Экология сформировалась к середине 19 века, но превратилась в самостоятельную науку позже, на рубеже 19-20 в.в. Но, как считают ученые, история экологии начиналась в 4 веке до нашей эры, когда Аристотель в своих многочисленных трудах («О частях животных», «Возникновение животных», «Описание животных») одним из первых стал рассматривать животных в связи с местом их обитания. Это еще не было экологией, однако его работы оставались актуальными до Эпохи Возрождения.

1. Гиппократ (ок. 460 – ок. 370 г.г. до н.э.) выдвигает идеи о влиянии факторов среды на здоровье людей.

2. Аристотель (384-322 г.г. до н.э.), описывая свыше 500 видов животных, повествует об их поведении (миграциях и зимней спячке животных, перелетах птиц) и классифицирует по образу жизни и способу питания.

4. Леонардо да Винчи (Италия, 15 век) . Титан эпохи возрождения. Дал описание искусственных экосистем, построил аналогию Земли – организма.

5. А. Цезальпин (Франция, 16 век). Установил зависимость распространения растений от условий окружающей среды.

6. Роберт Бойль (Англия, 17 век). Осуществил 1-й экологический эксперимент по влиянию низкого атмосферного давления на различных животных.

7. К. Линней (18 век). Заложил основы научной систематики.

8. М.В. Ломоносов (Россия, 18 век, 1711 – 65 г.г.) высказал идею о влиянии среды на организмы.

9. Э. Геккель (Германия, 19 век) впервые использовал термин экология.

10. А. Гумбольд (Германия) основатель биогеографии – представлял живой мир и его ландшафтное окружение как единую систему, неотрывную от климатических факторов.

11. К. Мебиус (Германия, 19 век) ввел понятие биоценоза.

12. Ч. Дарвин (Англия) Книга «Происхождение видов путем естественного отбора» послужила фундаментом для науки экология.

13. В.И. Вернадский (1863 -1945) учение о биосфере.

14. Ч. Элтон. Экология животных, экологическая ниша и правило экологических пирамид.

15. Лотка и Вольтера, Гаузе. Модели сопряжен. ? численности хищника и жертвы.

16. Арт. Тенсли – экосистема

17. Хатчинсон – экологическая ниша

Бурное развитие экологии характерно для 20 века. 1909 г. Митчерлих (Германия) предложил концепцию совокупного действия факторов на биоценозы.

В первой половине 20 века начались широкие работы по изучению надорганизменных биологических систем. Их основой послужило формирование концепции биоценозов как многовидовых сообществ живых организмов, функционально связанных друг с другом. Эта концепция в основном создана трудами К. Мебиуса (1877), С.Форбса (1887) и др. В 1916 г. Ф. Клементс показал динамичность биоценозов и адаптивный смысл этого; в 1920 г. – Г.Ф. Морозов создал капитальный труд «Учение о лесе», в котором продемонстрировал где лес определяется как «общежитие» растений и животных – пример экологического подхода к природным экосистемам. В этом направлении работал Д.Н. Кашкаров, рассматривавший роль среды в формировании сообщества организмов («Среда и сообщество», «Основы экологии животных»).

А. Тинеманн (1925) предложил понятие «продукция», а Ч. Элтон (1927) опубликовал первый учебник-монографию по экологии, в котором четко выделил своеобразие биоценотических процессов, определил понятие трофической ниши и сформулировал правило экологических пирамид. В 1926 г. появилась книга В.И. Вернадского «Биосфера», в которой впервые была показана планетарная роль совокупности всех видов живых организмов – «живого вещества».

В 1935 г. англичанин Артур Тенсли разработал учение об экосистемах, а в 1942 г. русский ботаник В.Н. Сукачев – понятие о биогеоценозе как едином комплексе организмов и их абиотической среды.

40 – 50-е г.г. были отмечены расширением исследований экосистем (биогеоценозов), рассматриваемых как целостные образования. Особенное развитие получило трофодинамическое направление изучения экосистем (Lindemann, 1942; Odum, 1957; Ивлев 1955). Стали широко использоваться количественные методы определения функций экосистем и математическое моделирование биологических процессов – направление, позднее получившее название теоретической экологии. Ещё раньше (1925 -1926) А. Лотка и В. Вольтера создали математические модели роста популяций, конкурентных отношений и взаимодействия хищников и их жертв. В России (30-е годы) под руководством Г.Г. Винберга велись обширные количественные исследования продуктивности водных экосистем. В 1934 г. Г.Ф. Гаузе опубликовал книгу «Борьба за существование», в которой экспериментально и с помощью математических расчетов показал принцип конкурентного исключения и исследовал взаимоотношения типа хищник-жертва. Экосистемные исследования остаются одним из основных направлений в экологии и в наше время.

К середине 60-х г.г. 20 века относится появление первых публикаций по математическому моделированию динамики экосистем (биогеоценозов) в СССР. Начиная с этого времени применение в экологии системного анализа все более расширялось, что сопровождалось не только усовершенствованием модели и приемов моделирования, но и чрезвычайно плодотворным обратным влиянием моделирования на стратегию и тактику экологических исследований и даже методологические установки экологов.

Большой вклад в развитие экологии внесли отечественные ученые: Л.А. Зенкевич, С.А. Зернов, Г.Г. Винберг, Г.В. Никольский, В.И. Жадин, Б.Г. Иоганзен, М.С. Гиляров, В.В. Догель, В.Н. Беклемишев, А.Н. Формозов, С.С. Шварц, Л.Г. Раменский и др.

Тимофеев-Ресовский (1900 год рождения) один из основоположников биогеоценологии и молекулярной биологии.

В Беларуси отдельные направления экологии развиваются с 1920-х годов. Проблемы общей экологии разрабатываются в НАН Беларуси, Белорусском и Гомельском университетах, Технологическом университете, педагогических ВУЗах, заповедниках и др.

1. Введение.

В течение многих тысяч лет человеческая деятельность не наносила природе заметного ущерба. Если в какой –либо местности истощались ресурсы, люди откочевывали в другие районы. Там они выжигали лес и возделывали освободившиеся участки, или находили иное пропитание. В сообществах охотников-собирателей существовала полная гармония между потребностями человека и возможностями природы; такой уклад жизни сохранился и по сей день у бушменов Калахари, аборигенов Австралии и эскимосов.

Серия технологических революций, которые претерпела история человечества, нарушили равновесие между человеком и природой. Возникновение 10000 лет назад земледелия и животноводства привело к быстрому росту населения, в результате которого постепенно появились первые крупные поселения. Затем произошли дальнейшие революционные сдвиги в технологии добывания пищи, здравоохранении и промышленности, превратившие мизерное по началу население земного шара в огромное технически оснащенное общество, которому требуется все больше сырья и энергии. В шестидесятые годы XX века, когда люди впервые покинули планету, появилась первая возможность взглянуть на Землю из космоса, после чего все ясно осознали, что возможности для роста населения и ресурсы Земли не беспредельны.

Итак, экологи пришли к заключению, что Земля – это космический корабль, оснащенный всем необходимым для длительного полета, но не имеющий никаких иных источников энергии, кроме собственных, а также лучистой энергии ближайшей звезды – Солнца. Считается, что жизнь на Земле существует примерно №,5 млрд. лет и нет никаких оснований опасаться, что она не просуществует по крайней мере еще столько же, если мы сами не уничтожим ее.

Энергия, необходимая для жизни, поступает на Землю в основном в виде солнечного излучения, которое используется зелеными растениями для фотосинтеза, а от них поступает далее в пищевые цепи, и следовательно, управляет биогеохимическими циклами. Кроме того, солнечная энергия определяет климатическую зональность планеты и океанические течения, т.е. непосредственно влияет на среду обитания живых существ.

2. Загрязнение – результат ошибок в эксплуатации системы жизнеобеспечения.

До самого последнего периода истории Земли живые системы планеты эволюционировали почти в полной гармонии с атмосферой, гидросферой и литосферой, не испытывая влияния человеческой деятельности. Но по мере развития сельского хозяйства и промышленности воздействие человека на среду стало все заметнее. Повсеместная индустриализация, особенно развернувшаяся за последние два столетия, привела к потенциально опасным уровням загрязнения среды.

Можно сказать, что загрязнение – это поступление в окружающую среду каких-либо веществ или энергии в таких больших количествах или в течение столь длительного времени, что эти вещества или энергия начинают наносить ущерб людям и окружающей среде. Легко распространяясь от одних компонентов жизнеобеспечения к другим, загрязнение в той или иной степени влияет на все параметры среды – антропогенные и природные, физические и биотические. Например, поступление в атмосферу чрезмерного количества некоторых газов ведет к возникновению «кислотных дождей» (гидросфера), которые в свою очередь приводят к закислению почвы (литосфера), а также к глубоким изменениям в лесных и водных экосистемах (биосфера), разрушению зданий и других объектов человеческой деятельности.

3. Загрязнение атмосферы.

Еще в начале шестидесятых годов считали, что загрязнение атмосферы – это локальная проблема больших городов и индустриальных центров, но позже стало ясно, что атмосферные загрязнители способны распространяться по воздуху на большие расстояния, оказывая неблагоприятное воздействие на районы, находящиеся на значительном удалении от места выброса этих веществ. Таким образом, загрязнение атмосферы – это глобальное явление, и для контроля за ним необходимо международное сотрудничество. К числу наиболее распространенных загрязнителей атмосферы относятся такие газы, как хлорфторуглероды, диоксид серы (SO2), углеводороды и оксиды азота.

Загрязнение может привести к значительному снижению естественной концентрации газов, входящих в состав атмосферы, например озона в стратосфере. Но поразительно другое: концентрация озона выше в тех районах, где среднемесячное содержание загрязнителей в нижних слоях атмосферы составляет 200 млн.-1, чем там, где максимальная величина загрязнения не превышает 0,04 млн.–1. Подобные аномалии высоких концентраций озона наносят ущерб многим сельскохозяйственным культурам, например томатам: суммарные потери урожая за счет избытка озона составляют в Калифорнии около 1 млрд. долларов в год. В сочетании с углеводородами и соединениями группы NОх озон может представлять собой прямую опасность для здоровья людей, и кроме того, является одной из важных составных частей фотохимического смога. Пыль, шум, чрезмерное количество тепла, радиация и электромагнитные поля – все это загрязнение атмосферы.

4. Обеднение озонового слоя.

Атмосфера – это термостатический и радиационный щит Земли. В верхних слоях атмосферы на высоте 15 – 50 км от земной поверхности кислород и озон поглощают большую часть поступающей извне коротковолновой радиации. Это ультрафиолетовое излучение, рентгеновские и гамма-лучи, которые по своей физической природе пагубны для живых существ, так как разрушают генетический аппарат. По оценкам экологов при уменьшении концентрации озона стратосферы на 5% интенсивность ультрафиолетового излучения у поверхности Земли возрастет на 7,5-15%, что может повлечь за собой увеличение заболеваемости раком кожи на десятки, а то и сотни тысяч случаев в год. При поглощении излучения озоном происходит прогрев стратосферы, возникает хорошо выраженный слой температурной инверсии (в отличие от температуры стратосферы, температура тропосферы, т.е. нижнего слоя атмосферы, по мере возрастания высоты падает ). Существование этого слоя заметно ограничивает интенсивность и масштабы конвективного перемешивания атмосферы, поэтому любые нарушения слоя инверсии приведут к резкой глобальной смене погодных условий, а значит и к изменению климата на Земле.

В верхних слоях атмосферы молекулы кислорода (О2) диссоциируют под действием излучения на атомы (О), которые соединяются с молекулами, образуя озон (О3). Под действием солнечного света эта реакция обратима. В «озоновом слое» концентрация озона поддерживается на некотором равновесном уровне в 1 млн.-1

Хлорфторуглероды представляют собой группу химических соединений, куда входят, в частности, четыреххлористый углерод и хлороформ. Обычно хлорфторуглероды используют в качестве растворителей, распылителей аэрозолей и фреонов в холодильниках. Эти вещества сравнительно устойчивы в нижних слоях атмосферы, где часто способствуют возникновению парникового эффекта. Они очень летучи и поэтому в конечном счете оказываются в стратосфере. На высоте более 25 км хлор- и фторсодержащие соединения распадаются под влиянием солнечного света, высвобождая атомы хлора или фтора, которые реагируют с озоном, причем каждый такой атом разрушает 105 молекул озона, т.е. диссоциация озона на молекулярный и атомарный кислород происходит с большей скоростью, чем обратная реакция.

Таким образом, примесь хлорфторуглеродов нарушает равновесие между кислородом и озоном. При современном уровне загрязнения этими соединениями через 20 лет количество озона уменьшится на 10%, а за полвека может разрушится около двух его третей. В 1987г. впервые наблюдалось полное, хотя и носившее сезонный характер, разрушение озонового слоя над Антарктидой.

5. Кислотные дожди.

Кислотные дожди – не простое и не единичное явление. При сжигании ископаемых горючих материалов образуется диоксид серы и оксиды азота, а при неполном сгорании образуются еще и углеводороды. Все эти вещества поступают в атмосферу в газообразном состоянии, но иногда «вымываются» оттуда, выпадая на землю с осадками. Во всех промышленных районах, таких как восточная часть США, Западная Европа и северо-восточные районы Китая и Японии, иногда выпадают дожди, рН которых значительно ниже 4,0 (в норме нижний предел кислотности дождевой воды равен 5). При естественной концентрации диоксида углерода в атмосфере рН дождевой воды составляет 5,6. В присутствии оксидов серы, поступающих в атмосферу из океана и при извержении вулканов, эта величина иногда до 4,7.

Частое выпадение кислотных дождей (рН<5) нередко приводит к крупным изменениям в экосистемах и повреждению зданий. Подобные явления характерны для государств, граничащими с теми, в которых находятся наиболее мощные источники загрязнения. Так, кислотные дожди, выпадающие в Норвегии и Швеции, - это результат загрязнения в Великобритании и Западной Европе, причем вредные вещества распространяютяс господствующими ветрами, дующие на большой высоте. В Центральной Швеции и Северной Норвегии под действием кислотных дождей снизились уловы лосося и форели, пострадали леса. Повреждение деревьев, связанное с кислотным загрязнением, - явление, очень распространенное сейчас в Европе, и есть данные о том, что в Англии от такого загрязнения страдают бук и тисс.

Нередко обнаруживается, что там, где почва бедна карбонатами (такие почвы образуются, например, на подстилающих гранитных породах), и не в состоянии нейтрализовать воздействие кислотных осадков, страдает фауна озер и рек. Особенно чувствительными оакзываются молодь и икра рыб. В частности, в Скандинавии проблема осложняется тем, что кислотные загрязнители, накопившиеся за зиму в снежном покрове, быстро высвобождаются весной при таянии снега и сразу попадают в большом количестве в талую воду в самый разгар нереста и выклева мальков.

Под влиянием кислотных дождей магний и кальций вымываются из почвы и листового опада, а алюминий, марганец и тяжелые металлы постепенно проникают в почвенные воды, где могут достигать токсических концентраций, приводящих к гибели корней деревьев и к разрушению микоризы. Врезультате этого снижаетсяспособность деревьев получать из почвы воду и минеральные соли. Болезни, связанные с недостатком минерального питания, стали весьма обычными, причем в условиях пониженной влажности заболеваемость деревьев увеличивается. К категории кислотных дождей следует отнести озонно-кислотные туманы, служащие, видимо, одной из причин суховершинности древостоя в Шварцвальде (Германия), а также выпадение сухих кислотных осадков. Озон образуется при взаимодействии углеводородов и оксидов азота в самых нижних слоях атмосферы под влиянием солнечного света. Даже в том случае, когда концентрация каждого отдельного загрязнителя безвредна, смесь таких веществ, как озон, диоксид серы, оксиды азота, другие фотооксиданты и тяжелые металлы, может привести к сильному угнетению растительности. В сочетании с климатическими стрессами, особенно засухой, такой “коктейль” из загрязняющих веществ часто бывает причиной гибели деревьев.

Таким образом, выражение “кислотные дожди” фактически обозначает несколько разнообразных явлений. Методы борьбы с закислением, например внесение извести в озера (Швеция) или лесную почву (Германия) дают лишь кратковременный положительный эффект. Серьезных успехов в этом направлении можно достигнуть лишь одним способом – снижением количества газообразных загрязнителей, поступающих в атмосферу. Особое внимание следует сосредоточить на уменьшении выбросов диоксида серы, который поступает в атмосферу в особенно больших количествах, а источники выбросов сравнительно легко обнаружить: это промышленные предприятия, главным образом работающие на угле электростанции. Кроме того существуют эффективные и доступные, но дорогостоящие технологии десульфуризации, при использовании которых диоксид серы в атмосферу не выбрасывается. В долгосрочной перспективе, видимо, также важно будет ограничить поступление в атмосферу углеводородов и оксидов азота.

6. Загрязнение воды.

До последнего времени загрязнение воды было локальным явлением, касавшимся преимущественно промышленно развитых стран. Проблема эвтрофизации, вызванной применением чрезмерного количества удобрений при интенсивном ведении сельского хозяйства, а также сточными водами, обогащенными фосфатами, явилась главной проблемой водоемов в ХХ столетии. Такие ситуации все чаще возникают то в одном, то в другом уголке земного шара, затрагивая не только пресноводные, но и морские экосистемы. Например, летом 1988 года огромное, протяженностью в несколько миль пятно «цветения» планктонных водорослей покрыло часть Северного моря и достигло Балтики. Сброс плохо очищенных сточных вод из населенных пунктов побережья приводит к возникновению прямой угрозы для здоровья купающихся в море людей и для морских животных.

Городские стоки и крупные свалки часто бывают причиной загрязнения вод тяжелыми металлами и углеводородами. Поскольку тяжелые металлы накапливаются в морских пищевых цепях, их концентрация может достигнуть летальных доз, что и произошло после большого промышленного выброса ртути в прибрежные воды Японии вблизи города Минимата. Повышенная концентрация этого металла в тканях рыбы привела к гибели многих людей и животных, съевших зараженный продукт. Сублетальные дозы тяжелых металлов, пестицидов и продуктов переработки нефти могут заметно ослаблять защитные свойства организмов. Концентрация полихлорбифенилов (известны еще как канцерогены) в Северном море достигает в настоящее время 0,000002 млн.-1, а в тканях дельфинов, представляющих собой конечное звено пищевой цепи, их концентрация достигает уже 16 млн.-1. Страны, расположенные на побережье Северного моря с недавнего времени проводят комплекс мероприятий, направленных на снижение, а в перспективе и на полное прекращение сброса в море и сжигания токсических отходов. Что же касается законодательных мер по контролю над нефтяным загрязнением при работе нефтяных терминалов и слива балластной воды из нефтеналивных судов, то они были приняты гораздо раньше, после того как стала очевидной опасность больших разливов нефти из танкеров (как, например это было при аварии Торри Каньон в 1967 г.). Результаты исследований показали, однако, что малоизвестные небольшие по объему, но постоянно повторяющиеся разливы и утечки нефти наносят экосистемам даже больший ущерб, чем нашумевшие катастрофы. Детергенты, применяемые для уничтожения нефтяных пятен с поверхности моря, часто оказываются более опасными для среды, чем сама нефть. Настоятельно необходимо дальнейшее изучение проблемы и дальнейшее совершенствование мониторинга нефтяного загрязнения моря.

На пути юридического контроля загрязнения морской, а особенно открытой океанической среды возникают большие трудности, поскольку проблема уничтожения отходов стала сейчас для многих государств весьма острой, а незаконный сброс их в море чрезвычайно привлекателен. Вредные химические соединения и радиоактивные отходы, попавшие в море, постепенно разносятся течениями и волнами, но если они попадают в мелководные приконтинентальные моря, и особенно на литораль, то немедленно наносят вред экосистеме, еще до того, как удается принять эффективные меры борьбы с этим воздействием. В этом отношении малые моря особенно уязвимы. Воды Ирландского имеют более высокую радиоактивность, чем в других приконтинентальных морях, а объясняется это утечками на атомной станции В Селлафилде.

Еще одна серьезная проблема связана с эрозией почвы. В результате эрозии увеличивается количество взвеси в речных и морских прибрежных водах. Есть данные о том, что наличие взвеси в воде благоприятно для рыболовства, однако это не доказано. Вместе с тем совершенно очевидно, что осаждение чрезмерного количества взвеси ведет к разрушению коралловых рифов. Так, на Большой барьерный риф неблагоприятное воздействие оказало уничтожение лесов на континенте.

7. Уничтожение лесных богатств Земли.

Лес – это естественная устойчивая формация растительного покрова обширных областей земного шара, занимавшая до последнего времени одну треть поверхности суши. Если площадь, занятая лесами умеренной зоны, уменьшается незначительно, то тропические леса исчезают с такой скоростью, что к 2002 году будут занимать лишь 30 млн. га или 7% суммарной поверхности суши, тогда как в 1950 году эта цифра составляла 15%. Каждый год в мире уничтожается на 12 млн. га (что равно площади Англии), а еще 10 млн. га лесов деградируют, так как вырубка ценных пород на этих площадях не сопровождается соответствующим лесоустройством и природоохранными мероприятиями. А между тем тропические леса крайне нуждаются в охране. В древесине ценных пород заинтересованы практически все страны мира, и следовательно, все они должны отвечать за состояние тропических лесов. Страны Третьего мира, где эти леса произрастают, слабо развиты и не в состоянии самостоятельно справиться с этой задачей.

Традиционная практика расчистки лесов под пашню с помощью подсечно-огневого метода долгое время не приносило лесу ощутимого вреда, так как плотность населения была невелика. Необходимо также подчеркнуть, что времени, на которое поле забрасывали, и оно снова зарастало, хватало для того, чтобы восстанавливалась естественная лесная экосистема и плодородие лесных почв. Позже, когда численность населения возросла, и появились такие конкурентные виды землепользования, как постоянные сельскохозяйственные плантации или затопление при строительстве ГЭС, периода «отдыха» земли стало не хватать, и для освобождения новых посевных площадей потребовалась дополнительная вырубка лесов. Но развитие сельского хозяйства – не единственная причина уничтожения тропического леса: там заготавливают дрова и ценную древесину тропических пород, кроме того, лес вырубают и выжигают, расчищая пространства под пастбища.

8. Эрозия почвы и потеря плодородных земель.

Уничтожение лесов – не единственная причина эрозии почвы: это явление наблюдается и при чрезмерной эксплуатации пашни и пастбищ. Формирование почвы – длительный процесс и сейчас на планете в целом разрушение почвы происходит гораздо интенсивнее, чем ее образование. Особенно значительная эрозия возникает в холмистых местностях, где выпадает много осадков и происходит активная вспашка земли. Во многих районах Юго-Восточной Азии издавна существует система террасного земледелия, которая позволяет хорошо удерживать почву даже там, где нет леса. Применение этого агроприема наряду с безотвальной вспашкой и сооружением на полях перемычек, препятствующих вымыванию почвы во время дождей – основные меры борьбы с эрозией. Примеры такой сберегающей почву культуры земледелия имеются на Бали, тогда как на соседней Яве быстрый рост населения и преобладание мелких единоличных хозяйств привели к значительному оскудению запасов плодородных земель. Вследствие эрозии во всем мире ежегодно теряется 5 млн. га плодородной пахотной земли.

На пастбищах, где происходит перевыпас скота, часто уничтожается растительный покров, удерживающий плодородный слой почвы. Растения выедаются целиком и погибают, в результате чего дождевая вода беспрепятственно размывает поверхность почвы, вызывая обширную эрозию, что в конечном итоге ведет к возникновению глубоких оврагов. Ежегодно в мире из-за перевыпаса и последующей эрозии теряется около 7 млн. га пастбищных угодий, многие из которых превращаются в пустыню.

Пустыни обычно возникают естественным образом, однако этот процесс, называемый опустыниванием, часто ускоряется в результате деятельности человека. Треть поверхности суши располагается в засушливых и полузасушливых областях, а 700 млн. человек, населяющие эти области, находятся буквально на грани выживания. Хозяйственная деятельность этих малоимущих людей вызывает значительную эрозию почв, но у них нет иного выхода. Размеры Сахеля, полузасушливого пояса, расположенного в Африке южнее Сахары, увеличиваются из-за перенаселенности и слишком интенсивного выпаса скота. Процесс опустынивания можно остановить и снова превратить пустыню в оазис. Для этого необходимо переселить население в другие районы и насадить леса. В силу административных, социальных, экономических и политических причин эта задача чрезвычайно трудна, однако ее решение привело бы к увеличению количества и регулярности выпадения осадков, что в свою очередь через изменение величины альбедо влияло бы на климат.

Вывод.

Экологические познания и понимание принципов функционирования и эволюции систем жизнеобеспечения Земли заставило многих критически взглянуть на то, как используются ресурсы планеты. Если мы хотим, чтобы эксплуатируемые виды растений и животных восстанавливались, а среда обитания была пригодна для жизни, нам необходимо руководствоваться концепциями «зеленых».

В Международной программе охраны природы впервые выдвинута концепция оптимального использования экосистем Земли. Согласно ей, все население земного шара может рассчитывать на удовлетворительные условия существования до тех пор, пока система жизнеобеспечения используется нормально и не происходит подавления других обитателей планеты, ведущего к их гибели. Многие представители флоры и фауны Земли могут оказаться в будущем более полезными, чем это представляется сейчас.

Список использованной литературы:

1 . Мамонтов С.Г. Биология. Москва. «Высшая школа».1991.-447 с.

2 . Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. В 3-х томах. Москва. «Мир».1993.

3 . Николов Т. Долгий путь жизни. Москва. «Мир».1986.-167с.

Право на благоприятную окружающую среду закреплено Конституцией Российской Федерации. За соблюдением этой нормы следят ряд органов:

• Минприроды России;
• Росприроднадзор и его территориальные управления;
• природоохранная прокуратура;
• органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации в области экологии;
• ряд других ведомств.

Но логичнее было бы закрепить обязанность каждого по сохранению природных ресурсов, минимизации отходов потребления, бережного отношения к природе. У человека много прав. А что есть у природы? Ничего. Только обязанность удовлетворять всё растущие потребности человека. И такое потребительское отношение ведёт к возникновению экологических проблем. Давайте разберём, что это такое и как улучшить существующее положение вещей.

Понятие и виды проблем окружающей среды

Проблемы экологии трактуются по-разному. Но суть понятия сводится к одному: это результат бездумного, бездушного антропогенного воздействия на окружающую среду, которое приводит к изменению свойств ландшафтов, истощению или потере природных богатств (полезных ископаемых, животного и растительного мира). И бумерангом отражается на жизни и здоровье человека.

Экологические проблемы затрагивают всю природную систему. Исходя из этого, выделяется несколько видов этой проблемы:

• Атмосферные . В атмосферном воздухе, чаще всего городских территорий, наблюдается повышенная концентрация загрязняющих веществ, в том числе твёрдых частиц, диоксида серы, диоксида и оксида азота, оксида углерода. Источники – автомобильный транспорт и стационарные объекты (промышленные предприятия). Хотя, согласно Государственному докладу «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2014 году», общий объём выбросов уменьшился с 35 млн. т/год в 2007 году до 31 млн. т/год в 2014 году, воздух чище не становится. Самые грязные российские города по этому показателю – Биробиджан, Благовещенск, Братск, Дзержинск, Екатеринбург, а самые чистые – Салехард, Волгоград, Оренбург, Краснодар, Брянск, Белгород, Кызыл, Мурманск, Ярославль, Казань.
• Водные . Наблюдается истощение и загрязнение не только поверхностных, но и подземных вод. Возьмём, к примеру, «великую русскую» реку Волгу. Воды в ней характеризуются как «грязные». Превышена норма содержания меди, железа, фенола, сульфатов, органических веществ. Это связано с работой промышленных объектов, которые выбрасывают в реку неочищенные или недостаточно очищенные стоки, урбанизацией населения – велика доля бытовых стоков через биологические очистные сооружения. На уменьшение рыбных ресурсов оказало влияние не только загрязнение рек, но и строительство каскада гидроэлектростанций. Ещё лет 30 назад даже около г. Чебоксары можно было выловить каспийскую белугу, теперь же не попадётся ничего крупнее сома. Возможно, что ежегодные акции гидроэнергетиков по запуску мальков ценных пород рыб, таких как стерлядь, когда-нибудь принесут ощутимый результат.
• Биологические . Деградируют такие ресурсы, как леса, пастбища. Про рыбные ресурсы упомянули. Что касается леса, то мы вправе назвать свою страну крупнейшей лесной державой: четверть площади всех лесов в мире произрастает у нас, половина территории страны занята древесной растительностью. Нам нужно научиться бережнее относиться к этому богатству, чтобы сохранить его от пожаров, своевременно выявлять и наказывать «чёрных» лесорубов.

Пожары чаще всего – дело рук человеческих. Не исключено, что таким образом кто-то пытается скрыть следы незаконного использования лесных ресурсов. Возможно, не случайно к наиболее «горимым» районам Рослесхоз относит Забайкальский, Хабаровский, Приморский, Красноярский края, республики Тыва, Хакасия, Бурятия, Якутия, Иркутскую, Амурскую области, Еврейскую автономную область. При этом на ликвидацию пожаров тратятся огромные средства: например, в 2015 году израсходовано свыше 1,5 млрд. рублей. Есть и хорошие примеры. Так, республики Татарстан и Чувашия в 2015 году не допустили ни одного лесного пожара. Есть с кого брать пример!

• Земельные . Речь идёт об истощении недр, о выработке полезных ископаемых. Чтобы сберечь хотя бы часть этих ресурсов, достаточно максимально перерабатывать отходы и направлять их на повторное использование. Тем самым мы будем содействовать уменьшению площади свалок, а предприятия могут экономить на разработке карьеров, применяя в производстве вторсырьё.
• Почвенно —геоморфологические . Активное ведение сельского хозяйства и ведут к оврагообразованию, эрозии почв, их засолению. По данным Минсельхоза России, на 1 января 2014 г. деградации подвержено почти 9 млн. га сельхозугодий, из них деградировано свыше 2 млн. га земель. Если эрозия возникает в результате землепользования, то помочь почве можно: за счёт террасирования, создания лесополос для защиты от ветра, изменения типа, густоты и возраста растительности.
• Ландшафтные . Ухудшение состояния отдельно взятых природно-территориальных комплексов.

Современные мировые экологические проблемы

Локальные и глобальные экологические проблемы тесно взаимосвязаны. Что происходит в отдельно взятом регионе, в итоге отражается на общей ситуации во всём мире. Поэтому к решению вопросов окружающей среды нужно подходить комплексно. Для начала выделим основные глобальные экологические проблемы:

• . В результате уменьшается защита от ультрафиолетового излучения, что приводит к различным заболеваниям населения, в том числе раку кожи.
• Глобальное потепление климата . За последние 100 лет произошло повышение температуры поверхностного слоя атмосферы на 0,3-0,8°С. Площадь снегов на севере стала меньше на 8%. Произошёл подъём уровня мирового океана до 20 см. За 10 лет скорость роста среднегодовой температуры на территории России составила 0,42°С. Это в два раза больше, чем скорость роста глобальной температуры Земли.
• . Ежедневно мы вдыхаем около 20 тыс. литров воздуха, насыщенного не только кислородом, но и содержащим вредные взвешенные частицы и газы. Так, если учесть, что в мире 600 млн. автомобилей, каждый из которых ежедневно выбрасывает в атмосферу до 4 кг угарного газа, оксидов азота, сажу и цинк, то путём нехитрых математических подсчетов приходим к выводу, что автопарк выбрасывает в воздух 2,4 млрд. кг вредных веществ. Нельзя забывать и о выбросах от стационарных источников. Поэтому не удивительно, что ежегодно свыше 12,5 млн. человек (а это население целой Москвы!) умирает от болезней, связанных с плохой экологией.

• . Эта проблема приводит к загрязнению водоёмов и почв азотной и серной кислотой, соединениями кобальта и алюминия. В результате падает урожайность, гибнут леса. Токсичные металлы попадаю в питьевую воду и отравляют нас.
• . 85 млрд. тонн отходов в год человечеству нужно где-то складировать. В результате почва под санкционированными и несанкционированными свалками загрязняется твёрдыми и жидкими промышленными отходами, ядохимикатами, бытовым мусором.
• . Основные загрязнители – нефть и нефтепродукты, тяжёлые металлы и сложные органические соединения. В России экосистемы рек, озёр, водохранилищ сохраняются на стабильном уровне. Таксономический состав и структура сообществ не претерпевают существенных изменений.

Пути улучшения окружающей среды

Насколько глубоко бы ни проникли современные экологические проблемы, их решение зависит от каждого из нас. Итак, что мы можем сделать, чтобы помочь природе?

• Использование альтернативного вида топлива или альтернативного транспортного средства. Чтобы сократить вредные выбросы в атмосферный воздух, достаточно перевести автомобиль на газ или пересесть на электрокар. Весьма экологичен способ перемещения на велосипеде.
• Раздельный сбор. Достаточно установить дома две ёмкости для мусора, чтобы эффективно внедрить раздельный сбор. Первая – для отходов, не поддающихся переработке, а вторая – для последующей передачи на вторсырьё. Стоимость пластиковых бутылок, макулатуры, стекла становится всё дороже, поэтому раздельный сбор – это не только экологично, но и экономично. Кстати, пока в России объём образования отходов в два раза выше объёма использования отходов. В результате за пять лет объём отходов на свалках утраивается.
• Умеренность. Во всём и везде. Эффективное решение экологических проблем предполагает отказ от модели общества потребления. Человеку для жизни не нужно 10 сапог, 5 пальто, 3 автомобиля и т.д. С пластиковых пакетов легко перейти на экопакеты: они прочнее, срок эксплуатации намного дольше, а стоимость порядка 20 рублей. Экосумки под собственным брендом предлагают многие гипермаркеты: Магнит, Ашан, Лента, Карусель и др. Каждый может самостоятельно оценить, от чего он может легко отказаться.
• Экологическое просвещение населения. Участвуйте в экологических акциях: посадите дерево во дворе, съездите на восстановление лесов, пострадавших от пожаров. Примите участие в субботнике. И природа поблагодарит вас шелестом листьев, легким дуновением ветерка… Воспитайте в детях любовь ко всему живому и научите грамотному поведению на прогулке в лесу, на улице.
• Вступить в ряды экологических организаций. Не знаете, как помочь природе и сохранить благоприятную окружающую среду? Вступайте в ряды экологических организаций! Это могут быть всемирные экологические движения Гринпис, Фонд дикой природы, Зелёный крест; российские: Всероссийское общество охраны природы, Русское географическое общество, ЭКА, Раздельный СБОР, Зелёный патруль, РосЭко, Неправительственный экологический фонд имени В.И.Вернадского, Движение дружин охраны природы и др. Креативный подход к сохранению благоприятной окружающей среды и новый круг общения ждут вас!

Природа одна, другой не будет никогда. Уже сегодня, начав сообща решать проблемы окружающей среды, объединив усилия граждан, государства, общественных организаций и коммерческих предприятий, можно улучшить мир вокруг нас. Вопросы охраны природы волнуют многих, ведь от того, как мы к ним отнесёмся сегодня, зависит, в каких условиях буду жить наши дети завтра.

Очерки на тему экологии и глобальных проблем человечества

(Материал подготовлен Юлией Свич )

Очерки на тему экологии и глобальных проблем человечества

РУКОТВОРНЫЙ ВУЛКАН

Человек сравнительно новый элемент экосистемы Земли, и места себе в этом мире себе ещё не нашел. Постоянно вмешиваясь в природные процессы, он вносит множество изменений в Природу. Подчас катастрофических.

Одна из таких катастроф произошла в Сидоарджо, одном изиндонезийских районов на острове Ява в мае 2006года. Там произошло мощное извержение грязевого вулкана, вызванное бурением скважины при поиске газового месторождения.

В начале в небо ударил 180 - метровый фонтан грязи, а по округе начал распространятся запах сероводорода. В первые дни фонтан выбрасывал по 5 - 7 тысяч кубометров грязиежедневно. К концу лета счет шел уже на десятки кубометров, а сейчас эта величина достигает170 тысяч кубометров в сутки. В результате непригодной для жизни стала территория в 25 квадратных километров. Количество эвакуированных людей достигло 13 тысяч. Часть построек полностью, выше крыш, залита грязью, слой которой достигает 12 метров.

Вопрос о причинах извержения долгое время оставался открытым, пока Ричард Дэвис, профессор университета Дарема, не исследовал основные условия, в которых проходило бурение, и обратил внимание, что в сделанной скважине не было обсадной колоны - специальной конструкции для укрепления стен. А, по его словам,в тех условиях - на глубине 2830 метров, там, где находится пористый известняк, а давление огромно, - стены необходимо было укрепить. Но этого не сделали.

При бурении были последовательно пройдены слои вулканических пород, затем плейстоценовый слой, состоящий из смеси грязи и песка, а потом бур добрался до водоносного слоя известняка. Под давлением воды в последнем слое произошла деформация вдоль бура, которая привела к возникновению трещины в породе, распространявшейся по направлению к поверхности. Вода из водоносного слоя стала перемещаться по этому направлению, проходя через все пробуренные слои, смешиваясь с их породой.

Началось извержение вулкана получившего название Lusi. И этот процесс не могут остановить ни люди, ни сама природа.

Хотя надежда есть. Индонезийские ученые из технологического института Бандунга планируют набросать в жерло вулкана тысячу специально подготовленных цепей. Каждая имеет длину 1,5 метра, и наних укреплено по четыре цементных шара - два диаметром20 сантиметров и два диаметром 40 сантиметров. Полный вес такой оборудованной цепи составляет 300 килограммов.

Схема использования такова: в первый день в жерло планируют забросить пять цепей, десять на следующий, постепенно доводя это число до 50, используя их до тех пор, пока весь запас не будет израсходован.

Ученые надеются, что, попав в жерло, цепи опустятся на глубину не менее ста метров. Они частично закупорят жерло и затруднят движение грязи. Надежды на полное "выключение" вулкана нет, но, по расчетам геофизиков, поток должен будет уменьшиться как минимум на три четверти, что заметно облегчит ситуацию. Предсказать эффективность такого метода трудно, ведь ничего подобного раньше не применялось.

Подготовил А.Косов

Научно - популярное издание " ОТКРЫТИЯ И ГИПОТЕЗЫ"3, 2007.

(Копия статьи из журнала).

ЭВОЛЮЦИЯ ПРОДОЛЖАЕТСЯ

Животные эволюционируют, чтобы угнаться за глобальным потеплением. Глобальное потепление уже отражается на эволюции некоторых животных, утверждают ученые, которые связывают генетические изменения с повышением температур.

Канадские рыжие белки выводят потомство раньше, что позволяет им раньше добираться до еловых шишек, которыми они питаются.

Славки - черноголовки из Центральной Европы все чаще улетают на зиму в Британию, а не на Иберийский полуостров, а генетически отличная субпопуляция, использующая эту стратегию, становится больше.

Европейские большие синицы оказались под селективным давлением, так как гусеницы, которыми питаются их птенцы, раньше становятся взрослыми. Синицы, которые могут раньше положить яйца - что является генетическим признаком, имеют преимущество, так как их птенцы по - прежнему могут поедать этих гусениц.

Фруктовые мухи, чьи генетические характеристики типичны для южных насекомых, стали чаще встречаться в северных широтах.

У комаров, живущих на листьях плотоядных кувшинок в Северной Америке, изменилось время впадения в спячку личинок в ожидании зимы.

Глобальное потепление может сделать мир таким, каким он был 4 млн. лет назад, когда уровень моря был на 25 метров выше, чем сегодня.

(Копия статьи из журнала).

ОЛЕШКОВСКИЕ ПЕСКИ.

На удивление мало кто из жителей нашей страны знает о том, что в Украине находится пустыня. Да не какая-нибудь, а самая большая в Европе. Причем пустыня образовалась не в результате природных катаклизмов или иных естественных процессов, а по вине человека.

Трудно поверить, что есть места в стране, где можно идти сутки напролет и не увидеть ни человека, ни вообще каких-либо следов цивилизации. Но, тем не менее, такие места есть. И одно из таких мест это Олешковские пески, получившие свое название по старому названию города Цюрупинск (Олешки). Это те самые Олешки, где с 1711 - 1728гг. находилась Олешковская сечь. В 1925году город переименован в Цюрупинск.

Олешковские пески - это самая большая на Европейском континенте пустыня. Она протянулась на 150 км с севера на юг и на 30км с запада на восток. Всего 161,2 тысячи гектар - от Каховки до Кимбургской косы, а со смежными землями - 210 тысяч. Но так было не всегда.

Не смотря на то, что низовья Днепра богаты на песок, их продвижение ранее делал невозможным покров степной растительности. Трава была в человеческий рост, кустарник+ Но в XIX веке сюда начали завозить овец. В частности большими стадами владел барон Фальц - Фейн, основатель заповедника Аскания - Нова. Стада были многочисленные, и именно они, в конце концов, уничтожили растительность. Частично она была съедена, а большей частью вытоптана острыми копытами животных. В результате из под тонкого покрова плодородной почвы показался песок, а эрозия продолжила дело.

Песок Олешья очень мелкий и легкий, если его подбросить в воздух пройдет некоторое время, прежде чем он осядет. Климатические условия сложные: летом песок нагревается до 75 градусов. Горячие восходящие потоки, идущие от песков, разгоняют дождевые тучи, так что дождей здесь мало. Еще бывают "сухие дожди" т.е. когда молнии бьют, гром гремит, а дождя ни капли. Дело в том, что дождевые капли высыхают, не долетая до земли. Ранее были часты суховеи, когда сыпучее застилало солнце и грозило гибелью зазевавшимся путешественникам. Иногда можно наблюдать сравнительно высокие смерчи.

Есть в Украинской пустыне и обязательный атрибут пустыни: оазис. Настоящий, с небольшим озером и сосновой рощицей. Кстати среди пустыни то здесь, то там можно увидеть одинокие деревья. Они могут тут расти из-за сравнительно неглубокого нахождения грунтовых вод, поднявшихся после открытия Северо-Крымского канала.

Но, бредя по унылой песчаной поверхности, этого не замечаешь, вокруг только однообразный ландшафт и заблудиться, не имея компаса и не обладая навыками ориентации на местности очень просто.

Строго говоря, пустыней Олешковские пески считались только до 1960 года. Потом их активно стали засаживать лесами и превратили в полупустыню. Сейчас они остановлены по краям самыми большими в мире искусственными лесами - площадью около 100 тысяч гектар. Вот так и получается - сначала человек своим бездумным поведением в считанные десятилетия создает себе головную боль в виде пустыни, а потом героическими усилиями пытается преодолеть созданные им же проблемы. И преодолеть ихнамного сложнее, чем создать.

(Статья сокращена).

Научно - популярное издание " ОТКРЫТИЯ И ГИПОТЕЗЫ" № 7, 2006.

Материалы подготовила сотрудник Центра «Христианская интегративная психотерапия имени отца Александра Меня» («Просветительски-проповедническая секция) – Юлия Свич.

Лекция №1: «ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА: ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ»

В современном понимании экология – это наука об условиях существования живых организмов, их взаимодействиях между собой и окружающей средой.

Цель курса «Экология» - изучение основных закономерностей взаимодействия в системе «биосфера – общество – техногенная среда» и формирование представлений об экологических подходах к решению природоохранных проблем.

Для достижения названной цели предполагается решение ряда задач :

Рассмотрение общих закономерностей взаимодействия живых организмов и среды обитания;

Анализ круга проблем, связанных с антропогенным (техногенным) воздействием на окружающую среду;

Формирование представлений, элементарных умений и навыков в сфере природоохранной деятельности;

Рассмотрение правовых основ экологической безопасности.

Предметом экологии является изучение:

Законов существования и развития природы;

Закономерностей реакции природы на воздействие человека;

ПДН на природные системы, которые может позволить себе общество.

Жизнь на планете протекает и развивается лишь в тонком слое атмосферы, гидросферы и литосферы. Вот эту тонкую земную оболочку, населенную организмами, принято называть биосферой (bios – жизнь, spharia – шар). Границей биосферы считается в атмосфере слой до 15 км от поверхности земли, в гидросфере – до глубины 12 км и в литосфере – толщина до 5 км. Только в этих пределах обнаружены живые существа и возможно их существование.

Краткий исторический очерк развития экологии

В истории развития человечества проблемы, связанные с охраной окружающей природной среды, подразделяют на ряд периодов.

I период : эра наиболее примитивной культуры каменного века и первобытно-общинного уклада жизни. Малочисленные человеческие племена были рассеяны по земле и воздействие их на природу ограничивалось собирательством растений, охотой на диких животных, рыболовством. Человек уже использовал при изготовлении орудий труда и защиты горные породы. Это был длительный период взаимодействия человека с природой с малоощутимыми изменениями в ней.

II период : охватывает время начала землепользования (8 – 7 вв. до н.э.) до становления промышленного производства (15 в.н.э.). С развитием скотоводства возросла нагрузка на пастбища, с которых вытеснялись традиционно пасшиеся там дикие животные. Лишившись коренных мест обитания, они численно сокращались, а то и вовсе исчезали.

При переходе к земледелию стали выжигаться и выкорчевываться леса. Характер ландшафта преображался, деградируя в сторону уменьшения лесов, эрозии почв и т.п.

III период : время становления и развития капитализма (16 – 19 вв.) с постепенной концентрацией производительных сил, постоянными захватническими войнами, освоением минерально-сырьевых ресурсов, развитием горного дела, металлургии, добычи угля и т.д.

IV период : 20 столетие. Этот период связан с глобальными воздействиями человека, его деятельности на природу, приведших к реальной опасности истощения не только невозобновимых, но и возобновимых природных ресурсов, к планетарному загрязнению.

V период : наметился в конце 20 – начале 21 в. Антропогенное воздействие на природу достигло таких масштабов, что возникли проблемы глобального характера, о которых в начале 20 в. никто не мог подозревать: глобальное потепление климата, истощение озонового слоя, истребление лесного покрова Земли, опустынивание обширных территорий, загрязнение Мирового океана, уменьшение видового разнообразия фауны и флоры, угроза крупномасштабных катастроф и аварий, нехватка продуктов питания и т.д.

Экология зарождалась, как раздел биологии, изучающий взаимоотношения организмов со средой их обитания. Первые экологические исследования, пожалуй, стоит отнести к работам отца зоологии Аристотеля. Он описал более 500 видов животных, указав, в том числе и на характер их мест обитания - а это уже сфера экологии.

Сам термин "экология" был предложен в 1866 году Геккелем. Он происходит от греческого "ойкос" - дом, "логос" - наука. Как научная дисциплина экология имеет более чем вековую историю. Систематические экологические исследования ведутся приблизительно с 1900 г. К наиболее выдающимся экологам этого периода принадлежат такие зарубежные ученные, как Г. Бердон-Сандерсон, У. Элтон и А Тенсли (Англия), С. Форбс и В. Шелфорд (США), а также отечественные - Д.Кашкаров, А. Парамонов, В. Вернадский, С. Северцев, В. Сукачев. Среди выдающихся экологов более поздних времен следует назвать Ю. Одума, Б. Коммонера, Д. Медоуза, Р. Риклефса, Р. Дажо, В. Ковду, М. Будико, М. Реймерса, С. Шварца, Ю.В. Новикова, Ю. Израэля, О. Яблокова, В. Горшкова, К. Лосева, К. Кондратьева.

Современное определение экологии звучит следующим образом:

Экология - наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей их неорганической средой; о связях в надорганизменных системах, о структуре и функционировании этих систем.