой. Исключительность человека в окружающей среде – суперхищник. Промышленная революция XVIII в., научно-техническая революция ХХ века – кумулятивный характер усиливающегося антропогенного воздействия на биосферу. Социоэкологические регуляторы воздействия на биосферу. Рост агрессивности технологий по отношению к биосфере. Экономика и экология. Экологический кризис – радикальное изменение отношений общества и природы. Человечество в точке бифуркации: гибель, либо создание нового механизма взаимоотношений. Парадоксы: насыщения, замещения, смещения. Оптимизация системы «человек – природа» для сохранения устойчивости физической и моральной организации человека. Три вида деятельности человека: деятельность покорительная, продуктивная и компенсаторная. Критерий эффективности деятельности: биосферосовместимость (вписываемость проекта в природную среду) и устойчивость (сохранение результатов деятельности в приемлемых для биосферы рамках). 51 Начало воздействия третьего на тысячелетия природу, – период усилившийся активно интерес к возросшего экологической проблематике. Алармизм. Экологический оптимизм и пессимизм. Этические последствия экологического кризиса. Политические последствия экологического кризиса. Изменение политических парадигм и осознание экологических проблем. Общественное согласие как поворотный момент в общественном сознании. Столкновение Востока и Запада: общая цель (удовлетворение наибольшего числа материальных потребностей своих граждан благодаря высокому техническому развитию) – разные способы. Бессмысленность стремления «догнать преуспевающих». Удовлетворение потребностей путем эксплуатации безответной природы. Бесправность природы в философии нового времени. Развитие современного мира накануне смены экономической парадигмы на экологическую, способную сохранить природные основы мира, хотя она и не способствует экономическому росту. Новая парадигма – новые ценности и приоритеты. Экологический кризис и будущее цивилизации. Вопросы для самоконтроля 1. Охарактеризуйте взаимоотношения западной и восточной традиций в экологии. 2. В чем состоит противоречивость концепции ноосферы В.И. Вернадского? 3. В чем заключается экологический алармизм? 4. Что общего и чем различаются термины «система» и «среда»? 5. Что такое целостность, прерывность, непрерывность экологических систем? 6. Проанализируйте исторические типы взаимоотношений общества и природы. 7. В чем заключается своеобразие экологической проблемы в ХХ веке. 52 8. Каково соотношение обратимости и необратимости в экологии. 9. Единство разрешимости и неразрешимости в процессе преодоления кризиса. 10. Возможна ли относительная гармонизация отношений человека и среды его обитания? Тематика и содержание семинарских и практических занятий Семинар 1 Тема: Функционирование природных систем.Трансформация экологических проблем от прошлого и настоящего к будущему Цель: Установление последовательности распространения и накопления энергии в трофических цепях. Задачи: 1. Установление последовательности возникновения жизни на Земле. 2. Работа с понятием «экологическая ниша организма». 3. Обсуждение необходимости сохранения биоразнообразия для поддержания стабильности экосистем на Земле. Вопросы к обсуждению: 1. Почему толерантность популяции к факторам среды значительно шире, чем у особи, и каково экологическое значение этого явления? 2. Что понимается под продолжительностью жизни вида, что его определяет? Прокомментируйте «демографические таблицы» и кривые выживания. 3. Каковы экологические причины, вызывающие рост численности популяции по экспоненте и по логистической кривой? Приведите примеры и прокомментируйте. 4. Как классифицируются экологические факторы, регулирующие плотность популяции? 5. Какие экологические причины вызывают саморегуляцию плотности популяции? 53 6. Почему видовое разнообразие является основой биологического разнообразия в живой природе? Приведите примеры, как это разнообразие может быть подорвано? 7. Назовите показатели оценки биоразнообразия биологических сообществ? Проанализируйте их. Как отражается биоразнообразие в пространственной структуре биоценоза? 8. Что такое экологическая ниша организма или популяции? Определите границы экологической ниши для человека как природного существа и как для социального явления. 9. В чем состоит причина конкурентной борьбы за экологическую нишу и суть принципа Гаузе? Возможна ли в человеческом обществе конкурентная борьба? Приведите все возможные примеры такой конкуренции. 10. В чем состоят отрицательные взаимодействия между видами? Коэволюция системы «хищник-жертва» или «паразит-хозяин». В чем состоят положительные взаимодействия между видами? Почему, по мнению Ю. Одума, человек должен установить мутуалистические отношения с природой? 11. Охарактеризуйте закономерности функционирования зональных типов экосистем и связанные с ними особенности хозяйственной деятельности. 12. Как климатические изменения ХХI века могут коснуться зональных типов ландшафтов? Дайте прогноз природных изменений и антропогенной нагрузки. 13. Экологическая ниша организма: когда возникает, кем способна замещаться. Экологическая ниша человека и его внедрение в «чужие» экологические ниши. Последствия таких внедрений. 14. Степень и уровень включенности человека в трофическую цепь; существуют ли биологические подобия этого? Если нет, то почему? 15. Чем отличается ареал распространения человека и различных видов животных? Что способствует таким различиям? К каким экологическим последствиям это приводит? 54 16. Могут ли живые организмы и другие факторы окружающей среды помешать распространению ареала обитания человека? Приведите примеры. Задания для самостоятельной работы: 1. Произведите ретроспективный анализ локальных и региональных экологических катастроф. Какие именно причины привели к их развитию? Можно ли было их избежать? Какими методами в прошлом можно было достичь более сбалансированного воздействия на природную среду? 2. Анализ экологической культуры западного и восточного обществ, ее формирование и развитие. Причины серьезных различий. Отношение к природной среде в буддизме, даосизме, конфуцианстве, христианстве. Осмыслите различные религии через призму экологии: многобожие, единобожие, одухотворение природы в различных религиозных направлениях. 3. Начертите кривые двух вариантов развития роста численности популяции по экспоненте и по логистической кривой. Прокомментируйте каждый из этих вариантов. 4. На контурную карту полушарий или отдельных материков нанесите ареалы распространения иологических видов. Укажите родину некоторых культурных растений. Литература: Агаханянц О.Е. Биогеография. Минск: Высшая школа , 1992. Артамонов В.И. Зеленые оракулы. М.: Мысль, 1989. Баландин Р.К., Бондарев Л.Г. Природа и цивилизация. М., 1988. Барг О.А. Живое в едином мировом процессе. Пермь, 1993. Бабаев А.Г., Зонн И.С., Дроздов Н.Н., Фрейкин З.Г. Пустыни. М.: Мир, 1986. Будыко М.И. Эволюция биосферы. Л., 1991. Вашанов В.А., Лоико П.Ф. Земля и люди. Использование земельных ресурсов в условиях научно-технической революции. М., 1985. Гиляров М.С., Криволуцкий Д.А. Жизнь в почве. М.: Молодая гвардия, 1985. 55 Дончева А.В., Казаков Л.К., Калуцков В.Н. Ландшафтная индикация загрязнения природной среды. М.: Экология, 1992. Коломыц Э.Г. Ландшафтные исследования в переходных зонах. М., 1987. Коммонер Б. Замыкающийся круг. Л, 1974. Ласточкин А.Н. Геоэкология ландшафта. СПб., 1995. Петров К.М. Геоэкология. СПб., 1994. Чупахин В.М. Региональная экологическая схема борьбы с опустыниванием. Л.: Наука, 1990. Семинар 2 Тема: Современное экологическое состояние биосферы Земли. Экологические проблемы человечества. Взаимосвязь компонентов природной среды. Пути предотвращения развития экологических проблем. Цель: Формирование представления о нарушениях природных сред и глобальных последствиях этого процесса. Осмысление неэффективности антропогенных технологий и возможности использования принципов и подходов бионики для улучшения экологической остановки на Земле. Задачи: 1. Ретроспективный анализ антропогенных разрушений биотической среды и трансформация природы под их воздействием. 2. Изучение и осмысление глобальности и необратимости процессов трансформации природных сред. 3. Изучение и анализ новых угроз биологической чистоте видов на Земле. 4. Обсуждение проблем генной инженерии: за и против. 5.Изучение антропогенных нагрузок на компоненты окружающей природной среды: атмосферу, гиросферу, литосферу и биосферу. 6. Изучение возможных вариантов перехода к « технологиям природной среды». 7. Знакомство с удачными примерами эксплуатации природных сред на различных континентах и в разных странах мира. 56 Вопросы к обсуждению: 1. Проблема исчезновения и гибели лесов. Леса Сибири и Канады. Леса Амазонии. Биосферное значение лесов. Бесконтрольное уничтожение. Методы надзора и охраны лесов. 2. Военные действия и окружающая среда. Экологические, этические и экономические последствия войны. Возможна ли защита ландшафтов во время ведения боевых действий? Меры по скорейшему восстановлению природного равновесия. 3. Проблема Сахели – пример неэффективного хозяйствования. Как связаны между собой перенаселенность, перевыпас скота, катастрофическая деградация почв и растительности? Пути возможного решения этой проблемы? 4. Успехи и достижения генетики. Генетически модифицированные продукты питания. Генноинженерные лекарственные средства. Генетически модифицированные растения и животные. Внедрение в «божий промысел» или надежда человечества на выживание и продление жизни? 5. Этический аспект генной инженерии. Возможные экологические последствия массового скоропостижного внедрения генноинженерных технологий? 6. Цена человеческой жизни. Стоимость ребенка в высокоразвитых странах и странах третьего мира. Причины столь резких контрастов? Усилия международных организаций по выводу отстающих стран из демографического кризиса (взрыва). Успехи и поражения (наиболее яркие примеры). 7. Япония: Соотношение минимум ресурсов «превратностей – максимум природы» и производительности. «человеческого фактора» Экологическое мышление и поведение. Восстановительное лесоразведение в Японии как пример наиболее внимательного отношения к природе. 57 8. Экологические, экономические и другие аспекты сравнения качества жизни в зарубежных странах и в России. Всегда ли природа должна платить высокую цену за высокий уровень жизни людей? 9. Существует ли какой-нибудь фактор, ограничивающий рост человеческой популяции? Почему человек предъявляет права на все более широкое и глубокое проникновение в экологические ниши других биологических видов? 10. Почему численность населения растет по экспоненте? Существуют ли такие же тенденции в среде животных и растений? Приведите конкретные примеры. 11. Как соотносятся вредитель для человека и вредитель для природы? Не приводит ли борьба человека с его вредителями к формированию суперустойчивых видов вредителей? Почему круг вредителей с точки зрения человека год от года становится все шире? Виновны ли в этом «вредители» или человек нарушает природные границы? 12. Экологична ли консервация собственных природных ресурсов некоторыми странами из желания обеспечить своим сырьем будущие поколения в своей стране? Этична ли в таком случае закупка ресурсов в других странах? 13. Формирование экологического мировоззрения на разных этапах образования и жизни людей? Как это происходит в развитых и развивающихся странах? Экологическое просвещение в России. 14. В чем заключается проблема атмосферного озона? Существовала ли такая проблема в прошлом? С чем она могла быть связана? Какую роль играет антропогенная деятельность в разрушении атмосферного озона? Существуют ли подобные природные разрушающие факторы? 15. Какие проявления нарушений атмосферных процессов во время и после запуска летательных аппаратов Вам известны? Существуют ли методы защиты от отрицательных воздействий на атмосферу? 58 16. Смог – мучитель города. Где еще, кроме крупных городов, могут формироваться смоги? Какую роль играет роза ветров в их формировании? 17. Каковы причины формирования парникового эффекта и его глобальные последствия? Что можно предпринять для его предотвращения на локальном, региональном и глобальном уровнях? 18. Кризис использования современного топлива: конечность ресурсов, экологические последствия для атмосферы. Альтернативные виды энергии, их влияние на атмосферу. 19. «Разбалансированный» водный баланс. Как удержать хрупкое равновесие? Экологическое значение оборотных циклов? 20. Работа Мирового океана: тонущие города, изменения очертаний береговой линии, катастрофические нагонные явления. Что может противопоставить человечество этому явлению? 21. Суть явления Эль-Ниньо. Закономерность или трагическая случайность? Существуют ли подобные явления в других океанах кроме Тихого? Методы мониторинга океанических течений, система международного оповещения. 22. Эвтрофирование водоемов – глобальный процесс. Закономерная старость или обвальное разрушение экосистем? Методы предотвращения антропогенного эвтрофирования водоемов и борьба с ним. Зарубежная и отечественная практика. 23. Потенциал самоочищения – мудрый защитный механизм природы. Постепенное оживание или лавинообразное прекращение деятельности загрязнителя (раздражителя)? 24. Проблема поворота рек: экология и экономика. 25. Катастрофические природные явления: оползни, обвалы, сели и т.п. Как население борется с этими опасными явлениями? Методы их предупреждения? 26. Явления эрозии и опустынивания. Причины возникновения. Виды проявления в ландшафтах различных зон. Методы борьбы. 59 27. Трагедия отчужденных территорий. Смерть ландшафта и биогеоценоза. Возвращение этих территорий к жизни: оценка ущерба, подходы, проекты, методы, результаты. 28. Будущее «отработанных» ландшафтов. Ранимость переходных типов ландшафтов (экотонов). Что делать если мелиорация и рекультивация уже не помогают. Задания для самостоятельной работы: 1. Нанесите на контурную карту Южной Америки примерные границы Амазонской Сельвы. Установите какие государства могут оказывать негативное антропогенное влияние на эту территорию. Какие государства осуществляют захоронение особоопасных и токсичных отходов на этой территории? Оправдано ли это для властей Бразилии? Почему? 2. Нанесите на контурную карту Африки примерные границы Сахары и зоны Сахели. Обозначьте государства, входящие в зону Сахели. В связи с чем происходит наступление пустыни на юг и возможно ли приостановить этот процесс? 3. Нанесите на контурную карту основные месторождения углеводородов на разных континентах и проанализируйте пути их транспортировки? Заполните таблицу: Район добычи Страна- нефти (газа) потребитель Расстояние Объяснение в км ресурса оправданности и необходимости транспортировки для потребителя Саудовская США Экономия Аравия ресурсов 60 собственных 4.Подготовьте короткие сообщения о распространённости и оправданности применения генноинженерных новинок в области: кормовых культур; пищевых ресурсов для человека; фармацевтических препаратов. Дайте собственный комментарий об оправданности широкого рапсространения данной технологии. 5. Представьте в виде схемы модель последствий «ядерной зимы». Порассуждайте на тему: Эксперимент и реальность – социальные и экологические последствия. Возникают ли подобные эффекты от действия природных факторов? 6. Создайте схему деятельности явления Эль-Ниньо. В чём состоит физический смысл этого явления? Как часто оно проявлялось в прошлом и в настоящее время? Оказало ли влияние на частоту проявления этого явления глобальное потепление климата? В чём именно оно проявилось? 7. Создайте схему явления Ла-Нинья. Чем это явление отличается от ЭльНиньо? Каков механизм его зарождения и развития? Каковы его глобальные последствия? Как часто наблюдается это явление? Литература: Алексеева Т.И. Адаптация человека в различных экологических нишах Земли. М.: Изд-во МНЭПУ, 1998. Антропогенные изменения климата. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. Будыко М.И., Голицын Г.С., Израэль Ю.А. Глобальные климатические катастрофы. М., 1986. Вашанов В.А., Лоико П.Ф. Земля и люди. Использование земельных ресурсов в условиях научно-технической революции. М., 1985. Гиляров А.М. Популяционная экология. М.: Изд-во МГУ, 1990. Голубчиков С.Н., Гутников В.А., Ильина И.Н. и др. Экология крупного города (на примере Москвы) / Под ред. А.А.Минина. М.: Изд-во «ПАСЬВА», 2001. Горшков С.П. Земельные ресурсы мира: антропогенные воздействия. М.: Знание, 1987. 61 Данилов А.Д., Кароль И.Л. Атмосферный озон – сенсации и реальность. Л., 1991. Каплин П.А., Леонтьев О.К. и др. Берега. М.: Мысль, 1991. Кислотные выпадения (долговременные тенденции) / Пер. с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. Коммонер Б. Замыкающийся круг: Природа, человек, технология. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. Кондратьев К.Я. Глобальный климат. Л., 1992. Кормилицын В.И. Экосистемы и их компоненты. М.: Изд-во МЖ. 1996. Ласкорин Б.Н., Громов Б.В., Циганков А.П. и др. Основные проблемы развития безотходных производств. М., 1981. Лосев К.С. Вода. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. Львович М.И. Вода и жизнь (Водные ресурсы, их преобразование и охрана). М.: Мысль, 1986. Льюин Р. Гены. М., 1987. Никитин Е.Д., Гирусов Э.В. Шагреневая кожа Земли: Биосфера – почва человек. М.: Наука, 1993. Орленок В.В. Вода в истории Земли и планет. Калининград: Янтарный сказ, 1998. Проблемы сохранения, защиты и улучшения качества природных вод. М.: Наука, 1992. Социальные проблемы экологии и технологического риска. М., 1991. Семенов В.Е. Социально-психологические аспекты экологии человека в большом городе // Экология человека в больших городах. Л.: Зоологический институт АН СССР, 1988. Хакен Г. Синергетика. М., 1994. Яншин А.Л., Мелуа А.И. Уроки экологических просчетов. М.: Мысль, 1991. Эволюционная и историческая антропоэкология / Под ред. Преображенского, Т.И. Алексеевой, Л.С. Белоконь. М.: Наука, 1994. Яницкий О.Н. Экологические перспективы города. М.: мысль, 1987. 62 В.С. Семинар 3 Тема: Экологизация научно-технического прогресса. Причины возникновения и пути решения глобальных экологических проблем Цель: Установление причинно-следственной связи между современными технологиями и их влиянием на окружающую природную среду. Задачи: 1. Изучение трансформации технологий добычи, переработки и использования сырья. 2. Формирование собственного отношения к освоению ресурсов Мирового океана и космического пространства. 3. Изучение документов о международном сотрудничестве в области охраны и защиты окружающей среды. Вопросы к обсуждению: 1. Какие социальные, экологические и экономические последствия влечет за собой мировой процесс урбанизации? Охарактеризуйте этот процесс в развитых и в развивающихся странах. Урбанизация в России. 2. Дефицит мировых энергосырьевых ресурсов – историческая реальность или повод для поиска новых источников энергии? 3. Возможно ли достижение безъядерного мира на планете? Если да, то как? 4. К чему скорее приведет реальное исчерпание ресурсов и какая-либо глобальная угроза – к объединению людей разных национальных и религиозных убеждений или к военному противостоянию? Почему? 5. Может ли возникнуть продовольственная проблема в развитых странах? Если да, то с чем она может быть связана? 6. «Братать» или не «братать» биологические виды для преодоления проблемы продовольственного дефицита? сложившейся ситуации возможны? 63 Какие другие выходы из 7. Малоотходные и безотходные технологии давно изобретены для самых различных производств. Почему они не имеют тотального распространения во всем мире? Что необходимо сделать для их распространения? Какую политику «производственного сотрудничества» ведут развитые страны мира по отношению к развивающимся? Почему? Этично ли такое отношение. 8. Освоение космического пространства: с чистыми ли помыслами смотрит туда человечество? Чего больше в исходном посыле: любой ценой создать условия для выживания человечества, получить доступ к новым ресурсам и площадям, интереса или других факторов? Поясните свою позицию. Если эта задача требует огромных финансовых и ресурсных затрат, может быть стоит направить эти средства на решение земных проблем и развитие новых технологий? 9. Освоение Мирового океана. Какова история вопроса? Существует ли взаимовыгодное сотрудничество человека с Мировым океаном? В каких странах и каким образом? Какие государства ведут хищнический промысел богатств океана? Что помогло Мировому океану сохранить свои огромные ресурсы до сих пор? 10. Имеется ли реальная возможность сбалансированного (устойчивого) развития человечества? Обсудите этот вопрос с философской, экологической, экономической точек зрения. Если нет такой возможности, то почему? Если есть, то как к этому нужно подходить? Подошли ли какие-нибудь страны к состоянию сбалансированного развития? Достаточно ли перехода нескольких государств к сбалансированному развитию для улучшения общепланетарного экологического процесса? Какие страны могут являться ключевыми в процессе перехода человечества к сбалансированному развитию? 11. Обсудите возможные сценарии новых отношений человека с окружающей природной средой. Какие технологии должны прийти на смену имеющимся? Какую направленность должна приобрести производящая промышленность в связи с уменьшением первичных природных ресурсов? Задания для самостоятельной работы: 64 1. В 1975 году в Конгрессе США был поставлен вопрос: «Кормить или не кормить Африку?» Сформулируйте свое отношение к этой проблеме. Имеет ли право на существование такой вопрос? Как еще можно решить подобную проблему? 2. Ознакомьтесь по любому доступному истокнику с экологическим правом Евросоюза. Выделите слабые и сильные стороны этих документов. 3. Ознакомьтесь с Законом об охране окружающей среды в РФ. Выделите слабые и сильные стороны этого документа. Литература: Австацатурова А.К., Яцухин Ю.А. Вода в мире человека. Ростов н/Дону, 1992. Баландин Р.К., Бондарев Л.Г. Природа и цивилизация. М., 2002. Берд Э. Изменения береговой линии / пер. с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. Бостман Т. Кризис окружающей среды. СПб, 1995. Вернадский В.И. Размышления натуралиста. М.: Наука, 2003. В поисках равновесия: экология в системе социальных и политических приоритетов / Отв. ред. Б.М. Маклярский. М., 1992. Гиренок Ф.И. Экология, цивилизация, ноосфера. М., 2005. Глобальные проблемы и перспективы цивилизации. М., 1994. Глобальные процессы и перспективы взаимодействия России и третьего мира. М., 1994. Григорьев А.А. Экологические уроки исторического прошлого и современности. Л.: Наука, 1991. Данилов-Данильян В.И., Горшков В.Т., Арский Ю.М. и др. Окружающая среда между прошлым и будущим: Мир и Россия: опыт экологоэкономического анализа. М., 1994. Донченко В.К. Экологическая интеграция. СПб., 1995. Дрейер О.К. и др. Глобальные проблемы и «третий мир». М., 2001. Дрейер О.К. и др. Глобальная проблематика и Римский клуб. М., 1995. Запад и Восток: традиции и современность. М., 1993. 65 Кондратьев К.Я. Ключевые проблемы глобальной экологии. М., 1990. Кондратьев К.Я. и др. Экология и политика. СПб., 1993 Косыгин Ю.А. Среда обитания: Размышления об экологии, человеке и ноосфере. Хабаровск, 1990. Моисеев Н.Н. Восхождение к разуму. М., 1993. Окружающая среда и социально-экономические процессы в исламском мире. М., 1994. Ответственность перед будущим. М.: Евразия, 1997. Порфирьев Б.Н. Концепция национальной безопасности: Опыт системного анализа // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. М.: Наука, 1991. Вып. 1. Программа действий. Повестка дня на XXI век и другие документы конференции в Рио-де-Жанейро. Женева, 1993. Реймерс Н.Ф. Надежды на выживание человечества: Концептуальная экология. М.: ИЦ «Россия молодая», 1992. Самкова В.А., Трутченков А.С. Экологический бумеранг. М.: Ариант, 1995. Смит Р.Л. Наш дом планета Земля: Полемические очерки об экологии человека. М.: Мысль, 1982. Урсул А.Д. Путь в ноосферу (Концепция выживания и устойчивого развития цивилизации). М., 1993. Урсул А.Д., Лось В.А. Стратегия перехода России на модель устойчивого развития: проблемы и перспективы. М., 1994. Экологическая альтернатива / Под общ. Ред. М.Я. Лемешева. М.: Прогресс, 1990. Экология человека и перспективы цивилизации. М.: Мысль, 1994. Яблоков А.В. Ядовитая приправа. М.: Мысль, 1990. 66 Глоссарий А Абиотические факторы среды – явления неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. Например, климатические факторы (солнечная радиация, световой режим, температура, влажность, атмосферные осадки, ветер, давление и до.); эдафические факторы (факторы почвенной среды); гидрографические факторы (факторы водной среды). Австралопитек (от лат. «южный» и греч. «обезьяна») – ископаемая человекообразная обезьяна, передвигавшаяся на двух ногах, дальний предок или форма, близкая к предкам эволюционной линии, ведущей к современному человеку. Автотрофы (от греч. «самопитающиеся») – организмы, синтезирующие органическое вещество из неорганического благодаря энергии Солнца (фотосинтез) или энергии, освобождающейся при химических реакциях (хемосинтез определенных групп микроорганизмов). Организмы, использующие для построения своего тела углекислый газ в качестве единственного или главного источника углерода и обладающие как системой ферментов для ассимиляции углекислого газа, так и способностью синтезировать все компоненты клетки. К автотрофным организмам относятся наземные зелёные растения, водоросли, фототрофные бактерии, способные к фотосинтезу, а также некоторые бактерии, использующие окисление неорганических веществ - хемоавтотрофы. Адаптация – процесс приспособления живых организмов к условиям внешней среды, например, развитие определенных морфометрических свойств. Наиболее ярко А. проявляется в мимикрии – подражание животных и растений определенным предметам неживой и живой природы. Альтернативные источники энергии – получение энергии из возобновляемых источников, энергия Солнца, ветра, приливов и отливов, геотермальных источников и др. 67 Анабиоз (от греч. «оживление») – способность организма переживать неблагоприятное время (изменение температуры, отсутствие влаги и др.) в состоянии, при котором резко снижается обмен веществ и отсутствуют видимые проявления жизни. При наступлении благоприятных условий организм оживает. Антропогенные факторы – происхождение этих факторов – деятельность человека. Ареал – область распространения на земной поверхности групп живых организмов или сообществ. Они бывают сплошные, когда организмы занимают территории без существенных перерывов, и прерывистые (дизъюнктивные). Аридный (от лат. «сухой») – природные зоны или ландшафты, формирующиеся в условиях сухого жаркого климата. Аэрозоли (от греч. – воздух и нем. – коллоидный раствор) – твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в газообразной среде. Б Бедленды (дурные земли) – сильно расчлененная оврагами местность, непригодная для земледелия. Бентос – совокупность растений и животных, ведущих придонный образ жизни. Безотходная (малоотходная) технология – в соответствии с решением ООН это практическое применение знаний, методов и средств для обеспечения потребностей человека с учетом наиболее рационального использования природных ресурсов и энергии и защита окружающей среды. Основной подход «как можно меньше взять от природы – как можно полнее использовать». Биогеоценоз – по В.Н. Сукачеву (1972) «…участок земной поверхности, где на известном протяжении биоценоз и отвечающие ему части атмосферы, литосферы, гидросферы и педосферы остаются однородными и имеющими 68 однородный характер взаимодействия между ними и поэтому в совокупности образующими единый, внутренне взаимообусловленный комплекс». Б. используется как синоним термина «экосистема». Однородный участок земной поверхности с определённым составом живых (биоценоз) и косных (приземный слой атмосферы, солнечная энергия, почва и др.) компонентов, объединённых обменом вещества и энергии в единый природный комплекс. Биоиндикаторы – живые организмы, по наличию, состоянию и поведению которых можно судить о степени изменений окружающей среды, в том числе о присутствии и концентрации загрязняющих веществ. Биологические методы защиты растений – совокупность приемов сокращения численности нежелательных организмов с помощью других живых существ (хищников, паразитов, возбудителей заболеваний и др.), или искусственных ингибиторов (специфических веществ, тормозящих развитие и видообразование отдельных видов растений и животных). Биологическое накопление – концентрирование ряда химических веществ (пестицидов, тяжелых металлов, радионуклидов и др.) в трофических цепях экосистем. Биом – по Ю. Одуму (1986) «крупная региональная или субконтинентальная биосистема, характеризующаяся каким-либо основным типом растительности или другой характерной особенностью ландшафта». Биомасса – выраженное в единицах массы (веса) количество живого вещества организмов, приходящееся на единицу площади или объема. Различают общую биомассу всех растений (фитомасса), всех животных (зоомасса) и микроорганизмов (бактериомасса). Биосфера – оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами. Термин введен австр. Ученым Э. Зюссом (1875). однородный участок земной поверхности с определённым составом живых (биоценоз) и косных (приземный слой атмосферы, солнечная энергия, 69 почва и др.) компонентов, объединённых обменом вещества и энергии в единый природный комплекс. Биотические факторы – факторы живой природы. Совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания. Подразделяются на внутривидовые: демографические, этологические (поведенческие), конкуренцию и др.; межвидовые: конкуренция, аменсализм и др. Биотоп – однородный в экологическом отношении участок земной поверхности (территории или акватории), занятый одним биоценозом. Синоним местообитания. Биоценоз – совокупность растений (фитоценоз), животных (зооценоз) и микроорганизмов (микробоценоз), населяющих относительно однородное жизненное пространство (биотоп). Термин введен нем.биологом К. Мебиусом (1877). Совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, совместно населяющих участок суши или водоёма. В Воздействие – непосредственное влияние хозяйственной деятельности человека на окружающую природную среду. Выделяют 4 типа воздействий: преднамеренное, непреднамеренное, прямое, косвенное (опосредованное). Всемирная метеорологическая организация (ВМО) – межправительственное специализированное учреждение ООН, существующее с 1947 г. цель – содействие международному сотрудничеству в развитии метеорологических наблюдений, исследований и координации деятельности национальных метеорологических и гидрологических служб. Штаб-квартира находится в Женеве (Швейцария). Всемирная служба погоды (ВСП) – международная организация, координирующая деятельность всех заинтересованных стран в области сбора метеоинформации, ее обработки по единой программе и обмена этой информацией. 70 Вторичное засоление почв – процесс накопления в верхних слоях почвы легкорастворимых солей (карбоната натрия, хлоридов, сульфатов и пр.), оказывающих губительное воздействие на растительные сообщества. Причины: неумеренный, бессистемный полив земель при отсутствии дренажа, нарушения водного баланса фильтрационными водами оросительных систем, в результате на поверхности почвы образуются соляные корки. Высотная поясность ландшафтов – закономерная смена природных ландшафтов в горных районах, обусловленная высотой над уровнем моря. Проявления: понижение температуры воздуха с высотой, увеличение количества ультрафиолета, снижение величины испаряемости и др. Г Галофиты - растения, приспособленные к обитанию на засоленных почвах (сухие степи, пустыни, морские побережья). Географический детерминизм (от лат. «определяю») – философская доктрина, утверждающая причинную обусловленность определенных явлений природы и общества географическими (природными) условиями. Гетеротрофы - организмы, использующие в качестве источника углерода экзогенные органические вещества. Как правило, эти же вещества служат для них одновременно и источником энергии. К гетеротрофным организмам, противопоставляемым автотрофным организмам, относятся все животные, грибы, большинство бактерий, а также бесхлорофилльные наземные растения и водоросли. Геоэкология – наука о взаимодействии географических, биологических и социально-производственных систем. Гидропоника – метод, широко используемый в промышленном растениеводстве для выращивания в искусственных условиях растений. Используются сосуды, траншеи и др. приспособления с различными субстратами (гравий, щебень, керамзит, вермикулит гранулированный, 71 полистирол и др.), которые периодически увлажняются питательными растворами. Метод очень востребован в маленьких и приморских странах изза дефицита сельскохозяйственных земель. Гносеология – теория познания, раздел философии, изучающий возможности познания, условия его достоверности и истинности. Гомеостазис – состояние подвижного равновесия гео- или экосистемы, поддерживаемое сложными приспособительными реакциями, постоянной функциональной саморегуляцией природных систем. Гоминиды – род (Homo) из отряда приматов, включающий как ископаемых предков человека – Человека умелого и Человека прямостоящего, так и современных людей. Гоминоиды – человекообразные существа из семейства приматов. К их числу относят австралопитеков. Гумус (перегной) – темноокрашенное органическое вещество почвы, образующееся в результате биохимического разложения растительных и животных остатков и накапливающееся в верхнем почвенном горизонте. Один из главных источников элементов питания растений. Д Деградация ландшафта – необратимые изменения, полностью разрушающие структуру ландшафта, сопровождается потерей способности ландшафта выполнять ресурсо- и средовоспроизводящие функции. Может быть вызвана как естественными факторами (землетрясение, извержение вулкана, ураган и пр.), так и антропогенными причинами. Деградация почв – постепенное ухудшение свойств почв (уменьшение содержания гумуса, разрушение вызванное изменением условий структуры, снижение почвообразования плодородия), в результате как естественных причин, так и хозяйственной деятельности человека, эрозия, загрязнение пестицидами, вторичное засоление, неправильная агротехника. «Демографический взрыв» - периодическое резкое увеличение численности населения, связанное с улучшением 72 социально-экономических или общеэкологических факторов. Характерен для современного этапа демографической революции человечества. Детергенты (от лат. «стираю») - химические соединения, понижающие поверхностное натяжение воды и используемые в качестве моющих средств и эмульгаторов. Особенно широко распространены синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), входящие в состав моющих и чистящих средств (за рубежом их называют- тензиды). Дистанционное исследование экосистемы – получение информации бесконтактными (телеметрическими) методами, с помощью самолетов, спутников и пилотируемых космических кораблей. Дождь кислотный – осадки, имеющие рН менее 5,6, их выпадение связано с антропогенным загрязнением атмосферы выбросами загрязняющих веществ (газы, аэрозоли, сажа, пыль). К. д. опасны и для живых существ и для механизмов. Е Емкость среды – число особей или сообществ, потребности которых могут быть удовлетворены ресурсами данного местообитания без заметного ущерба для его дальнейшего благосостояния. Естественный отбор – основной движущий фактор эволюции организмов, является результатом наследственной изменчивости и борьбы за существование. Выражается в преимущественном выживании и оставлении потомства теми особями данного вида организмов, которые лучше других приспособлены к условиям окружающей среды. Ж Живое вещество – это совокупность и биомасса живых организмов в биосфере. В.И. Вернадский писал: «На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом».он же подсчитал общую биомассу Ж.В. биосферы – 1015 т. 73 Жизненная форма - внешний облик растений и животных, отражающий их приспособленность к условиям внешней среды. З Загрязнитель – любой физический агент, химическое вещество или биологический вид, поступающий в окружающую среду или возникающий в ней в количестве, выходящем за рамки обычного, и вызывающий загрязнение среды. Они бывают: естественные (природные), антропогенные, а также первичные (непосредственно из источника загрязнения) и вторичные (в ходе разложения первичных, или химических реакций). Заказники – участки природных территорий, в пределах которых (постоянно или временно) запрещены отдельные виды и формы хозяйственной деятельности для обеспечения охраны одного или нескольких ценных объектов живой природы или живописных типов ландшафтов. Заповедники – особо охраняемые территории (и акватории), полностью исключенные из любой хозяйственной деятельности ради сохранения в нетронутом виде природных комплексов (эталон природы), охрана редких и исчезающих видов растений и животных. Заповедники биосферные – охраняемые, наиболее характерные, эталонные участки биосферы в различных географических зонах Земли. Всемирная система таких заповедников начала создаваться в 1973 г. в рамках Международной научной программы ЮНЕСКО «Человек и биосфера». Заповедно-охотничье хозяйство – участок территории, выделенный для интенсивного воспроизводства дичи и предназначенный для проведения строго регулируемых охот. На нем может вестись ограниченное лесное хозяйство и научные исследования. И Индикация загрязнения среды – качественное обнаружение и количественное определение природной физико-химических среды. К веществ ландшафтным в объектах индикаторам окружающей относят: рельеф, поверхностные воды, снег и лед, торф и др., позволяющие определять 74 степень загрязнения внешней среды различными антропогенными токсикантами. Интродукция – внедрение какого-либо нового вида растений или животных в местные природные (биоценозы) или агроценозные комплексы. Ирригация – искусственное орошение, технологический прием в сельском хозяйстве для улучшения водного режима растений; использование дополнительной воды в нужные сроки. Способы: дождевание, сплошным напуском, по бороздам, импульсное, лиманное, капельное (микроирригация) и др. К Кадастр – систематизированный свод данных, включающий качественную и количественную опись объектов и явлений, иногда с их социальноэкономической оценкой. Составляется периодически или путем непрерывных наблюдений над компонентами природной среды. Различают: земельный, водный, биологический, лесной, медико-биологический, рекреационный, природных ресурсов и др. Канцерогены (от лат. «рак») – физические, химические, биологические вещества или агенты, способствующие развитию злокачественных новообразований или их возникновению. Климакс (от греч. «лестница») – термин введен Ф. Клементсом (1916) для обозначения стабильной, конечной (кульминационной) стадии развития (сукцессии) экосистемы в условиях данной области. Компост – удобрение, получаемое в результате микробного разложения органических веществ растительного и животного происхождения, в том числе бытовых отходов и др. К. это гумусоподобное почвоулучшающее средство. Консументы - гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество других организмов. Концентрация предельно допустимая (ПДК) – максимальное количество среднего вещества в окружающей среде, практически не влияющее 75 отрицательно на живые организмы. Основной показатель, использующийся для контроля качества окружающей среды. Кризис экологический – ситуация в природных экосистемах в результате нарушения равновесия под воздействием стихийных природных явлений или антропогенной деятельности (зарегулирование рек, вырубка лесов, загрязнение атмосферы, гидросферы и т.п.). Круговорот биохимический – это перемещения и превращения химических элементов через косную и органическую природу при активном участии живого вещества. Л Ландшафт – природный географический комплекс, в котором все основные компоненты (рельеф, климат, воды, почвы, растительность, животный мир) находятся в сложном взаимодействии, образуя однородную по условиям развития единую систему. Л. Может быть агрокультурным, антропогенным, геохимическим, охраняемым, природным, элементарным. Лесохозяйственная классификация – подразделение лесов на три группы для упорядочения водоохранные, ведения лесного почвозащитные, хозяйства. курортные, Леса первой заповедные, группы: парковые, мемориальные и др. ценные леса, в них промышленная рубка полностью запрещена. Леса второй группы: имеют в основном защитное и ограниченное лесоэксплуатационное значение. Леса третьей группы: объекты широкой лесопромышленной эксплуатации. Лимитирующий фактор – это экологический фактор (свет, температура, почва, биогенные вещества и др.), который при определенных условиях окружающей среды ограничивает какое-либо проявление жизнедеятельности организмов. М 76 Мангровые заросли – экологическая группа видов тропических солелюбивых растений, представленных преимущественно водо- и деревьями (ризофора, авиценния и др.) в прибрежных районах океана, периодически затопляемых морскими приливами. Образуют специфические высокопродуктивные экосистемы. Марикультура – искусственное выращивание и разведение морских промысловых организмов (устриц, моллюсков, водорослей и др.), в морях, лагунах, лиманах, речных эстуариях и т.д. (морская аквакультура). В естественных и искусственных водоемах – рыборазведение. Мелиорация (от лат.»улучшение») - система организационно-хозяйственных и технических мероприятий по коренному улучшению неблагоприятных гидрологических, почвенных и др. условий земель с целью наиболее эффективного их использования. Виды: осушение, орошение, химическая М., агролесомелиорация. Металлы тяжелые – металлы с большим атомным весом (свинец, цинк, ртуть, медь, никель, ванадий, кадмий и др.), которые при антропогенном рассеивании загрязняют окружающую среду, оказывая токсичное воздействие на живые организмы и природные экосистемы. Мониторинг – комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенных факторов. Н Национальный парк – обширный участок территории, выделенный для сохранения природы в оздоровительных и эстетических целях, а также в интересах науки, культуры и просвещения. Первый в мире Н.п. был создан в 1972 г. в США – Йеллоустонский. Ниша экологическая – место вида в экосистеме, определяемое его биотическим потенциалом и совокупностью факторов внешней среды. По Ю.Одуму (1986): «Э.Н. – это не только физическое пространство, занимаемое организмом, но и функциональная роль организма в сообществе (его 77 трофическое положение) и его место относительно градиентов внешних факторов – температуры, влажности, рН почвы и др.». Ноосфера (от греч. «разум») – это «сфера разума», введено фр. математикам и философом Е. Ле-Руа (1927), а обосновано В.И. Вернадским в 1944 г. это высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и становлением в ней цивилизованного общества, когда разумная деятельность человека становится главным, определяющим фактором развития. О «Озоновая дыра» - снижение количества озона в атмосфере, который располагается в стратосфере на высотах 25-40 км и защищает все живое на планете от воздействия жесткого ультрафиолетового излучения, приводящего к мутациям. Онтогенез (от греч. «сущее» и «происхождение») – индивидуальное развитие организма с момента образования до естественного завершения его жизненного цикла (до смерти или прекращения существования в прежнем качестве). Термин ввел Э. Геккель (1866). Оптимизация максимально ландшафта – возможной система мероприятий продуктивности для ландшафта, достижения наиболее рационального экологического равновесия с помощью благоприятного сочетания компонентов и экосистем с различной степенью преобразованности человеком. Опустынивание – потеря природной экосистемой сплошного растительного покрова с дальнейшей невозможностью его восстановления без участия человека. Происходит в основном в засушливых районах. Охраняемые природные территории – территории, в пределах которых обеспечиваются их охрана от традиционного хозяйственного использования и поддержание их естественного состояния для сохранения экологического равновесия, а также в научных, учебно-просветительских, культурно- 78 исторических целях. Это могут быть: заказники, заповедники, комбинированные функции и др. П Памятник всемирного наследия - в соответствии с Конвенцией ЮНЕСКО (1972 г.) о Всемирном наследии охраняются памятники мировой культуры и важных природных достопримечательностей: памятники культуры, уникальные природные территории или объекты, имеющие национальное значение. Сейчас в Международный Список Всемирного наследия включено 337 природных и культурных объектов. Памятник природы – отдельные природные объекты (водопады, пещеры, гейзеры, уникальные ущелья, вековые деревья, уникальные геологические обнажения, редкие экземпляры флоры и фауны, отдельные небольшие водоемы, болота, колки, дубравы, сосновые боры, места исторических событий и др.), имеющие научное, историческое и культурно-эстетическое наследие. Пестициды (ядохимикаты) – химические препараты для щазиты сельскохозяйственной продукции, растений, для уничтожения паразитов у животных, для борьбы с переносчиками опасных заболеваний и т.п. в зависимости от объекта воздействия подразделяются на: гербециды – для уничтожения сорной растительности; инсектициды – для уничтожения насекомых; зооциды – для борьбы с грызунами; фунгициды – с возбудителями грибковых заболеваний; дефолианты – для удаления листьев; дефлоранты – для удаления лишних цветков. Пирамида экологическая – соотношение между продуцентами, консументами и редуцентами в естественных экосистемах, выраженное в их массе и в виде графических моделей. Эффект пирамиды в виде таких моделей разработал Ч. Элтон (1927): пирамиды численности, пирамиды биомассы, пирамиды энергии. Поглотительная атмосферные способность загрязнители леса – способность антропогенного 79 леса поглощать происхождения как газообразные, так и твердые выпадения (пыль, тяжелые металлы и др.). главным хранителем атмосферных загрязнений является лесная подстилка. Популяция – совокупность особей одного вида, находящихся во взаимодействии между собой, совместно населяющих общую территорию и обладающих общим генофондом. По А.М. Гилярову (1990): «П. – любая способная к самовоспроизведению совокупность особей одного вида, более или менее изолированная в пространстве и времени от других аналогичных совокупностей того же вида». Правила экологические – совокупность естественных закономерностей, определяющих функционирование популяций и экосистем; реакция живых организмов на стойкие изменения природной среды. Правило: Бергмана (1847), Алена (1877), Дарлингтона, Уоллеса (1859), Глогера (1833), Шелфорда-Парка (1929, 1930) и мн. др. Природопользование – теория и практика рационального использования человеком природных ресурсов; сфера общественно-производственной деятельности, направленной на удовлетворение потребностей человечества в качестве и разнообразии окружающей среды, на улучшение использования естественных ресурсов биосферы. Прогнозирование экологическое – научное предвидение возможного состояния природных экосистем и окружающей среды, определяемого естественными процессами и антропогенными факторами. При этом используются общие методы исследований (сравнительный, исторический, палеогеографический и др.), а также частные (методы аналогий, экстраполяции, индикационный, математическое моделирование и др.). Продуктивность биологическая – общее количество органического вещества (биомассы), производимое популяцией или сообществом, за единицу времени на единицу площади. П. бывает первичной и вторичной. Продуценты - автотрофные организмы, создающие с помощью фотосинтеза или хемосинтеза органические вещества из неорганических. Продуцеты 80 противопоставляются гетеротрофным организмам -консументам и редуцентам. Р Редуценты - гетеротрофные организмы, завершающие распад органических соединений до простых неорганических веществ. Резерват (от лат. «сохраненный») – природная охраняемая территория с заповедным или заказным режимом. Ресурсосбережение (технология ресурсосберегающая) – производство и реализация конечных продуктов с минимальным расходом веществ и энергии на всех этапах производственного цикла и с наименьшим воздействием на природные экосистемы и человека. Рекультивация земель (от лат. – повторно и обрабатываю) – комплекс мероприятий, направленных на восстановление продуктивности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды. Рекуперация – технологический цикл, связанный с расщеплением отходов до простых соединений, которые могут быть утилизированы в окружающей среде естественным путем (редуцентами). Реликты (от лат. «остаток») – это виды или сообщества растений или животных, сохранившиеся от исчезнувших, в прошлом широко распространенных флор и фаун. Реутилизация – получение из использованной готовой продукции, путем ее переработки, новой продукции того же или близкого вида (бумаги из макулатуры, металла из металлолома и т.п.); использование отходов одной отрасли хозяйства в качестве исходного продукта для других отраслей. «Римский клуб» - международная научная (неправительственная) организация, созданная в 1968 г. в Риме по инициативе итальянского экономиста Аурелио Печчеи. Объединяет ок. 100 ведущих специалистов разных направлений из более чем 30 стран мира. Занимается разработкой научных стратегий по разрешению глобальных проблем в различных областях. 81 С Самоочищение среды – естественное разрушение или нейтрализация (обезвреживание) загрязнителей окружающей среды в результате физических, химических и биологических процессов. Особенно медленно эти процессы происходят в более холодных северных районах. Сброс предельно допустимый (ПДС) – максимально допустимая масса загрязняющего вещества в окружающей среде, определяемая в соответствии с установленным режимом в данной местности в единицу времени для обеспечения норм качества среды в контрольном пункте. Световой режим – абиотический фактор, определяющий особенности распределения и изменения интенсивности солнечной радиации, поступающей к природным экосистемам. Симбиоз – тесное сожительство двух или более организмов разных видов, при котором организмы (симбионты) приносят друг другу пользу. Синантропность – приближение к жилищу человека полезных видов растений и животных. Явление, приведшее к оседлому образу жизни и возникновению сельского хозяйства. В результате С. Был нанесен сильный урон природным экосистемам. Сообщество - совокупность совместно обитающих организмов разных видов, представляющая собой определённое экологическое единство (например, фитопланктон к.-л. озера, почвенные животные, участка леса. Иногда сообщество определяется как совокупность всех организмов, населяющих участок суши или водоёма, и трактуется как синоним термина биоценоз. Выделяют также сообщества растений (фитоценоз) и сообщества животных (зооценоз). Элементы сообщества - популяции разных видов, а само сообщество является элементом экосистемы (или биогеоценоза). Сукцессия (от лат. «наследование») – последовательная необратимая смена одних биоценозов другими на определённом участке земной поверхности, преемственно возникающих на одной и той же территории в результате влияния природных или антропогенных факторов. 82 Т Толерантность (от лат. «терпение») – выносливость по отношению к колебаниям какого-либо экологического фактора. Диапазон между минимумом и максимумом фактора составляет предел толерантности. «Толерантные виды» - виды устойчивые к неблагоприятным воздействиям среды. Транспирация – испарение воды зелеными частями растений, она испаряется со всей наружной и всех внутренних поверхностей растения, соприкасающихся с воздухом. Трофический уровень – совокупность организмов, занимающих определенное положение в общей цепи питания. Взаимоотношения между организмами при переносе энергии и пищи от ее источника – зеленых растений – через ряд организмов из более высоких трофических уровней, т.е. путем поедания одних организмов другими. Трофическая цепь – цепь (или сеть) питания в экосистеме, включающая в себя продуцентов (зеленая растительность), консументов 1 порядка (травоядных), консументов 2 порядка (всеядных), консументов 3 порядка (хищников), редуцентов (деструкторов – бактерий и животных- разрушителей). У Удобрения – неорганические и органические вещества, применяемые в сельском хозяйстве и рыбоводстве для повышения урожайности культурных растений и рыбопродуктивности прудов. Бывают: минеральные (или химические), органические и бактериальные (искусственное внесение микроорганизмов с целью повышения плодородия почв). Урбанизация природы – превращение естественных ландшафтов в искусственные под влиянием городской застройки. Устойчивость экосистемы – способность экосистемы в целом и отдельных ее частей противостоять колебаниям внешних факторов и сохранять свою структуру и функциональные особенности. 83 Ущерб от загрязнения среды – фактические и возможные убытки народного хозяйства, связанные с загрязнением окружающей среды, включая прямые и косвенные воздействия, а также дополнительные затраты на ликвидацию отрицательных последствий загрязнения, потери, связанные с ухудшением здоровья населения, сокращением деятельности трудового периода и жизни людей. Ф Фауна (от лат. богиня лесов и полей, покровительница животных в римской мифологии) – исторически сложившаяся совокупность всех видов животных, обитающих на определенной территории или акватории. Различают: фауну животных (териофауна), птиц (орнитофауна), рыб (ихтиофауна), насекомых (энтомофауна) и т.п. Флора (от лат. Богиня цветов и весны в римской мифологии) - исторически сложившаяся совокупность всех видов растений на данной территории (акватории). Каждому континенту или региону свойственна своя флора, т.е. совокупность семейств, родов, видов растений. Фотопериодизм – реакция организмов на суточный ритм освещения (светлого и темного времени суток. Проявляется в колебаниях интенсивности физиологических процессов. Фотосинтез – окислительно-восстановительная реакция, протекающая при участии хлорофилла зеленых растений за счет энергии солнечного излучения. Суммарное уравнение фотосинтеза: энергия 6СО2 + 6Н2О С6Н12О6 + 6О2. При реакции выделяется свободный кислород, поступающий в атмосферу. Фотохимический смог – возникает в результате фотохимических реакций при определенных физико-географических условиях: наличия в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов, озона и др. загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень. Этот 84 вид смога называют «смог Лос-Анжделосского типа». «смог Лондонского типа» образуется во время влажной пасмурной «застойной» погоды. Фреоны (хлорфторуглероды или ХФУ) – высоколетучие, химически инертные у земной поверхности вещества, применяющиеся в быту в качестве хладагентов (в пенообразователей, холодильниках, распылителей кондиционерах, в аэрозольных рефрежераторах), упаковках и т.д. синтезированы в 30-х годах, широкое производство и применение началось лишь в 60-х года. Являются одним из фаткоров, разрушающих озоновый слой в атмосфере. Х Хлороз – заболевание растений, при котором нарушается образование хлорофилла, вызывается в основном антропогенным загрязнением окружающей среды. Проявления: побурение листьев, проявление красных пятен на листьях, замедление роста, уменьшение биологической массы, изрежение кроны, изменение структуры древесины и т.п. Ц Цветение воды – массовое развитие (вспышка) фитопланктона, вызывающая изменение окраски воды, от зеленой (зеленые и сине-зеленые водоросли) и желто-бурой (диатомовые) до красной (динофлагелляты). Интенсивность процесса определяется по биомассе. Э Эвтрофикация (эвтрофирование) – повышение биопродуктивности водоемов в результате накопления в воде биогенных веществ под воздействием природных и антропогенных веществ – увеличение степени кормности водоемов. Эдафические факторы - вся совокупность физических и химических свойств почв, способных оказывать экологическое воздействие на живые организмы. Экологический взрыв – массовое размножение живых организмов в области, куда они были завезены случайно и где не оказалось их естественных врагов. 85 Экологические группы морских организмов – морские организмы (гидробионты), населяющие водную толщу, подразделяются на три основных экологических группы: планктон, нектон, бентос. Экологические группы растений (по отношению к воде) – сообщества высших растений, выделяемых на основе различных путей регуляции водообмена с окружающей средой. Они подразделяются на следующие группы: гидатофиты, гидрофиты, гигрофиты, мезофиты, ксерофиты, суккуленты, склерофиты. Экологический паспорт – нормативно-технический документ, отражающий уровень использования предприятием природных ресурсов и его воздействия на окружающую среду. Экология – наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и окружающей средой. По Э. Геккелю (1866): «Под экологией мы понимаем всю сумму знаний, относящихся к экономике природы: животного с изучение окружающей его всей совокупности средой, как взаимоотношений органической, так и неорганической, и прежде всего – его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми от прямо или косвенно вступает в контакт». Экология человека (антропоэкология) – комплексная наука (часть экологии социальной), изучающая взаимодействие человека как биосоциального существа со сложным многокомпонентным окружающим миром, с постоянно усложняющейся динамической средой обитания. Экосистема – совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих систему взаимообусловленных биотических и абиотических явлений и процессов. Термин предложен английским экологом А. Тенсли (1935). Выделяют: микроэкосистемы (ствол гниющего дерева), мезоэкосистемы (лес, пруд, озеро и др.), макроэкосистемы (континент, океан) и глобальная экосистема (биосфера Земли). 86 Экотоксиканты – вредные химические вещества, загрязняющие окружающую среду и отравляющие находящихся в ней живых организмов. Источники: промышленные предприятия нефтеперерабатывающей, химической, металлургической, нефтехимической, деревообрабатывающей, топливной и др. Экоцид (биоцид, экологическая война) – преднамеренные воздействия человека на природу и окружающую среду в военных целях. Термин введен А. Гальстоном (1970), изучавшим данное явление в Индокитае. Экспертиза экологическая – оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС), природные ресурсы и здоровье людей комплекса промышленнохозяйственных и других объектов. Э.э. рассматривается как: средство изучения негативных последствий хозяйственной деятельности человека для окружающей среды или выявления соответствия проекта требованиям охраны природы путем координации природоохранных программ с планами экономического развития. Эндемики – это растения или животные с крайне узким ареалом и ограниченные в своем распространении отдельной областью или страной. Наибольшей степенью эндемизма характеризуются острова и горные области. Флора о. Мадагаскар – 70% эндемиков, Австралия – 75%, Гавайские острова – 82-90%. Эпифиты – растения, живущие на других растениях (на стволах и ветвях), непаразитарные «воздушные особи», не имеющие корней в почве. Они поглощают атмосферную влагу через все тело или через воздушные корни. Не имеют прямого физиологического или биохимического контакта с хозяином, поскольку живут не за счет его самого, а используя мелкозем и воду, скопившуюся распространены в в неровностях тропических на лесах стволах и ветвях. (папоротниковые, Широко орхидные, бромелиевые). Эффект парниковый (тепличный) – постепенное потепление климата на нашей планете в результате увеличения концентрации в атмосфере 87 антропогенных примесей (диоксида углерода, метана, оксида азота, озона, фреонов), которые, пропуская солнечные лучи, препятствуют длинноволновому тепловому излучению с земной поверхности. Часть этого излучения атмосферы излучается обратно к земной поверхности, создавая П.э. Я Ярусность сообществ – вертикальное расслоение природных сообществ на ярусы, что обусловлено потребностями организмов в солнечном свете, воде и пище. Растения верхних ярусов более светолюбивы, нижних ярусов – теневыносливы. 88 Перечень вопросов к итоговому контролю 1. Этапы развития взаимоотношений человека и природы. 2. Экологические кризисы с древнейших времен до наших дней: причины возникновения, развитие, прогнозы на будущее. 3. Изобретение новых видов оружия и меняющееся состояние фауны на планете. 4. Задачи и правила экологии. Как они буду трансформироваться в будущем? С какими видами антропогенной деятельности это будет связано? 5. Законы экологии в формулировке Б. Коммонера и Н.Ф. Реймерса. Комментарии к каждому из них. 6. Популяция, стация обитания, биогеоценоз. Процессы и взаимосвязи, протекающие внутри этих образований. 7. Абиотические факторы: возникновение, ритмические особенности, качество, количество, время воздействия. Механизмы адаптации у растений, животных и человека ко всевозможным абиотическим факторам. 8. Биотические факторы: возникновение, трансформация (сезонная, межгодовая и др.), время воздействия, механизмы адаптации живых организмов к абиотическим факторам. 9. Законы Ю.Либиха, В. Шелфорда, В.Р. Вильямс; правило Бергмана и комментарии к ним. 10. Виды взаимоотношений живых организмов между собой: конкуренция, комменсализм, хищничество, паразитизм, протокооперация и др. определение каждого из видов; примеры. 11. Ареал распространения живых организмов: понятие, факторы воздействия. Примеры ареалов распространения растений, животных, человека (с комментариями). 12. Экологическая ниша организма: определение, правила формирования. Экологическая ниша человека. 89 13. Понятие об экосистеме и биогеоценозе. Определение. Структура экосистем. Энергетика и продукция. Трофическая цепь и трофические сети. Биологическая продуктивность экосистем. 14. Гомеостаз экосистем. Механизмы обратных связей: прямые и обратные, положительные и отрицательные. Формирование гомеостатического плато и его значение. 15. Сукцессионные замещения. Восстановительные, циклические, климаксные сукцессии. 16. Лимитирующие факторы: понятие, причины, следствия их существования. Примеры лимитирующих факторов для биологических видов. Лимитирующие факторы для человека: в разных климатических условиях; в разные возрастные периоды. 17. Статистические показатели популяций: численность, плотность, показатели структуры (пол, размер, возраст). Территориальное поведение животных и анализ его причин. Толерантность популяций по отношению к отдельным видам. 18. Динамические показатели популяций: рождаемость, смертность, миграции. Продолжительность жизни (физиологическая, максимальная). Кривые выживания и комментарии к ним. 19. Динамика численности популяции: геометрическая прогрессия, экспоненциальный рост, логистическая кривая роста. Биологическая емкость среды. Флуктуации численности. Осцилляции (колебания численности, вызванные биотическими факторами). Интродуцирование видов. 20. Экологические стратегии выживания. Основные типы стратегий (виоленты, патиенты, эксплеренты). К-стратегия, r-стратегия. Регуляция плотности популяции: регулирующие факторы саморегуляция, стрессреакции, генотипические и фенотипические причины саморегуляции. Циклические колебания. 21. Характеристика функционирование, арктических взаимосвязи, и субарктических особенности. 90 ландшафтов: Основные виды хозяйственной деятельности. Экологические проблемы: причины их возникновения и прогноз. 22. Характеристика функционирование, хозяйственной таежных и смешанных взаимосвязи, деятельности. лесных особенности. Экологические ландшафтов: Основные проблемы: виды причины их возникновения и прогноз. 23. Характеристика функционирование, хозяйственной широколиственных взаимосвязи, деятельности. и степных особенности. Экологические ландшафтов: Основные проблемы: виды причины их возникновения и прогноз. 24. Характеристика функционирование, хозяйственной полупустынных взаимосвязи, деятельности. и пустынных особенности. Экологические ландшафтов: Основные проблемы: виды причины их возникновения и прогноз. 25. Источники загрязнений атмосферы: природные и антропогенные. Способы борьбы с атмосферным загрязнением. 26. Проблема истощения озонового слоя: причины, последствия, методы борьбы, международное сотрудничество. 27. Проблема возникновения парникового эффекта: причины, последствия, методы борьбы, международное сотрудничество. 28. Кислотные дожди: причины, последствия, методы борьбы, международное сотрудничество. Моделирование «ядерной зимы» - суть модели; комментарий к ней. 29. Состав и функционирование гидросферы. Круговорот воды в природе. Перенос загрязняющих веществ с циркуляцией природных вод. 30. Источники загрязнения гидросферы: природные и антропогенные; методы борьбы с ними. Международное сотрудничество. 31. Аномальные явления в океане: Эль-Ниньо, Северо-Атлантическое и др. течения. Изменение обычных параметров, прогнозирование. 91 причины, последствия, 32. Новые представления о составе и функционировании литосферы. Экологические последствия этих открытий. 33. Характеристика литосферных разрушений и нарушений. Комментарий последствий. 34. Экологические последствия добычи полезных ископаемых; современные технологии их устранения. Нерешенные проблемы. 35. Какова структура земельного фонда мира? Как используются наиболее плодородные земли? Какие потери несет «мировой огород» в связи с неграмотным ведением сельского хозяйства? 36. Характеристики функций живого вещества. Как функции живого вещества соотносятся между собой? 37. Причины резкого уменьшения биоразнообразия в окружающей природной среде в настоящее время? 38. Особенности функционирования наземных и водных биомов. 39. Функционирование равновесных и неравновесных систем. Что у них общего и чем они отличаются? 40. Что такое коэволюция? Назовите ее основные характеристики. 41. Что такое «экоцид»? Когда и в связи с чем появился этот термин? 42. Каковы рамки жизненной среды человека как биологического вида? Каким образом человек искусственно расширяет диапазон удобных для проживания природных зон? Каким бывает ответный ход природы при значительном изменении природных ландшафтов? 43. С чем связаны демографические волны? Какие черты присущи обществу на разных этапах демографических переходов? Почему в отсталых странах до сих пор принято традиционное производство населения? Какие экологические последствия от перенаселенности ожидают человечество в ближайшем будущем? 44. Какие ресурсы можно отнести возобновимых? Приведите примеры. 92 к категории исчерпаемых, но 45. С чем бывают связаны эндемичные заболевания? Какие меры принимают местные органы зравоохранения по предупреждению и профилактике эндемичных заболеваний? 46. Что понимается под термином «качество жизни»? От чего зависит этот показатель в разных странах мира? Чем определяется качество жизни в России? 47. Что такое «экологическое мышление»? Как оно формируется? 48. Существует ли связь между экономикой и экологией? В чем она состоит? Что такое экологические квоты? Когда и для чего они были введены? 49. Что такое экологизация? Приведите примеры экологизации в различных областях народного хозяйства. 50. Что понимается под новым явлением «этики самоограничения»? Способны ли лично Вы к самоограничению? 51. Какие международные проекты в области экологии Вам известны? 52. Что собой представляет идея В.И. Вернадского о переходе биосферы к состоянию ноосферы? Какими чертами он наделял ноосферы? Как близко подошло человечество сегодня к переходу к ноосфере? 53. Что такое «устойчивое развитие»? Реально ли существование такой модели развития человечества? Какие преимущества и проблемы этого пути нас ожидают в ближайшее время? 54. Характеристика глобальных проблем человечества: причины возникновения, возможные пути преодоления, сценарии на будущее. 55. В чем заключается «демографическое давление» на природные ландшафты? Какими последствиями это грозит окружающей среде? 56. В чем состоит суть генной инженерии? Какие опасные биологические, экологические и социальные последствия таит в себе генная инженерия? Какова польза от генной инженерии? Приведите примеры. 57. В чем суть энергосырьевой проблемы? Как эта проблема решается в разных странах мира? Приведите примеры. 93 58. Охарактеризуйте взаимоотношения западной и восточной традиций в экологии. 59. В чем заключается своеобразие экологической проблемы в ХХ веке. Каково соотношение обратимости и необратимости в экологии. Единство разрешимости и неразрешимости в процессе преодоления кризиса. Возможна ли относительная гармонизация отношений человека и среды его обитания? 60. Перспективы продвижения на рынке экологических услуг малоотходных и безотходных технологий. Почему они до сих пор не имеют тотального распространения во всем мире? Что необходимо сделать для их распространения? Какую политику «производственного сотрудничества» ведут развитые страны мира по отношению к развивающимся? Почему? Этично ли такое отношение. 94 Темы для самостоятельной работы студентов Примерная тематика учебных научно-исследовательских работ студентов 1. Биотический круговорот в биосфере и техногенный материальный баланс мирового хозяйства. 2. Основные свойства живых систем. 3. Пределы допустимых воздействий человеческой цивилизации на биосферу. 4. Возможности управления окружающей средой и биотой. 5. Математическое моделирование и прогнозирование антропогенного воздействия на природные системы. 6. Биосфера и ее преобразование в ноосферу. 7. Техносфера как средообразующий фактор (транспорт, горнодобывающие комбинаты и др. технические факторы). 8. Воздействие технологий производства и потребления энергии на окружающую среду. 9. Рост населения и проблемы дефицита и рационального использования природных ресурсов. 10. Экологические аспекты формирования системы современных человеческих потребностей. 11. Урбанизация и урбоэкология. 12. Экология восприятия среды: видеоэкология. 13. Озоновая защита живого: проблема сохранения и возможность восстановления. 14. Экономические аспекты решения глобальных экологических проблем (парникового эффекта и др.). 15. Сохранение биоразнообразия и биологической продуктивности биосферы. 16. Опустынивание: причины, масштабы, перспективы решения проблемы. 17. Особо охраняемые природные территории и национальные парки. 18. Экологический мониторинг. 95 19. Экологические проблемы и роль стандартизации в их решении. 20. Экологический аудит муниципальных образований. 21. Обеспечение экологической безопасности как форма взаимо- действия общества и природы. 22. Правовое регулирование и государственная политика в сфере обеспечения экологической безопасности. 23. Экономические механизмы обеспечения экологической безопасности. 24. Территории с напряженной экологической обстановкой (особым режимом природопользования и хозяйственной деятельностью). 25. Экологическое образование и просвещение населения. 26. Общественное экологическое движение. 27. Социально-экологический мониторинг. 28. Экологические проблемы российского бизнеса. 29. Экологическая политика (на примере отдельной компании). 30. Экологические рейтинги. 31. Экологическая тематика в Интернет. 32. Экологизация профессиональной деятельности (в соответствии с профилем обучения). 33. Экологические проблемы прошлого, настоящего и будущего. 34. Этико-экологические аспекты жизни и деятельности человека. 35. Теория и практика применения биоиндикационных методов 36. Теория и практика применения методов мониторинга биологических объектов 37. Фенологические (сезонные) наблюдения 38. Мониторинг зелёных насаждений населённого пункта 39. Изучение приспособленности организмов к водной среде жизни 40. Изучение приспособленности организмов к наземно-воздушной среде обитания 41. Изучение приспособленности организмов к почвенной среде обитания 42. Изучение приспособленности организмов к жизни в других организмах 43. Выявление полиморфизма в популяциях 96 44. Жизненные формы и экологические группы 45. Методы оценки размеров популяции 46. Изучение внутривидовой конкуренции за пищевые ресурсы 47. Моделирование динамических процессов в популяции 48. Создание и поддержание искусственной экосистемы 49. Эффективность превращений биомассы в экосистемах 50. Моделирование процессов в экосистемах 51. Моделирование отношений «хищник-жертва» 52. Изучение сукцессии простейших в водных культурах 53. Оценка состояния водной экосистемы 54. Оценка здоровья среды: морфогенетический гомеостаз. Темы для написания рефератов 1. Экологическая проблематика в мировой философской тенденции. 2. Сущность отношений система – среда. 3. Исторические формы отношений человек – природа. 4. Принципы экологической этики. 5. Информация и экологизация. 6. Синергетика биосферы. 7. Интеграция знаний и решение экологических проблем. 8. Основные черты современного экологического кризиса. 9. Научно-технический прогресс, техника, биосфера. 10. Оптимизация отношений общество – природа и ее критерий. 11. Биосферосовместимость и устойчивость экосистем. 12. Смертность и бессмертие человека в экологическом аспекте. 13. Экологическое качество жизни и проблема комфорта. 14. Эволюция понятия «экология». 15. Экология в системе социоприродного знания. 16. Учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. 17. Экологический подход к науке. 97 18. Тенденция экологизации современного научного знания. 19. Основные принципы экологической экономики. 20. Основы экологического права. 21. Экологическая оценка технологии и экотехника. 22. Экологичность безотходных и малоотходных технологий. 23. Основы моделирования глобальных процессов мирового развития. 24. «Русский космизм» и современность. 25. Экофильность как характеристика русской культуры. 26. Сущность современной мировой социально-экологической ситуации. 27. Взаимоотношения общества и природы как глобальная проблема. 28. Особенности социально-экологической ситуации в развитых странах. 29. Специфика экологической ситуации в странах «третьего мира». 30. Особенности социально-экологической ситуации в условиях современной России. 31. Природоохранная деятельность в России. 32. Специфика социально-экологической ситуации в отдельных регионах России. 33. Основные идеи мирового и российского «зеленого движения». 34. Стратегия мирового социально-экологического развития. 35. Сущность понятия «устойчивое развитие». 36. Основные идеи «экологического двадцатилетия» (1972 – 1992). 37. Перспективы мирового экологического развития. 38. Работы Римского клуба и будущее цивилизации. 39. Россия в динамике мирового социально-экологического процесса. 40. Достижения и просчеты генной инженерии. 41. Использование воздушной среды и экологические проблемы атмосферы. Международное сотрудничество в области охраны чистоты атмосферы. 42. Использование ресурсов водной среды и экологические проблемы. 43. Экологические проблемы Мирового океана: возникновение, протекание, пути решения. 98 44. Международное сотрудничество в области освоения и охраны ресурсов Мирового океана. 45. Экологические проблемы в районах горно-промышленных разработок. 46. Экологические проблемы литосферы. 47. Проблемы подземных испытаний ядерного оружия. Экологическая опасность радиоактивных загрязнений. 48. Международное сотрудничество в области охраны недр. 49. Международное сотрудничество в области изучения ресурсов Антарктиды. 50. Современные технологии в сельском хозяйстве: современные проблемы, пути их решения, достижения, перспективы. 99 Список рекомендуемой учебной литературы Список основной учебной литературы: 1. Коробкин В.Н. Экология. Учебник. М.2006. (Гриф). 2. Горелов А.А. Экология. Учебное пособие,1998,2000. 3. Щукин И. Экология для студентов вузов. – Ростов н/Дону: «Феникс»,2004 Список дополнительной учебной литературы: 1. Н.Ф. Реймерс. Экологизация. Введение в экологическую проблематику. Уч. пос. УРАО, 1997 2. О.К. Дрейер, В.А. Лось. Экология и устойчивое развитие. М, 1997. 3. О.К. Дрейер, В.А. Лось, В.З. Лось. Глобальная проблематика и Римский клуб. УРАО, 1997. 100
