WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Дальневосточный государственный университет Научно-образовательный центр морской биоты В.Ф. Пржеменецкая ЭКОЛОГИЯ – ОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Учебное пособие Владивосток Издательство Дальневосточного университета 2004 1 УДК 574 ББК 28.081 П74 Рецензент главный научный сотрудник Института биологии моря ДВО РАН д.б.н., проф. А.И. Кафанов Пржеменецкая В.Ф.

П74 Экология – обязательный элемент высшего образования: Учеб. пособие. - Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 2004. – 00 с.

В пособии кратко излагаются основные положения экологии, законы и закономерности, правила и принципы, лежащие в основе функционирования природных экосистем Земли. В табличной форме дается представление об эволюции биосферы, о возникновении и развитии жизни на планете. Приводится информация об основных причинах экологической напряженности в биосфере.

Рекомендуется студентам различных специальностей в качестве дополнительного материала при изучении курса ЭКОЛОГИИ, как краткое введение в общую и прикладную экологию; практическим работникам различных сфер хозяйствования, самостоятельно осваивающим экологию; административным работникам разного уровня с целью выработки общего представления о возникновении экологических проблем и возможных путях их решения.

Работа выполнена благодаря поддержке WWF/USAID по Программе Малых Грантов "Экорегион" в рамках проекта "Проведение обучающего тренинга для служащих пограничных войск Приморского края по правилам поведения при встрече с тигром и леопардом". Мнения, выраженные в публикации, принадлежат автору, и могут не совпадать с официальной точкой зрения USAID или WWF.

2005000000 П ББК 28.081 180(03)-03 © Пржеменецкая В.Ф., 2004 © Издательство Дальневосточного университета, 2004 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА..........................................................................................ВВЕДЕНИЕ.....................................................................................................................БИОСФЕРА КАК ЕДИНАЯ ЭКОСИСТЕМА ЗЕМЛИ..........................................Распределение живых организмов в биосфере............................................................ Законы, правила, принципы экологии............................................................................ Эволюция жизни в биосфере.......................................................................................... ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ ЭКОЛОГИИ.............................................................Причины надвигающегося экологического кризиса..................................................... ЗАКЛЮЧЕНИЕ...........................................................................................................КРАТКИЙ СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ........................................................................ЛИТЕРАТУРА.............................................................................................................ПРОГРАММА КУРСА «ЭКОЛОГИЯ» ДЛЯ СТУДЕНТОВ ИИиФ ДВГУ НА 2004–2005 УЧЕБНЫЙ ГОД.......................................................................................ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА Будущее принадлежит высокообразованному человеку – это аксиома.

Экологическое образование – один из элементов всеобщего образования.

Осознание необходимости всеобщего экологического образования во всем мире пришло еще в 60-е годы XX столетия, когда появились явные свидетельства необратимых процессов разрушения среды под влиянием неразумной хозяйственной деятельности. Доказательства пагубных последствий, опубликованные учеными Римского клуба в 70-е годы, вызвали шок у мировой общественности, но привели к пониманию, что если не будет преодолено нарушение равновесия между обществом и природой, человечество разрушит природу и погибнет вместе с ней (Форрестер, 1978;

Рамад, 1982; Медоуз и др., 1991). Хлынул поток газетных и журнальных статей, свидетельствующих о признаках надвигающейся катастрофы, и призывов остановиться и не рубить сук, на котором человечество уютно существует в течение многих веков. Статьи сменились потоком учебников, учебных пособий, экологических словарей, призванных помочь человеку понять, что происходит в мире. Но никакие постановления, решения, указания уже не смогли остановить начавшееся разрушение среды обитания живых организмов, и в том числе человека, численность которого катастрофически увеличивается в последние 1,5 века. Огромному числу людей для удовлетворения все возрастающих потребностей требуется все больше ресурсов. Ресурсы используются нерационально, быстро истощаются и разрушаются, что было показано в многочисленных публикациях 60-х – 70х годов прошлого столетия. Поток извлекаемых из недр Земли ресурсов столь же катастрофически увеличил поток отходов, превращающихся в загрязнения среды обитания живых организмов. Человечество встало перед проблемой – куда девать отходы, с которым перестали справляться деструкторы – организмы-разрушители, санитары Земли. Круг замкнулся. Налицо приближение экологической катастрофы.

Существует ли выход из создавшейся грозной ситуации – Да, несомненно! И в первую очередь – это экологический ликбез (Пржеменецкая, 2003) – формирование новой экологически мыслящей личности, способной выработать в себе новое экологическое мировоззрение, осмыслить свои действия и остановить наступление катастрофы.

ВВЕДЕНИЕ Проблемы и задачи экологии. Э. Геккель – основоположник науки. Разделы экологии.

Экология – наука многогранная. Возникнув на основе естественных наук, главным образом, биологических, и будучи связанной с такими науками, как география, почвоведение, физика, химия, геология, математика, экономика, экология приобрела интегральный характер. В процессе развития и расширения экологии сформировалось большое число ее прикладных аспектов: социальный, политический, технологический, юридический, природоохранный, которые развиваются параллельно с развитием человеческого общества. В основе развития экологии лежат принципы и законы как биологии, так и других естественных наук. При решении любых проблем, связанных с охраной природы, необходимо четкое понимание и неукоснительное следование этим принципам и законам. Для понимания же законов, по которым развивается живое вещество планеты, каждый человек, осваивающий экологические знания, должен непременно познакомиться с основами биологии и теоретической экологии.



Проблемы экологии были актуальны на всех этапах развития человеческого общества. Но особую важность они приобрели в последние 35– 50 лет, когда последствия антропогенного воздействия на окружающую среду переросли локальный и даже региональный характер, приобретя статус мировых проблем. В некоторых районах Земли природа оказалась уже не в состоянии нейтрализовать негативные последствия антропогенных воздействий, и в экосистемах начались необратимые изменения. Появилась угроза экологических кризисов и катастроф, опасность которых для биосферы в настоящее время стала очевидной. Вопросы охраны окружающей среды, экологического просвещения и воспитания населения, в связи с этим, в наше время являются весьма актуальными.

Необходимость экологического образования была осознана в мире в начале 70-х годов и связана с очевидными признаками надвигающегося экологического кризиса. В СССР толчком к развитию экологического образования послужила проведенная в 1977 г. в Тбилиси первая Межправительственная конференция по образованию в области охраны окружающей среды. Экологическое образование в стране рассматривается как составной элемент общего образования и просвещения. Обучением должны быть охвачены все возрастные категории, с тем, чтобы внедрить, наконец, экологическую грамотность во все слои общества, постепенно вытеснив вопиющее экологическое невежество подавляющего числа людей и, в том числе многих представителей администрации, что особенно чревато отрицательными последствиями. В предисловии к книге Ф. Рамада "Основы прикладной экологии" (1982), говорится: "если человеческое общество не сможет, пока еще есть время, установить равновесие с биосферой, оно разрушит биосферу и погибнет вместе с ней".

Экология – это наука, изучающая условия обитания живых организмов, а также взаимоотношения, которые складываются между ними, и взаимодействия организмов со средой их обитания. В основе взаимоотношений и взаимодействий лежат строгие законы, правила и принципы, нарушение которых чревато большими бедами для человечества. Установить эти закономерности и раскрыть их призвана наука ЭКОЛОГИЯ. Экология как наука возникла не очень давно, определена она была только в 1866 г. Эрнстом Геккелем, который ввел термин "экология" (от греческого "ойкос" – дом, жилище, убежище). На наших глазах эта наука превращается в науку о структуре и функционировании живой природы во всей целостности. За более чем вековую историю экология разрослась в обширную дисциплину, в которой выделяют 4 главные ветви:

аутэкологию (от autos – сам), экологию особей, демэкологию (от demos – народ), экологию популяций, синэкологию (от syn – вместе), экологию биоценозов (сообществ), биогеоценозов и экосистем, глобальную экологию – экологию биосферы, каждая из которых изучает как мир животных, так и мир растений, грибов и бактерий. В наше время экология, в основе которой лежат биологические законы, все чаще оказывается в сфере социальных, технологических, экономических, политических, юридических интересов.

Однако только наличия экологических знаний еще не достаточно для правильного понимания всех взаимосвязей и взаимозависимости компонентов биосферы и осознания роли человека в ее сохранении, эволюции и переходе на уровень ноосферы. Необходимо экологическое мышление. Мышление же должно быть основано на глубоком понимании системности Мира. Системность Мира была постигнута еще Ж.-Б. Ламарком в середине XVIII века. В своих выводах Ламарк основывался, помимо собственных размышлений, на трудах ученых древности, в которых уже упоминалось о единстве не только организмов и среды их обитания, но и всего Мира.

Биосфера Земли в иерархии систем Высшего порядка (от Вселенной) занимает определенный уровень и включает иерархию нисходящих систем все более и более низшего уровня, вплоть до организма, клетки, наконец, молекулы живого вещества. Живая система любого уровня живет по своим законам, для понимания которых необходимо системное экологическое мышление (СЭМ).

По определению В.В. Плотникова (1985) экология – это система междисциплинарных научных представлений из области биологии, которая должна быть основой рационального природопользования и управления эволюцией биосферы. Французский ученый Ф. Дрё (1976, с. 10) определил экологию как "науку будущего, от прогресса которой, возможно, будет зависеть само существование человека на Земле". По мнению американского ученого Р. Риклефса (1979, с. 9), главная беда человека состоит в том, что он "не сумел с должным вниманием отнестись к законам, лежащим в основе экономики природы, и если мы хотим достичь какого-то согласия с Природой, то нам в большинстве случаев придется принимать ее условия".





БИОСФЕРА КАК ЕДИНАЯ ЭКОСИСТЕМА ЗЕМЛИ Структура и состав биосферы. Функции живого вещества.

Соотношение массы живых организмов и геологических сред биосферы.

Биосфера Земли имеет сложную структуру и состав. Структурно она подразделяется на три геологические сферы: атмосферу (воздушную), гидросферу (водную) и литосферу (твердую оболочку – верхнюю часть земной коры). Живое вещество – четвертая компонента биосферы – объединяет три оболочки, "цементируя" и превращая их в единую систему – биосферу – живую оболочку Земли.

В состав биосферы входят различные вещества:

• живое вещество – все ныне живущие организмы;

• косное вещество – магматические, осадочные, метаморфизированные горные породы – вещества неживой природы;

• биогенное вещество – уголь, нефть, сланцы, торф, известняки – в основе образования которого лежит бывшее живое вещество (живые организмы прошлых эпох);

• биокосное вещество – почвы – продукт длительного взаимодействия живого вещества с косным веществом и факторами неживой природы;

• космическое вещество – оседающая на поверхность Земли космическая пыль (до 10 тонн ежегодно);

• радиоактивное вещество.

Функции живого вещества в биосфере разнообразны, основные из них следующие (Войткевич, Вронский, 1989; Христофорова, 1999):

1. Энергетическая: все наземные организмы – "дети Солнца", но только зеленые растения способны поглощать световую энергию Солнца и трансформировать ее в энергию химических связей простых сахаров (глюкоза, фруктоза), передавая ее затем по пищевой цепи другим организмам, выстраивая цепочку: растение травоядное животное хищное животное организмы-разрушители мертвой органики (грибы, микроорганизмы). Передача энергии происходит по закону 10% (закон Линдемана), который гласит: с каждого трофического уровня экологической пирамиды на следующий ее уровень передается не более 10% энергии, остальная расходуется в процессе жизнедеятельности (так называемые "траты на дыхание"), теряется с экскрементами, в процессе линьки, опада, часть ее превращается в тепло и рассеивается (рис. 1).

2. С энергетической функцией тесно связана газовая функция живого вещества: зеленые растения в результате фотосинтеза образуют кислород, обогащая им атмосферу и гидросферу; все живые организмы в процессе дыхания поглощают кислород и выделяют углекислый газ, а в процессе гниения после отмирания – разнообразные другие газы (аммиак, метан, сероводород и другие).

3. Концентрационная функция: живые организмы в процессе жизни накапливают в своих телах различные элементы. В теле млекопитающих и Рис. 1. Пирамида продукции и поток энергии в экосистемах (по: Чернова и др., 1995, с. 110).

человека в настоящее время найдено около 80 элементов таблицы Д.И. Менделеева. В первую очередь это углерод, кислород и водород, которые входят в состав всех молекул, из которых построены живые организмы, кальций (все скелетные организмы), кремний (особенно диатомовые водоросли), железо (все организмы, особенно же имеющие красную кровь), марганец, фосфор, сера и некоторые другие макроэлементы (их концентрация в организме не менее 10-2% от массы тела). Остальные элементы, такие как цинк, медь, кобальт, йод, бром и многие другие не превышают уровень 10-3–10-12%. Это микроэлементы, их называют "элементами жизни", так как даже в таких небольших, следовых, исчезающе малых количествах они играют чрезвычайно важную роль в жизнедеятельности организмов. Они входят в состав не только белков, жиров, углеводов, но и являются важнейшими компонентами витаминов, ферментов, гормонов, пигментов, играют важнейшую роль в процессах роста, размножения, обмена веществ, возбуждения и торможения, и при их отсутствии или недостатке организмы погибают. Известны явления специфического концентрирования микроэлементов, так растения табака концентрируют кадмий, диатомовые – кремний, асцидии – ванадий и т.д. В исследованиях на морских водорослях было показано, что некоторые виды концентрируют сразу несколько элементов.

4. Деструктивная функция. В биосфере существуют организмы, которых называют "санитарами Земли". Это деструкторы – организмы, разлагающие отмершую органику и освобождающие поверхность Земли от трупов животных и растений, которые, не будь редуцентов, покрывали бы ее многометровым слоем. Это грибы и бактерии. Роль их, так же как и растений, планетарная – одни создают органику, другие ее разрушают, доводя до простых веществ (вода, аммиак, метан, сероводород, углекислый газ) и элементов, которые вовлекаются вновь в круговороты, поглощаясь корнями растений.

5. Транспортная или биохимическая функция выражается в размножении, росте и перемещении, расселении живых организмов по поверхности планеты на малые и большие расстояния, благодаря чему живое вещество как бы растекается по Земле, занимая новые территории, заполняя живой массой все уголки планеты. Миграции животных и птиц, передвижение их в почвах и водной толще, с одного континента на другой, стаи перелетных птиц, тучи саранчи – это все примеры транспортной функции живого вещества. При этом надо учитывать постоянное возрастание биомассы в процессе размножения и роста организмов – биохимическая функция.

6. Наконец, важнейшая функция живого вещества на Земле – биогеохимическая. Только благодаря живым организмам осуществляются круговороты всех химических элементов и веществ, находящихся в биосфере.

Так, например, полное обновление кислорода планеты происходит за 5200–5800 лет (Реймерс, 1990). Вся его масса усваивается животными за 2 тыс. лет, а вся углекислота – за 300–400 лет.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.