Лектор: к.с.-х.н., доцент

Никифоров А.И.

Каф. международных комплексных проблем природопользования и экологии

Э К О Л О Г И ЯПредмет и задачи

История формированияСовременное понимание

структуры

Экология – наука, изучающая взаимоотношения живых организмов между собой и с окружающей их средой

«Экология – наука о закономерностях существования, взаимодействия и развития всего живого на нашей планете, а также о причинах, вызывающих те или иные изменения в организмах, популяциях и биоценозах.»

Т. Миллер «Жизнь в окружающей среде»

Основные направления экологии

• Экология человека (социоэкология)• Геоэкология• Глобальная экология• Фундаментальная (общебиологическая) экология• Прикладная экология

Этапы развития экологии

1. Накопительный (описательный)

287-372 г.до н.э. 384-322 г до н.э.

2. Аналитический (XIV - XVIII века)

Жан-Батист Ламарк 1744-1829

Карл Линней 1707-1778

Антуан Лавуазье 1743-1794

Сформировано принципиальное понимание взаимосвязи между организмами и средой их обитания

Значительное внимание в работах А. Лавуазье уделялось вопросам дыхания организмов и роли газообмена в жизни живых существ..

Антуан Лавуазье

(1743 – 1794)

Он в своих работах впервые обосновал принципиальную схему взаимодействия трёх основных функциональных групп организмов (производящих органическое вещество, потребляющих его и разлагающих его) – т.е. заложил основы понимания биологического круговорота веществ.

Понимание сообщества различных живых организмов Земли как единой планетарной системы впервые встречается в работах выдающегося французского учёного конца XVIII века Антуана Лавуазье.

Трагическая смерть учёного (во время Французской революции он был гильотинирован) не позволила ему продолжить эти исследования.

Жан-Батист Ламарк 1744-1829

Впервые концепцию биосферы как единой планетарной системы сформулировал в начале XIX в. французский учёный-естествоиспытатель Жан-Батист Ламарк.

Не вводя самого термина «биосфера», в

своих работах он указывал на общность

процессов, происходящих в живой природе,

а также на то, что взаимодействие живых

организмов между собой и с окружающей их

средой оказывает существенное влияние на

весь облик Земли.

Ламарк также подчёркивал, что причины наблюдающегося разнообразия живых организмов следует усматривать не только в разнообразии существующих условий среды, но и в историческом преобразовании живых существ, приводящем к появлению новых жизненных форм, более приспособленных к окружающим условиям

«Опыт о законе народонаселения» 1798 г

Томас Мальтус1766 - 1834

«Страна процветает, если каждый гражданин может съесть на ужин бифштекс, запив его стаканом доброго вина»

3. Становление экологии (XVIII – конец XIX в)

Чарльз Дарвин 1809-1882

Эрнст Геккель 1834-1919

Карл Мёбиус 1825-1908

•Эрнст Геккель (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 Дарвин называет условиями, порождающими борьбу за существование».

Карл Мебиус (1877)

БИОЦЕНОЗ - это “объединение живых организмов, соответствующее по своему составу, числу видов и особей некоторым средним условиям среды, объединение, в котором организмы связаны взаимной зависимостью и сохраняются благодаря постоянному размножению в определенных местах... Если бы одно из условий отклонилось на некоторое время от обычной средней величины, изменился бы весь биоценоз...”

4. Системный (конец XIX – середина XX века)

В.И. Вернадский 1863-1945

А. Тэнсли1871-1955

Сформулировал понятие «Биосфера»

Ввёл термин «экосистема»

А. Тэнсли:

«любая совокупность организмов и

неорганических компонентов, в которых может

поддерживаться круговорот веществ,

называется экологической

системой»

Сам термин «биосфера» был предложен

лишь в 1875 г. австрийским геологом и

палеонтологом Эдуардом Зюссом

Эдуард Зюсс 1831-1914

Э. Зюсс понимал под биосферой

неразрывное функциональное единство

живых организмов, населяющих Землю,

образующих на поверхности планеты

своеобразную живую оболочку и

оказывающих непрерывное воздействие

друг на друга и на окружающую их среду.

Наряду с биосферой (живой оболочкой), Э. Зюсс выделял

также ещё три оболочки Земли: атмосферу, гидросферу и

литосферу. В своих работах он рассматривал сложный

характер их взаимодействия

В.И. Вернадский 1863-1945

Целостное учение о биосфере разработал русский биогеохимик и философ Владимир Иванович Вернадский.

В.И. Вернадский определил примерные границы распространения биосферы и описал три основных её компонента:

- живое вещество,

- косное (неживое) вещество

- биокосное вещество (продукт взаимодействия

живого вещества с косным)

В своих работах он однозначно доказал, что живые организмы являются мощной и активной силой, преобразующей облик планеты Земля (учитывая их деятельность как в настоящее время, так и в далёкие геологические эпохи).

В.И. Вернадский - русский биогеохимик и философ, разработал целостное учение о биосфере. Он аргументировано доказал, что живые организмы являются мощной и активной преобразующей силой планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в далёкие геологические эпохи.

В.И. Вернадский определил примерные границы распространения биосферы и описал три основных её компонента:

- живое вещество,

- косное (неживое) вещество

- биокосное вещество (продукт взаимодействия живого вещества с косным)

К предпосылкам перехода биосферы в ноосферу В.И. Вернадский относил следующие цивилизационные изменения:

1. Человечество должно стать единым целым (исчезновение расовых, культурных, экономических барьеров)

2. Преобразованы средства связи и обмена и создано единое информационное пространство

3. Открыты новые источники энергии

4. Поднято благосостояние народных масс (исчезновение нищеты, голода, безработицы)

5. Обеспечено равенство всех людей

6. Войны должны быть исключены из жизни общества

В.И. Вернадский считал, что со временем наступит такой этап в истории нашей планеты, на котором биосфера будет трансформирована в «ноосферу», когда «научное познание, а не стихийные силы и не темные страсти будут направлять развитие мира»

Эдуард Ле Руа1870-1954

Пьер Тейяр де Шарден1881-1955

В работах Э. Ле Руа и П. Тейяра де Шардена развивается мысль, что НООСФЕРА – закономерный итог эволюционирования мыслящего вещества Земли.

По мнению этих учёных, Ноосфера формируется при непосредственном участии сознания каждого человеческого индивидуума.

Формирование нового понимания экологического равновесия в биоценозе

Изучение механизмов наследования признаков

Н.К. Кольцов 1872-1940

Н.В. Тимофеев-Ресовский 1900-1981

Н.И. Вавилов 1887-1943

Дж. Д. Уотсон

Биотическая структура экосистемыПродуценты (организмы, продуцирующие органические соединения из простых неорганических (вода, углекислый газ, минералы)

Консументы (организмы, потребляющие органические вещества как источник энергии и компонентов собственного тела)

- Растительноядные- Всеядные- Плотоядные

Редуценты (организмы, разлагающие сложные органические соединения до простых неорганических)

Пищевая пирамида

1

2

3

ПРОДУЦЕНТЫ (фитопланктон)

К

О

Н

С

У

М

Е

Н

Т

ы

0 1,2,3 – трофические уровни

5. Интеграционный (середина XX века – наши дни)

- Смена антропоцентрической парадигмы мировосприятия на биоцентрическую

- Восприятие экологических знаний как теоретической основы экономики рационального природопользования

- Формирование и развитие «Environmental Sciense»

- Осознание наличия некоего предела интенсивности воздействия цивилизации на окружающую среду, превышение которого вызывает необратимые изменения в природных сообществах, угрожающие выживанию человека как биологического вида.

Н.Ф. Реймерс (1931-1993 гг.)

«Природопользование – этосовокупность всех форм эксплуатации природно-ресурсного потенциала и мер по его сохранению.»

«Объектом природопользования как научной дисциплины служит комплекс взаимоотношений между природными ресурсами,естественными условиями жизни общества и его социально-экономическим развитием.»

«Коэволюция означает такое поведение человека, которое имеет своим результатом не деградацию биосферы, а содействие ее развитию …»

Н.Н. Моисеев 1917-2000

Коэволюция человека и природы

Факт признания происходящего на наших глазах антропогенного изменения биосферы требует корректировки хозяйственной деятельности человека, ориен-тирующейся на сохранение устойчивости биосферы.

Аурелио Печчеи

1908 - 1984

Римский клуб (создан в 1968 г) – добровольное, политически нейтральное некоммерческое объединение учёных и специалистов различных направлений.

Основная цель – всесторонний анализ глобальных проблем современного мира и поиск путей их решения.

Этапы формирования и развития

концепции устойчивого развития человечества

1972 год – «Пределы роста. Доклад Римскому клубу» Медоуз Д.Х., Медоуз Д.Л., Рандерс Й., Беренс В.В. Стокгольмская конференция ООН по окружающей среде1977 год – Тбилисская декларация по образованию в области экологического образования1980 год – доклад «Всемирная стратегия охраны природы» - Международный союз охраны природы и природных ресурсов1987 год – доклад «Наше общее будущее» Международной комиссии по окружающей среде и развитию ООН (Гру Харлем Брундтланд) 1992год – конференция ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро1997 год – Принят Киотский протокол2002 год – Всемирный саммит по устойчивому развитию в Йоханнесбурге. Провозглашено «Десятилетие ООН по образованию в интересах устойчивого развития - 2005-2014 гг. »2005 год – Вступление в силу Киотского протокола2011 год – Всемирный саммит на высшем уровне по устойчивому развитию в Дурбане 2012 год – конференция ООН по устойчивому развитию в Рио-де-Жанейро

Деннис Медоуз – специалист в области системной динамики, под его руководством подготовлен доклад «Пределы роста» и выполнены многочисленные исследования в области прогнозов развития мировой экономики

sustainable development

«Устойчивое развитие» (sustainable development) – это такая модель движения вперед, при которой достигается удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения людей без лишения такой возможности будущих поколений

(Комиссия Г.Х.Брундтланд)

Все связано со всем. Экосистема состоит из множества взаимосвязанных частей, где одна воздействует на другую. Она стабилизируется благодаря своим динамическим самокомпенсирующим свойствам, которые могут быть нарушены под влиянием внешних перегрузок.Все должно куда-то деваться. Неформальная перефразировка фундаментального физического закона — материя не исчезает. В природе не существует понятия «мусор», отходы одних организмов служат пищей другим. Одна из главных причин современного экологического кризиса состоит в том, что огромные количества веществ извлечены из земли, преобразованы в новые, зачастую трудноразложимые соединения, рассеяны в окружающей среде без учета того, что «все должно куда-то деваться», и накапливаются в тех местах, где их быть не должно. Природа знает лучше. Зачастую современные технологии призваны «улучшить природу» — обеспечить человеку такие товары и услуги, которые природа не может предоставить. Между тем связанное с развитием технологий антропогенное нарушение взаимосвязей в экосистеме ставит под удар само существование человека. Ничто не дается даром. В экологии, так же как и в экономике, любой объект имеет стоимость. Глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которого ничто не может быть выиграно или утрачено, и любая выгода всегда компенсирована потерями.

Эмпирические законы экологии Барри Коммонера

Основные экологические проблемы современности

• Проблема загрязнения окружающей среды• ― ― ‖ потери биоразнообразия• ― ― ‖ опустынивания, эрозии почв и обезлесения• ― ― ‖ перенаселения (демографическая)• ― ― ‖ нехватки продовольствия и воды• ― ― ‖ рециркуляции отходов• ― ― ‖ здоровья населения• ― ― ‖ энергии и сырья• ― ― ‖ городов и транспорта• ― ― ‖ изменения климата