68
1 СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЮСТИЦИИ (РПА МИНЮСТА РОССИИ)" В г. МАХАЧКАЛЕ ЮРИДИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ Краткий курс лекций по экологии (для студентов юридического колледжа) МАХАЧКАЛА 2017

D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

  • Upload
    others

  • View
    8

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

1

СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

"ВСЕРОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЮСТИЦИИ (РПА МИНЮСТА РОССИИ)"

В г. МАХАЧКАЛЕ

ЮРИДИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

Краткий курс лекций по экологии

(для студентов юридического колледжа)

МАХАЧКАЛА

2017

Page 2: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

2

Печатается по решению редакционно-издательского совета Северо-

Кавказского института ВГУЮ Минюста России

Составитель: Кабыш Наталья Фаридовна, к. биол. н., доцент,

заведующая кафедрой общеобразовательных и правовых дисциплин СКИ

ВГУЮ Минюста РФ.

Рецензент: Габибова Патимат Иман-Вазалиевна – к. биол. н.,

доцент, член-корр. РЭА, кафедра экологии, Дагестанский государственный

университет.

Пособие содержит лекционный материал по курсу «Экология» для учащихся

Юридического колледжа.

© Кабыш Н.Ф., 2017

© СКИ ВГУЮ Минюста России, 2017

Page 3: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

3

СОДЕРЖАНИЕ:

Лекция 1. Предмет и задачи

экологии………………………………………………………………………..3

1. Наука экология, её задачи.

Лекция 2. Среда обитания. Факторы

среды……………………………………………………………………………4

1. Понятие среда обитания, основные среды обитания.

2. Экологические факторы.

Лекция 3.

Экосистемы…………………………………………………………………….7

1. Понятие об экосистемах.

2. Классификация экосистем.

3. Структура экосистем.

Лекция 4. Понятие

популяции……………………………………………………………………14

1. Определение понятия «популяция» и структура популяций.

2. Подходы к изучению популяций и их классификация

3. Динамика численности популяций.

4. Пространственная и временная структура популяции

Лекция 5. Глобальные проблемы

экологии……………………………………………………………………...25

1. Основные глобальные проблемы человечества.

2. Природные ресурсы и их классификация.

3. Антропогенное загрязнение атмосферы.

4. Антропогенное загрязнение водных ресурсов.

5. Антропогенное загрязнение водных ресурсов.

Лекция 6.

Биосфера……………………………………………………………………47

1. Понятие о биосфере.

Page 4: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

4

2. Свойства биосферы.

3. В.И. Вернадский о биосфере.

Лекция 7. Красная книга России. Особо охраняемые природные

территории……………………………………………………………………49

1. История создания Красной книги.

2. Особо охраняемые природные территории.

Лекция 8. Роль международного сотрудничества в деле охраны

природы…………………………………………………………………….... 57

1. Организация Объединенных Наций и её подразделения ЮНЕСКО, ЮНЕП

и МСПО.

Глоссарий……………………………………………………………………61

Список рекомендуемой и использованной

литературы………………………………………………………..…………64

Page 5: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

5

Лекция 1. Предмет и задачи экологии

1. Наука экология, её задачи.

Термин «экология» (от греческого oikos – дом, жилище, место обитания

и logos – наука) был введен в научный оборот немецким ученым Э.

Геккелем в 1869 году. Им же было дано одно из первых определений

экологии как науки, хотя те или иные ее элементы содержатся в трудах

многих ученых, начиная с мыслителей Древней Греции. Биолог Э. Геккель

рассматривал в качестве предмета экологии взаимоотношения животного с

окружающей средой, и, первоначально, экология развивалась как

биологическая наука. Однако постоянно возрастающий антропогенный

фактор, резкое обострение отношений природы и человеческого общества,

возникновение необходимости охраны окружающей среды неизмеримо

расширили рамки предмета экологии.

В настоящий момент экологию необходимо рассматривать как

комплексное научное направление, которое обобщает, синтезирует данные

естественных и социальных наук о природной среде и взаимодействии ее с

человеком и человеческим обществом. Она действительно стала наукой о

«доме», где «дом» (oikos) – вся наша планета Земля. Экологизация коснулась

практически всех отраслей знаний, что привело к возникновению целого ряда

направлений экологической науки. На рисунке 1, представлена структура

экологии.

Page 6: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

6

Рис. 1 Структура современной экологии

Лекция 2. Среда обитания. Факторы среды

1. Понятие среда обитания, основные среды обитания.

2. Экологические факторы.

Среда обитания – это та часть природы, которая окружает живой

организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Составные части

и свойства среды многообразны и изменчивы. Любое живое существо живет

в сложном, меняющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему и

регулируя свою жизнедеятельность в соответствии с его изменениями.

На нашей планете можно выделить несколько основных сред обитания

(сред жизни), сильно различающихся по условиям существования: водную,

наземно-воздушную, почвенную. Средой обитания служат также сами

организмы, в которых живут другие. Окружающая среда, или среда обитания

есть часть природы, в которой живут организмы.

На все живые организмы в природе, не зависимо от того, в какой из сред

они обитают, оказывают влияние компоненты среды, которые называют

факторы среды, или экологические факторы.

Page 7: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

7

Экологические факторы – это определенные условия и элементы

среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм.

Известно, что не все факторы одинаково важны для организма: так без

одних он просто не может жить, другие для него вредны, а есть такие,

которых он просто «не замечает». Различают три группы экологических

факторов: абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы – это комплекс условий окружающей среды,

влияющих на живой организм (температура, давление, радиационный фон,

влажность, состав атмосферы, морских и пресных вод, донных отложений,

почвы и др.).

Воздействие на живые организмы факторов неживой природы

определяет их распространение на нашей планете. Таким важным фактором

для большинства растений и животных является, прежде всего, свет.

Растения только на свету образуют органические вещества, именно от света

зависит суточная и сезонная периодичность в поведении растений и

животных. Например, в середине лета тепло и много осадков, а рост растений

вдруг замедляется, начинается созревание плодов и семян. У животных тоже

происходят подобные изменения: так, у птиц и млекопитающих начинается

линька, некоторые животные делают запасы на зиму, другие откладывают

запасные вещества в теле в виде жирового слоя, перелетные птицы

собираются в стаи. Что же послужило причиной таких изменений? Сигналом

к этим изменениям послужило уменьшение светового дня.

Вода также играет важную роль в жизни живых организмов, как и свет. Ее

недостаток приводит к гибели организмов, поэтому животные и растения

имеют самые различные приспособления к добыванию воды и ее экономии,

таковыми являются: длинные корни у растений пустыни (верблюжья

колючка – около 16 м.), чешуевидные листья у саксаула или листья-иголки у

кактуса для уменьшения испарения влаги. Животные могут довольствоваться

водой, содержащейся в пище, другие ее получают из запасов жира, например

верблюд, а треть могут впадать даже в спячку – грызуны и черепахи.

Важным фактором для большинства наземных животных является

температура: они не переносят низкой температуры и погибают при

температуре +40 – 45 оС . Больше от изменения температуры зависят

холоднокровные животные, с похолоданием температура их тела

соответственно понижается и они впадают в спячку. Весной, с наступлением

тепла, ящерицы, змеи любят погреться на солнце – принять «солнечную

ванну». Лучше переносят изменения температуры теплокровные животные

(птицы и млекопитающие). Они активны круглый год, но у них есть и

специальные приспособления для переживания суровых условий зимы: пух,

густая шерсть, подкожный жир. Звери, которые не могут прокормиться

зимой (медведи, бурундуки) впадают в спячку, а птицы улетают в более

теплые края, богатые пищей.

Page 8: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

8

Биотические факторы – это совокупность влияний жизнедеятельности

одних организмов на другие (конкуренция, хищничество, паразитизм и

другие).

Активно влияют живые организмы друг на друга. Известно, что все

животные, грибы живут за счет зеленых растений, создающих органические

вещества, которыми они питаются. Животных, питающихся растительной

пищей, называют – травоядными или растительноядными. Но и растения

в свою очередь не могут жить без животных. Например, без насекомых-

опылителей у многих цветковых растений не образовались бы семена. Без

птиц многие бы растения не смогли бы распространять семена, а без грибов

такие деревья в наших лесах, как береза, дуб, ель, сосна и многие другие, не

были бы такими сильными: с помощью мощной грибницы грибы снабжают

их дополнительной влагой и минеральными солями (такой характер

взаимоотношений получил название симбиоз).

Связи между животными тоже могут быть самыми разнообразными. Они

могут быть взаимовыгодными, как у муравьев и тли: питаясь выделениями

тлей, муравьи защищают их и распространяют, а многие муравьи «разводят»

тлей в своих гнездах. В других случаях отношения между живыми

организмами могут носить хищнический характер, когда животные одного

вида ловят и поедают животных другого вида (волк – зайца, лиса – мышей и

т.д.). Хищники играют важную роль в регуляции численности животных,

сдерживают их чрезмерное размножение. Кроме того, хищники служат

«санитарами», в первую очередь они убивают ослабленных животных и

больных, таким образом, они препятствуют распространению болезней и

выживанию более сильных особей. Существует в природе и такие типы

взаимоотношений между организмами, как конкуренция и паразитизм, они

являются менее жесткими, чем хищничество, так как это не обязательно

приводит к гибели хозяина. Конкуренция возникает, когда разные организмы

существуют за счет общего ресурса, количество которого ограничено. Так,

например конкурентные отношения могут возникнуть в отношении

пищевых ресурсов или даже мест для гнездования. Паразитизм – широко

распространенное в природе явление. Нет ни одного вида многоклеточных

животных или растений, которые не имели бы своих паразитов. Они

обнаруживаются даже у бактерий. Паразиты могут населять полости тела

хозяина, проникать в ткани или внутрь отдельных клеток, они живут

целиком за счет тела своего хозяина, принося ему только вред. Сложный

организм хозяина для них – целый мир. Среди паразитов встречаются как

животные, так и растительные организмы (клещи, блохи, глисты, раффлезия,

заразиха и пр.)

Page 9: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

9

Антропогенные факторы – это совокупность влияний деятельности

человека на окружающую среду (выбросы вредных веществ в атмосферу,

разрушение почвенного слоя, нарушение природных ландшафтов и др.).

В последнее время резко усилилось влияние на живые организмы

деятельности человека. Это может быть непосредственное влияние, когда

человек охотится на тех или иных животных или косвенное, когда при

распашке степей, вырубке лесов, осушении болот изменяются условия, в

которых жили организмы, и создаются новые, в которых они существовать

уже не могут. Большой вред приносит всему живому и загрязнение

окружающей среды сточными водами, ядохимикатами, отходами

производства. Все это часто ведет к гибели животных и растений, а, в

конечном счете – к сокращению многообразия их видов.

Лекция 3. Экосистемы

1. Понятие об экосистемах.

2. Классификация экосистем.

3. Структура экосистем.

Живые организмы и их неживое (абиотическое) окружение неразделимо

связаны друг с другом, находятся в постоянном взаимодействии. Любая

единица (биосистема), включающая все совместно функционирующие

организмы (биотическое сообщество) на данном участке и

взаимодействующая с физической средой таким образом, что поток энергии

создает четко определенные структуры и круговорот веществ между живой и

неживой частями, представляет собой экологическую систему.

Экологическая система, или экосистема – основная функциональная единица

в экологии, так как в нее входят организмы и неживая среда – компоненты,

взаимно влияющие на свойства друг друга и необходимые условия для

поддержания жизни в той ее форме, которая существует на Земле. Термин

«экосистема» впервые был предложен в 1935 году английским экологом А.

Тенсли. Само же представление об экосистеме возникло значительно раньше.

Упоминание о единстве организмов и среды можно найти в самых древних

письменных памятниках истории. Однако только в конце XIX столетия стали

появляться высказывания такого рода, при этом практически одновременно в

американской, европейской и русской литературе (К. Мебиус, 1877, С.

Форбс, 1877, В. Докучаев, 1886 и др.).

Page 10: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

10

Рис. 2 Структура экосистемы

В настоящее время широкое распространение получило следующее

определение экосистемы. Экосистема – это любая совокупность организмов

и неорганических компонентов, в которой может осуществляться круговорот

веществ. По Н. Ф. Реймерсу (1990), экосистема – это любое сообщество

живых существ и его среда обитания, объединенные в единое

функциональное целое, возникающее на основе взаимозависимости и

причинно-следственных связей, существующих между отдельными

экологическими компонентами. Следует подчеркнуть, что совокупность

специфического физико-химического окружения (биотопа) с сообществом

живых организмов (биоценозом) и образует экосистему. А. Тенсли (1935)

предложил следующее соотношение:

Экосистема = Биотоп + Биоценоз

В отечественной литературе широко применяется термин

«биогеоценоз», предложенный в 1940 году В. Н. Сукачевым. По его

определению, биогеоценоз – «это совокупность на известном протяжении

Page 11: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

11

земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной

породы, почвы и гидрологических условий), имеющая свою особую

специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов и определенный

тип обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями

природы и представляющая собой внутренне противоречивое

диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии».

Существует мнение, будто содержание «биогеоценоз» в значительно

большей степени отражает структурные характеристики изучаемой

макросистемы, тогда как в понятие «экосистема» вкладывается прежде всего

ее функциональная сущность. Фактически же между этими терминами

различий нет.

Классификация экосистем

Существующие на Земле экосистемы разнообразны. Выделяют

микроэкосистемы (например, ствол гниющего дерева), мезоэкосистемы (лес,

пруд и т.д.), макроэкосистемы (континент, океан и др.) и глобальную –

биосфера. Крупные наземные экосистемы называются биомами.

Зональность макроэкосистем

Экосистемы не разбросаны в беспорядке, наоборот, сгруппированы в

достаточно регулярных зонах, как по горизонтали (по широте), так и по

вертикали (по высоте). Это подтверждается периодическим законом

географической зональности А. А. Григорьева – М. И. Будыко: со сменой

физико-географических поясов Земли аналогичные ландшафтные зоны и их

некоторые общие свойства периодически повторяются.

Два абиотических фактора – температура и количество осадков –

определяют размещение по земной поверхности основных наземных биомов.

Режим температуры и осадков на некоторой территории в течение

достаточно долгого периода времени и есть то, что мы называем климатом.

Климат в разных районах земного шара неодинаков.

Специфика климатических условий в свою очередь определяет развитие

того или иного биома.

От экватора к полюсам видна определенная симметрия в распределении

био-мов различных полушарий:

1. Дождевые тропические леса

Page 12: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

12

Климат – без смены сезонов (близость к экватору), температура –

среднегодовая выше 17°С (обычно 28°С), осадки – среднегодовое количество

превышает 2400 мм.

Растительность: господствуют леса. Насчитываются сотни видов

деревьев высотой до 60 м. На их стволах и ветвях – растения-эпифиты, корни

которых не достигают почвы, и деревянистые лианы, укореняющиеся в почве

и взбирающиеся по деревьям до их вершин. Все это образует густой полог.

Животный мир: видовой состав богаче, чем во всех других биомах

вместе взятых. Особенно многочисленны земноводные, пресмыкающиеся и

птицы (лягушки, ящерицы, змеи, попугаи), обезьяны и другие мелкие

млекопитающие, экзотические насекомые с яркой окраской, в водоемах –

ярко окрашенные рыбы.

2. Саванны (субэкваториальная Африка, Южная Америка, значительная

часть южной Индии). Климат – сухой и жаркий большую часть года.

Обильные дожди в течение влажного сезона. Температура: среднегодовая –

высокая. Осадки – 750-1650 мм/год, главным образом во время сезона

дождей. Растительность – мятликовые (злаковые) растения с редкими

листопадными деревьями. Животный мир: крупные растительноядные

млекопитающие, такие, как антилопы, зебры, жирафы, носороги, из

хищников – львы, леопарды, гепарды.

3. Пустыни (некоторые районы Африки, например Сахара; Ближнего

Востока и Центральной Азии, Большой Бассейн и юго-запад США и север

Мексики и др.). Климат – очень сухой. Температура – жаркие дни и

холодные ночи. Осадки – менее 250 мм/год. Растительность: редкостойный

кустарник, нередко колючий, иногда – кактусы и низкие травы, быстро

покрывающие землю цветущим ковром после редких дождей. Корневые

системы у растений обширные поверхностные, перехватывающие влагу

редких осадков, а также стержневые корни, проникающие в землю до уровня

грунтовых вод (30 м и глубже). Животный мир: разнообразные грызуны

(кенгуровая крыса и др.), жабы, ящерицы, змеи и другие пресмыкающиеся,

совы, орлы, грифы, мелкие птицы и насекомые в большом количестве.

4. Степи (центр Северной Америки, Россия, отдельные районы Африки и

Австралии, юго-восток Южной Америки). Климат – сезонный. Температура –

летняя от умеренного теплого до жаркого, зимние температуры ниже 0°С.

Осадки – 750-2000 мм/год. Растительность: господствуют мятликовые

(злаковые) высотой до 2 м и выше в некоторых прериях Северной Америки

Page 13: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

13

или до 50 см, например, в степях России, с отдельными деревьями и

кустарниками на влажных участках. Животный мир: крупные

растительноядные млекопитающие – бизоны, вилорогие антилопы (Северная

Америка), дикие лошади (Евразия), кенгуру (Австралия), жирафы, зебры,

белые носороги, антилопы (Африка); из хищников – койоты, львы, леопарды,

гепарды, гиены, разнообразные птицы и мелкие роющие млекопитающие,

такие, как кролик, суслик, трубкозуб.

5. Леса умеренного пояса (Западная Европа, Восточная Азия, восток

США). Климат – сезонный с зимними температурами ниже 0°С. Осадки –

750-2000 мм/год. Растительность: господствуют леса из широколиственных

листопадных пород деревьев высотой до 35-45 м (дуб, гикори, клен),

кустарниковый подлесок, мхи, лишайники. Животный мир: млекопитающие

(белохвостый олень, дикобраз, енот, опоссум, белка, кролик, землеройки),

птицы (славки, дятлы, дрозды, совы, соколы), змеи, лягушки, саламандры,

рыбы (форель, окунь, сом и др.), обильная почвенная микрофауна.

Биота адаптирована к сезонному климату: спячка, миграции, состояние

покоя в зимние месяцы.

6. Хвойные леса, тайга (северные районы Северной Америки, Европы и

Азии). Климат – долгая и холодная зима, много осадков выпадает в виде

снега. Растительность: господствуют вечнозеленые хвойные леса, большей

частью еловые, сосновые, пихтовые. Животный мир: крупные травоядные

копытные (олень-мул, северный олень), мелкие растительноядные

млекопитающие (заяц-беляк, белка, грызуны), волк, рысь, лисица, черный

медведь, гризли, росомаха, норка и другие хищники, многочисленные

кровососущие насекомые во время короткого лета. Множество болот и озер.

Толстая лесная подстилка.

7. Тундра (в северном полушарии к северу от тайги). Климат – очень

холодный с полярным днем и полярной ночью. Температура – среднегодовая

ниже – 5°С. За несколько недель короткого лета земля оттаивает не более

одного метра в глубину. Осадки – менее 250 мм/год. Растительность

господствуют медленно растущие лишайники, мхи, злаки и осоки,

карликовые. Животный мир: крупные травоядные копытные (северный

олень, мускусный бык), мелкие роющие млекопитающие (круглогодично,

например, лемминги), хищники, приобретающие зимой маскирующую белую

окраску (песец, рысь, горностай, полярная сова).

Page 14: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

14

В тундре коротким летом гнездится большое число перелетных птиц,

среди них особенно много водоплавающих, которые питаются имеющимися

здесь в изобилии насекомыми и пресноводными беспозвоночными.

Вертикальная зональность экосистем суши, особенно в местах с резко

выраженным рельефом, также весьма четкая. Высотная ярусность сообществ

живых организмов во многих отношениях сходна с широтным

распределением крупных биомов.

Структура экосистем

Как уже было отмечено ранее, в каждой экосистеме два основных

компонента: организмы и факторы окружающей их неживой среды.

Совокупность организмов (растений, животных, микробов) называют биотой

экосистемы. Пути взаимодействия разных категорий организмов – это ее

биотическая структура.

С точки зрения трофической структуры (от греч. trophe – питание),

экосистему можно разделить на два яруса:

1. Верхний – автотрофный (самостоятельно питающийся) ярус, или

«зеленый пояс», включающий растения или их части, содержащие

хлорофилл, где преобладают фиксация энергии счета, использование

простых неорганических соединений.

2. Нижний – гетеротрофный (питаемый другими) ярус, или

«коричневый пояс» почв и осадков, разлагающихся веществ, корней и т.д., в

котором преобладают использование, трансформация и разложение сложных

соединений.

С биологической точки зрения, в составе экосистемы выделяют

следующие компоненты:

1. неорганические вещества (С, N, СО2, Н2О и др.), включающиеся

в круговороты;

2. органические соединения (белки, углеводы, липиды, гумусовые

Вещества и т.д.), связывающие биотическую и абиотические части;

3. воздушную, водную и субстратную среду, включающую

климатический режим и другие физические факторы;

Page 15: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

15

4. продуцентов, автотрофных организмов (зеленые растения, сине-

зеленые водоросли, фото- и хемосинтезирующие бактерии), производящих

пищу из простых неорганических веществ;

5. консументов, или фаготрофов (от греч. phagos – пожиратель), –

гетеротрофных организмов, главным образом животных, питающихся

другими организмами или частицами органического вещества;

6. редуцентов и детритофагов – гетеротрофных организмов, в

основном бактерий и грибов, получающих энергию либо Путем разложения

мертвых тканей, либо путем поглощения растворенного органического

вещества, выделяющегося самопроизвольно или извлеченного сапрофитами

из растений и других организмов.

В экосистеме пищевые и энергетические связи между категориями

всегда однозначны и идут в направлении:

автотрофы → гетеротрофы

или в более полном виде:

автотрофы → консументы → редуценты (деструкторы).

Организмы, участвующие в различных процессах круговорота, частично

разделены в пространстве.

В целом же три живых компонента экосистем (продуценты, консументы

и редуенты) можно рассматривать как три функциональных царства

природы, так как их разделение основано на типе питания и используемом

источнике энергии.

Солнце как источник энергии

Первоисточником энергии для экосистем служит Солнце. Поток энергии

(по Т.А. Акимовой, В.В. Хаскину, 1994), посылаемый солнцем к планете

Земля, превышает 20 млн. ЭДж в год. Из-за шарообразности земли к границе

всей атмосферы подходит только четверть этого потока. Из нее около 70%

отражается, поглощается атмосферой, излучается в виде длинноволнового

инфракрасного излучения.

Большая часть солнечной энергии, достигающей поверхности планеты,

превращается непосредственно в тепло, нагревая воду или почву, от которых

в свою очередь нагревается воздух. Это тепло служит движущей силой

круговорота воды, воздушных потоков и океанических течений,

Page 16: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

16

определяющих погоду, постепенно отдается в космическое пространство, где

и теряется.

Отсюда следует один из основных принципов функционирования

экосистем: они существуют за счет не загрязняющей среду и практически

вечной солнечной энергии, количество которой относительно постоянно и

избыточно.

Лекция 4. Понятие популяции

1.Определение понятия «популяция» и структура популяций.

2. Подходы к изучению популяций и их классификация

3. Динамика численности популяций.

4. Пространственная и временная структура популяции

Понятие «популяция». Вплоть до настоящего времени нет четкого

определения понятия «популяция», которое бы удовлетворяло потребностям

различных биологических направлений. Причиной этого является то, что

генетики в понятие «популяция» вкладывают свой конкретный смысл (как

совокупность свободно скрещивающихся особей), систематики подходят с

позиций морфофункционального единства, биогеографы – с позиций

исторически обособленной группы организмов, характерной для конкретного

ландшафта или группы ландшафтов, и т.д. С другой стороны, понятие

«популяция» строится в зависимости от применяемого подхода к ее

изучению. В-третьих, и что, пожалуй, основное, споры ведутся о том, что же

является наименьшей структурной единицей вида, ибо популяции могут

подразделяться на микропопуляции или объединяться в более крупные

популяционные системы. Мы с вами подойдем к определению понятия

«популяция» с экологической точки зрения. Однако будем помнить,

современный эколог должен обязательно учитывать популяцию не просто

как некое сообщество особей одного вида, но и как строго организованную в

структурном и функциональном плане единицу вида как в пространстве, так

и во времени.

Популяцией в экологии называют совокупность особей одного вида,

находящихся во взаимодействии между собой и населяющих общую

территорию. Члены популяции оказывают друг на друга не меньшее

воздействие, чем физико-химические факторы среды или обитающие рядом

организмы других видов. Поскольку контакты между особями одной

Page 17: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

17

популяции происходят чаще, чем между особями разных популяций, то

именно внутривидовые отношения являются более напряженными, чем

межвидовые.

В популяциях проявляются в той или иной степени все формы

биотических отношений, но наиболее ярко выражены мутуалистические и

конкурентные. Мутуализм – крайняя степень ассоциации между особями,

при которой каждый извлекает выгоду из связи с другим организмом.

Специфические внутривидовые связи – это отношения, направленные на

воспроизводство: между особями разных полов и между родительскими и

дочерними поколениями.

Популяция представляет собой форму внутривидовой организации или

форму существования вида, обеспечивающую наиболее полное

использование данной группой особей природных ресурсов территории, к

которой популяция приурочена. Биологическое значение популяции состоит

в наиболее полном и рациональном использовании энергетических ресурсов,

позволяющем обеспечить оставление потомства. При половом размножении

обмен генами превращает популяцию в целостную генетическую систему.

Если размножение происходит вегетативным путем (побегами, почками и

т.д.) или другими способами, то популяция представляет собой систему

клонов, или чистых линий, совместно использующих среду.

В современной биологии популяция рассматривается как элементарная

единица в процессе эволюции, способная реагировать на изменения среды

перестройкой своего генофонда.

Говоря об экологических популяциях, необходимо отметить большое

разнообразие их масштабов. У одного и того же вида в разной среде

популяции могут сильно различаться. Эти различия обусловлены:

а) площадью ареала популяции – они могут занимать территорию,

сравнимую по площади с материком (популяции песца, кряквы), и могут

ограничиваться несколькими квадратными метрами (некоторые амфибии и

моллюски);

б) количеством особей, образующих популяцию, – популяция может

объединять миллионы особей (комары) или всего несколько десятков

животных (крупные хищники);

Page 18: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

18

в) количеством микропопуляций – одни популяции представлены

множеством микропопуляций, приуроченных к разным биотопам, другие –

едины в пространственном отношении.

Таким образом, популяции представляют собой весьма разнообразные

видовые группировки, количество и особенности которых соответствуют

пестроте и условиям местообитания, специфическим свойствам среды и

биологии самих животных.

2. Подходы к изучению популяций и их классификация

Популяционный подход в экологии чрезвычайно важен. Мы с вами

говорили об основных фундаментальных подразделениях экологии как

науки, где указали на аутэкологию, синэкологию и популяционную

экологию. Популяционный подход, как отмечает А.М. Гиляров, в экологии

по своему теоретическому и прикладному значению, по развитию

концептуального аппарата и разнообразию используемых методов нисколько

не уступает экосистемному. Ибо экология в своем фундаменте имеет дело с

характеристикой популяций, формирующих сообщества и биоценозы,

которые являются основными элементами наряду с биотопами, элементами

экосистем. Именно от этой фундаментальной основы зависят многие

построения свойств и функционирования экосистем. Канадский

исследователь Ч. Кребс даже писал, что «экология – это наука о

взаимодействиях, определяющих распространение и обилие организмов».

Эколога, в первую очередь, интересуют такие вопросы:

– почему конкретный организм встречается именно в конкретном месте;

– почему численность организмов в данном месте разная и чем она

обусловлена;

– с чем связана и что определяет колебания численности организмов;

– почему численность видов неодинакова в разных частях своих ареалов;

– какие связи существуют внутри популяции между организмами, а

какие между видами в сообществах, которые формируют совокупности

популяций.

Page 19: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

19

Для классификации популяций экологи руководствуются различными

принципами.

Н.П. Наумов (1963), выделяя популяционные единицы, использовал

ландшафтно-биотопический подход. Согласно ему наиболее крупные

территориальные группировки вида – это подвиды, или географические расы.

В пределах ареалов подвидов на территориях с однородными

географическими условиями выделяются географические популяции,

характеризующиеся общностью приспособлений к климату и ландшафту.

Географические популяции, в свою очередь, подразделяются на более мелкие

популяции, населяющие различные участки среды обитания. К популяциям

низшего ранга применяются такие названия, как экологические, биотические,

местные, локальные, элементарные. Чем ниже ранг популяции, тем сильнее

связь с соседними популяциями, больше степень обмена особями, менее

выражены отличительные особенности.

С.С. Щварцем и его последователями развивался другой подход –

историко-генетический. По их мнению, популяции как генетическое

единство можно выделять только у видов с половым размножением и

перекрестным опылением. При этом обязательным признаком популяции

является ее способность к самостоятельному существованию на данной

территории в течение неопределенно долгого времени за счет размножения, а

не притока особей извне.

По В.Н. Беклемишеву, важно учитывать многообразие взаимодействия

организмов со средой. В соответствии с этим подходом популяции

выделяются:

а) по способу размножения и степени генетической целостности:

– популяции с перекрестным оплодотворением;

– колониальные популяции;

– популяции, для которых характерно и перекрестное оплодотворение и

размножение, присущее для колониальных организмов (например тля, у

которой существует и партеногенетическое размножение, при котором

женские половые клетки развиваются без оплодотворения, и нормальное

половое размножение с оплодотворением);

б) по способу поддержания численности и времени существования:

Page 20: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

20

– постоянные популяции, возникающие в оптимальных местообитаниях,

они способны к самовоспроизведению и не нуждаются в притоке особей

извне для поддержания своей численности;

– временные популяции существуют не только за счет внутреннего

потенциала, но и в результате иммиграции особей извне;

в) по способности к самовоспроизведению:

– независимые популяции – способны воспроизводиться

самостоятельно; приток особей в их репродукции не играет существенной

роли;

– полузависимые популяции – могут самовоспроизводиться, но

иммиграция особей заметно повышает численность;

– зависимые – смертность внутри популяции не компенсируется

приплодом, без иммиграции особей популяция вымирает;

– псевдопопуляции – совершенно не способны к самовоспроизведению,

целиком зависят от притока извне. На о-ве Монерон обитает популяция

тепловодного моллюска морское ухо. Они не нерестятся в этих холодных

водах. Популяция же поддерживается за счет приноса личинок от берегов

Японии с теплым Цусимским течением;

– временные, или периодически возникающие популяции – образуются

за счет выселения особей из постоянных популяций в малоблагоприятные

местообитания в периоды резкого возрастания численности постоянных

популяций;

– гемипопуляции, или полупопуляции – группировки особей,

принадлежащие к отдельным возрастным фазам развития животных, при

этом на разных этапах своего возрастного развития (онтогенеза) они имеют

резкие различия как морфологические, так и экологические (взрослые

донные моллюски и их свободно плавающие пелагические личинки).

3. Динамика численности популяций. То, как по мере старения

снижается численность особей одного возраста в популяции, показывает

кривая выживания. Известны три основных типа кривых выживания. Кривая

I соответствует популяции, большинство членов которой доживает до

возраста, близкого к максимально возможному для данного вида (крупные

млекопитающие). Кривая II отражает равную вероятность гибели особей в

любом возрасте (птицы и пресмыкающиеся). Кривая III соответствует очень

Page 21: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

21

высокой смертности в раннем возрасте; для особей, переживших этот период,

вероятность смерти низка (многие растения, беспозвоночные, рыбы).

В популяциях большинства видов животных и растений численность

более или менее постоянна, но у некоторых видов она подвержена

значительным колебаниям, иногда весьма регулярным, например, у полевок,

леммингов, рыб, некоторых насекомых.

Скорость роста популяции определяется биологическим потенциалом,

т.е. индивидуальными особенностями вида. Любая популяция теоретически

способна к неограниченному росту численности, если ее не лимитируют

факторы среды.

Динамика численности популяции во времени определяется

соотношением показателей рождаемости и смертности особей, а также их

иммиграцией и эмиграцией.

Факторы, действующие на численность популяции, экологи делят на две

группы: первичные (ультимативные) и вторичные (сигнальные). К

первичным факторам среды относятся: пища, конкуренты, паразиты,

хищники, загрязнение и небиологические – температура, солевой состав (для

гидробионтов), газовый состав атмосферы, осадки, климат. Действие

ультимативных факторов прямое и неизбежное.

Вторичные факторы косвенно указывают виду на избыточность его

численности.

Пространственная и временная структура популяции

1. Статические и динамические показатели популяции. При

описании структур и функционирования популяции используют две группы

показателей. Если мы даем характеристику состояния популяции на

конкретное данное время t, то мы используем статические показатели –

количество особей в популяции, площадь ареала (пространства, где обитает

данная популяция), плотность особей (средняя и в разных частях ареала),

характер пространственного распределения особей, численность разных

возрастных групп, численность особей разных полов, численность особей по

разным размерам, численность здоровых и больных особей.

С другой стороны, эколога всегда интересуют изменения, которые

происходят в популяции не только в пространстве, но и во времени. Именно

Page 22: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

22

такие наблюдения лежат в основе моделирования характера и степени

устойчивости экосистем, зависимости поведения экосистем в условиях

экологических кризисов, в том числе и антропогенных. Экологу очень важно

знать, какие изменения произошли с популяцией за время от первого до

второго наблюдения t1-t0 = Dt. Иными словами, эколог должен определить, с

какой интенсивностью происходят все возможно наблюдаемые изменения в

популяции.

Следовательно, динамические (временные) характеристики популяций

связаны с понятием скорости, т.е., с какой скоростью происходят все

изменения в популяции. К динамическим характеристикам относятся

рождаемость, смертность, мгновенная скорость роста популяции,

продолжительность жизни и кривые выживания. Динамические

характеристики всегда строятся по конкретным изменениям, которые

произошли в статических структурах. Поэтому классификация популяций по

статическим структурам чрезвычайно важна. Основными статическими

показателями структуры популяций являются численность и распределение

организмов в пространстве, а также соотношение разнокачественных особей.

В популяции выделяют половые и возрастные группы и соответственно

различают половую и возрастную структуру популяций. Обе эти

характеристики иногда объединяют, говоря обобщенно о демографической

структуре популяции. Кроме того, популяцию характеризует

пространственная и этологическая (т.е. связанная с поведением) структура.

Знание структуры популяции позволяет оценивать не только состояние

популяции в данный момент, но и представить направление ее дальнейшего

развития.

Исходя из вышесказанного, популяции можно также классифицировать

по их пространственной и возрастной структуре, по постоянству

приуроченности или смене сред обитания и другим экологическим

критериям.

2. Половая структура популяции. Численное соотношение полов, т.е.

половой состав, и особенно доля размножающихся самок в популяции, имеет

большое значение для дальнейшего роста ее численности. Соотношение

полов зависит, прежде всего, от биологии вида и сильно различается у

моногамных (самец за сезон спаривается с одной самкой) и полигамных

животных. Для первых (например, журавли, лебеди) нормой является

соотношение полов 1:1. Для вторых (например, морские котики, павианы)

типично преобладание самок. Среди моногамных животных почти постоянно

Page 23: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

23

имеются «резервные» самцы. Это уже половозрелые, но еще не

размножающиеся животные; они представляют собой репродуктивный

резерв популяции.

Неравномерность гибели разных полов, неодинаковая их выживаемость

распространены среди животных. Как правило, более жизнеспособными

являются самки.

В молодом возрасте самки и самцы различаются поведением. Самцы

обычно более подвижны, менее привязаны к убежищам, поэтому чаще

становятся жертвами хищников и непогоды.

При неблагоприятных условиях, когда популяция находится в

депрессии, выживаемость самок резко возрастает и процент женских особей

сильно превышает норму. Это явление имеет важное адаптивное значение,

поскольку именно от самок зависит восстановление подорванной популяции.

Экологические и поведенческие различия между особями мужского и

женского пола могут быть сильно выражены. Так, самцы комаров питаются

нектаром растений и слизывают росу, а самки являются кровососущими.

Но даже если образ жизни самцов и самок сходен, они различаются по

многим физиологическим признакам: темпам роста, срокам полового

созревания, устойчивостью к климатическим изменениям, голоданию и т.д.

3. Возрастная структура популяций. В каждом возрасте требование особей

к среде и устойчивость к отдельным факторам заметно различаются. На

ранних стадиях особи, как правило, более чувствительны к любым

неблагоприятным факторам, а в зрелом возрасте они обычно выносливее.

Кроме того, на разных стадиях жизненного цикла могут происходить смены

сред обитания, типов адаптаций, характера передвижения, общей активности.

Часто возрастные экологические различия в пределах вида выражены

значительно сильнее, чем различия между видами. Так, сидящие на морском

дне моллюски и морские ежи и их пелагические личинки; травяные лягушки

на суше и их головастики в водоемах, гусеницы и бабочки – это всего лишь

разные стадии онтогенеза одних и тех же видов.

Возрастная структура у многих видов отличается большой сложностью.

Так, в популяциях растений выделяют четыре возрастные фазы:

1) латентный период – фаза первичного покоя. В эту группу входят

семена, плоды и другие зачатки растений;

Page 24: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

24

2) виргинильный (девственный или юношеский) период, охватывающий

группу растений в период от прорастания зачатков до образования

генеративных органов;

3) генеративный период – фаза размножения семенами или другими

разносимыми зачатками, т.е. время полового размножения;

4) сенильный, или старческий, период, к которому принадлежат особи,

закончившие половое размножение и способные только вегетировать.

На каждом возрастном этапе особи растений характеризуются

определенными отношениями со средой. Они выражаются в различиях

питания, строении и размерах вегетативного тела, протекании

биохимических процессов и т.д.

Среди животных различают следующие возрастные группы:

1) новорожденные (до момента прозревания);

2) молодые – подрастающие особи, не достигшие половой зрелости;

3) полувзрослые – особи, близкие к половой зрелости;

4) взрослые – половозрелые животные, которые уже размножаются или

физиологически способны к этому;

5) старые – переставшие размножаться особи, они часто играют

заметную роль в жизни популяций, охраняя, воспитывая молодняк.

У долгоживущих и размножающихся многократно видов возникает

относительно устойчивая структура популяции с длительным

существованием различных поколений. У видов с непродолжительным

периодом взрослого состояния ежегодно сменяется значительная часть

популяции. Численность такой популяции неустойчива и может резко

различаться в отдельные годы, а возрастная структура популяции сильно

варьирует (полевка-экономка).

Возрастной состав популяции определяется несколькими причинами,

среди которых можно указать на время достижения половой зрелости,

общую продолжительность жизни, длительность периода размножения,

продолжительность жизни поколения, частоту приплода, смертность, тип

динамики численности.

Page 25: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

25

4. Пространственная структура популяций. Занимаемое популяцией

пространство предоставляет ей средство к жизни. Каждая территория или

акватория может прокормить лишь определенное число особей. Однако

полнота использования ресурсов зависит не только от общей численности

особей популяции, но и от их размещения в пространстве. Это хорошо видно

на примере растений, «жизненная территория» которых не может быть

меньше некоторой предельной величины (злаки – 25–30 см2). Перехватывая

корнями питательные вещества и воду, выделяя активные вещества, каждое

растение распространяет свое влияние на определенную территорию,

поэтому оптимальным для популяции является такой интервал между

соседними особями, при котором они не влияют отрицательно друг на друга.

Равномерное упорядоченное распределение особей на занимаемой

территории в природе встречается редко. В каждом конкретном случае тип

распределения в занимаемом пространстве оказывается приспособительным,

т.е. позволяющим оптимально использовать имеющиеся ресурсы.

У подвижных животных имеются разнообразные способы

упорядочивания распределения в пространстве. Эти животные делятся на две

основные группы – оседлых и кочевых. При оседлом существовании

животные в течение всей или большей части жизни используют довольно

ограниченный участок среды. Этот образ таит в себе угрозу быстрого

истощения ресурсов, поэтому у оседлых животных выработались

приспособления, которые обеспечивают разграничения мест обитания

отдельных особей или других внутрипопуляционных группировок.

У оседлых видов пространственная структура популяции может быть

диффузной, мозаичной, пульсирующей или циклической.

В популяциях диффузного типа животные в пространстве распределены

дисперсно, не образуя обособленных поселений. Этот тип структуры

характерен для мелких млекопитающих открытых пространств (пустынь,

степей).

Мозаичный тип размещения возникает тогда, когда пригодные для

заселения места распределены в пространстве резко неравномерно (колонии

кротов встречаются на луговинах и опушках леса).

Пульсирующий тип характерен для популяций с резким колебанием

численности. В годы депрессий популяция состоит из обособленных

поселений, в годы подъема – занимает всю пригодную территорию.

Page 26: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

26

Циклический тип пространственной структуры характерен для оседлых

животных, попеременно использующих разные участки в течение года

(например, лемминги зимуют на сухих прибрежных возвышенностях, а летом

переселяются на разнотравно-злаково-лишайниковые участки).

Циклический тип освоения территории оседлыми животными сходен с

использованием ресурсов кочевыми популяциями. Наиболее заметно

кочевничество у тех млекопитающих, образ жизни которых требует

обширных пространств, - слонов, медведей, копытных и т.д.

Этологическая структура популяций животных. Закономерности

поведения животных изучает наука этология. Формы совместного

сосуществования в популяции чрезвычайно различны.

При одиночном образе жизни особи популяции независимы и

обособлены друг от друга. Однако такое поведение характерно для многих

видов лишь на определенных стадиях жизненного цикла. Они часто образуют

временные агрегации в местах зимовок, в период, предшествующий

оплодотворению.

При семейном образе жизни усиливается связь между родителями и

потомством. Например, у птиц забота о птенцах продолжается до поднятия

их на крыло; у некоторых млекопитающих детеныши воспитываются в

семейных группах в течение нескольких лет.

Семья у животных основана не только на половом инстинкте и

необходимости совместной заботы о потомстве, но и на территориальной

общности. Своеобразной семьей является львиный прайд. Основу прайда

составляют львицы, они охотятся, выращивают львят. Обычно в прайд

входят несколько львиц и их детеныши, 2–3 молодых самца и обязательно

доминирующий самец. Он не всегда самый крупный или самый сильный, но

остальные самцы признают его главенство, а он, в свою очередь, терпит их

присутствие. Состарившихся и больных львов прайд не защищает, а

изгоняет.

Внутривидовые группировки – стаи, стада, колонии, гаремы.

Абиотические условия в большинстве случаев одинаково действуют как на

одиночную особь, так и на группу. Иначе влияют на индивида и группу

индивидов биотические факторы.

Page 27: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

27

Стаи – подвижные, обычно временные объединения. Скопления

животных часто связаны с местами изобилия пищи или достаточно

надежными убежищами.

Стада – более длительные и постоянные объединения животных. Они

включают особей одного вида, которые сохраняют какое-либо время

близость друг к другу, сходно себя ведут, нередко характеризуются

одинаковым ритмом активности. Основой группового поведения в стадах

являются взаимоотношения доминирования – подчинения.

Колонии – это групповое поселение оседлых животных. Они могут быть

длительными или возникать лишь на период размножения (птицы – чайки,

гагары и др.).

Гарем – небольшая устойчивая группа размножающихся полигамных

животных (серый тюлень, морской котик, кашалот).

Лекция 5. Глобальные проблемы экологии

1. Основные глобальные проблемы человечества.

2. Природные ресурсы и их классификация.

3. Антропогенное загрязнение атмосферы.

4. Антропогенное загрязнение водных ресурсов.

5. Антропогенное загрязнение водных ресурсов.

Глобальные проблемы нашей эпохи – закономерное следствие всей

современной глобальной ситуации, сложившейся на земном шаре. Для

правильного понимания происхождения, сущности и возможности их

решения необходимо видеть в них результат предшествующего всемирно-

исторического процесса во всей его объективной противоречивости. Это

положение, однако, не следует понимать банально и поверхностно,

рассматривая современные глобальные проблемы как просто разросшиеся до

планетарных масштабов традиционные в истории человечества локальные

либо региональные противоречия, кризисы или бедствия. Глобальные

проблемы современности порождены, в конечном счете, именно

всепроницающей неравномерностью развития мировой цивилизации.

Разрушение природной среды.

Page 28: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

28

На сегодняшний день самой большой и опасной проблемой является

истощение и разрушение природной среды, нарушение внутри нее

экологического равновесия в результате растущей и плохо контролируемой

деятельностью людей. Исключительный вред приносят производственные и

транспортные катастрофы, которые ведут к массовой гибели живых

организмов, заражению и загрязнению мирового океана, атмосферы, почвы.

Но еще большее негативное воздействие оказывают непрерывные выбросы

вредных веществ в окружающую среду.

Во-первых, сильное влияние на здоровье людей, тем более

разрушительное, что человечество все сильнее скучивается в городах, где

концентрация вредных веществ воздухе, почве, атмосфере, непосредственно

в помещениях, а также и в других воздействий (электричество, радиоволны и

пр.) очень высоко.

Во-вторых, исчезают многие виды животных и растений, и появляются

новые опасные микроорганизмы.

В-третьих, ухудшается ландшафт, плодородные земли превращаются в

сваи, реки в сточные канавы, изменяется местами водный режим и климат.

Но самой большой опасностью грозит глобальное изменение (потепление)

климата, возможное, например, из-за увеличения в атмосфере углекислоты.

Это способно привести к таянию ледников. В результате под водой окажутся

огромные и густонаселенные районы в разных регионах мира.

Загрязнение атмосферы.

Наиболее распространенные загрязнители атмосферы поступают в нее в

основном в двух видах: либо в виде взвешенных частиц, либо в виде газов.

Углекислый газ. В результате сжигания топлива, а также производства

цемента в атмосферу поступает огромное количество этого газа. Сам этот газ

не ядовит.

Угарный газ. Сжигание топлива, которое создает большую часть

газообразных, да и аэрозольных загрязнений атмосферы, служит источником

другого углеродного соединения – угарного газа. Он ядовит, причем его

опасность усугубляется тем, что он не имеет ни цвета, ни запаха, и

отравление им может произойти совершенно незаметно.

В настоящее время в результате деятельности человека в атмосферу

поступает около 300 миллионов тонн угарного газа.

Page 29: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

29

Углеводороды, поступающие в атмосферу в результате деятельности

человека, составляют небольшую долю от углеводородов естественного

происхождения, но загрязнение ими имеет весьма важное значение. Их

поступление в атмосферу может происходить на любой стадии производства,

обработки, хранения, перевозки и использования веществ и материалов,

содержащих углеводород. Более половины углеводородов, производимых

человеком, поступает в воздух в результате неполного сгорания бензина и

дизельного топлива при эксплуатации автомобилей и других средств

транспорта.

Сернистый газ. Загрязнение атмосферы соединениями серы имеет

важные экологические последствия. Главные источники сернистого газа –

вулканическая деятельность, а также процессы окисления сероводорода и

других соединений серы.

Сернистые источники сернистого газа по интенсивности давно

превзошли вулканы и сейчас сравнялись с суммарной интенсивностью всех

естественных источников.

Аэрозолевые частицы, поступают в атмосферу из естественных

источников.

Процессы образования аэрозолей весьма разнообразны. Это, прежде

всего раздробление, размельчение и распыление, твердых веществ. В

природе такое происхождение имеет минеральная пыль, поднимаемая с

поверхности пустынь во время пыльных бурь. Источник атмосферы

аэрозолей имеет глобальное значение, так как пустыни занимают около трети

поверхности суши, да еще имеется тенденция и увеличенного их доли из-за

неразумной, деятельности человека. Минеральная пыль с поверхности

пустынь переносится ветром на многие тысячи километров.

Аналогичное проявляется вулканический пепел, попадающий в

атмосферу во время извержения происходят сравнительно редко и

нерегулярно, вследствие чего этот источник аэрозоля по массе значительно

уступает пыльным бурям, его значение весьма велико, так как этот аэрозоль

забрасывается в верхние слои атмосферы – в стратосферу. Остается там, в

течение нескольких лет, он отражает или поглощает часть солнечной

энергии, которая могла бы в его отсутствии достичь поверхности Земли.

Источник аэрозолей является также технологические процессы

хозяйственной деятельности людей.

Page 30: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

30

Мощный источник минеральной пыли – промышленности строительных

материалов. Добыча и дробление пород в карьерах, их транспортировка,

производство цемента, само строительство – все это загрязняет атмосферу

минеральными частицами. Мощный источник твердых аэрозолей –

горнодобывающая промышленность, в особенности при добыче угля и руды

в открытых карьерах.

Аэрозоли попадают в атмосферу при разбрызгивании растворов.

Естественный источник таких аэрозолей – океан, поставляющий хлоридные и

сульфатные аэрозоли, образуются в результате испарения морских брызг.

Еще один мощный механизм образование, аэрозолей – это конденсация

веществ во время горения или неполное сгорание из-за недостатка кислорода

или низкой температурой горения. Аэрозоли удаляются из атмосферы тремя

путями: сухим осаждением под действием тяжести (главный путь для

крупных частиц), осаждением на препятствиях и выбыванием осадками.

Аэрозолевые загрязнения воздействуют на погоду и климат. Химические

неактивные аэрозоли накапливаются в легких и ведут к повреждениям.

Обычный кварцевый песок и другие силикаты – слюды, глины, асбест и т.д.

накапливается в легких и проникает в кров, приводит к заболеванию

сердечно- сосудистой системы и заболеванию печени.

Загрязнение почвы.

Почти все загрязняющие вещества, которые первоначально попали в

атмосферу, в конечном итоге оказываются на поверхности суши и воды.

Оседающие аэрозоли могут содержать ядовитые тяжелые металлы – свинец,

ртуть, медь, ванадий, кобальт, никель. Обычно они малоподвижны и

накапливаются в почве. Но в почву попадают с дождями также кислоты.

Соединяясь с ним, металлы могут переходить в растворимые соединения,

доступные растениям. В растворимые формы переходят также вещества,

постоянно присутствующие в почве, что иногда приводит к гибели растений.

Загрязнение воды.

Использованная человеком вода в конечном счете возвращается в

природную среду. Но, кроме испарившейся, это уже не чистая вода, а

бытовая, промышленные и сельскохозяйственные сточные воды, обычно не

очищенные или очищенные недостаточно. Таким образом, происходит

загрязнение пресноводных водоемов – рек, озер, суши и прибрежных

участков морей.

Page 31: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

31

Различают три вида загрязнения вод – биологическое, химическое и

физическое.

Загрязнение океанов и морей происходит вследствие поступления

загрязняющих веществ с речными стоками, их выпадения из атмосферы и,

наконец, благодаря деятельности человека.

Особое место в загрязнении океанов занимает загрязнение нефтью и

нефтепродуктами. Естественное загрязнение происходит в результате

просачивания нефти из нефтеносных слоев, главным образом, на шельфе.

Наибольший вклад в нефтяное загрязнение океана вносят морские

перевозки нефти, а также внезапные разливы больших количеств нефти при

авариях танкеров.

Проблема перенаселения планеты.

Число землян растет стремительно. А ведь каждый человек потребляет

большое количество различных природных ресурсов. Мало того, этот рост

приходится, прежде всего, на слабо или недостаточно развитые страны.

Однако они ориентируются на развитие государство, где уровень

благосостояние очень высоко, а количество потребляемых каждым жителем

ресурсов огромно. Если представить, что все население Земли (основная

часть которого сегодня живет бедно, а то и голодает) будет иметь уровень

жизни как в Западной Европе или США, наша планета просто не выдержит.

Но и полагать, что всегда большинство землян будет прозябать в нищете,

невежестве и убожестве несправедливо, негуманно и несправедливо. Быстрое

экономическое развитие Китая, Индии, Мексики и ряда других

многонаселенных стран опровергаем такое предположение.

Следовательно, выход один- ограничения рождаемости с

одновременным уменьшением и смертности и повышениям качества жизни.

Однако ограничение рождаемости наталкивается на множество

препятствий. В их числе реакционные общественные отношения, огромная

роль религии, поощряющей многодетностью; примитивные общинные

формы хозяйствования, при которых многодетные выигрывают;

неграмотностью и невежество, слабое развитие медицины и т. д.

Следовательно, отсталые страны имеют, перед собой тугой узел сложнейших

проблем. Однако сплошь и рядом в отсталых странах правят те, кто

собственные или племенные интересы ставят выше государственных,

Page 32: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

32

невежество масс используют для своих корыстных целей (в том числе войн,

репрессии и прочего), роста вооружений и подобных вещей.

Проблема экологии, перенаселения и отсталости напрямую связаны и с

угрозой возможной нехватки продовольствия в недалеком будущем. Сегодня

в большом количестве стран из-за быстрого роста населения и

недостаточного развития сельского хозяйства современных методов. Однако

возможности повышения его продуктивности, по-видимому, не безграничны.

Ведь увеличение использования минеральных удобрений, ядохимикатов, и

др. ведет к ухудшению экологической обстановки и все большей

концентрации вредных для человека веществ в пище. С другой стороны,

развитие городов и техники выводит из оборота много плодородных земель.

Особенно вреден недостаток хорошей питьевой воды.

Проблемы энергетических ресурсов.

Искусственно низкие цены ввели в заблуждение потребителей и

послужили толчком по второй фазе энергетического кризиса. Ныне энергия,

получается за счет ископаемого топлива, идет на подержание и рост

достигнутого уровня потребления. Но поскольку состояние среды

ухудшается, придется тратить энергию и труд на стабилизацию среды, с чем

уже не справляется биосфера. Но тогда более 99 процентов электрических и

трудовых затрат уйдет на стабилизацию окружающей среды. Но

поддержание и развитие цивилизации остается менее, одного процента.

Альтернативы наращиванию производства энергии пока нет. Но атомная

энергетика попала под мощный пресс общественного мнения,

гидроэнергетика дорогостоящая, нетрадиционные виды получения энергии

солнечной, ветровой, приливной- в стадии разработки.

Остается… традиционная теплоэнергетика, а с ним и опасности,

связанные с загрязнением атмосферы. Работа многих экономистов показали:

потребления электроэнергии на душу населения является весьма

представительным показателем уровня жизни в стране.

Электроэнергия- это товар, который можно потратить на свои нужды

или продать за рубли.

Проблема СПИДа и наркомании.

Еще пятнадцать лет назад едва ли можно было предвидеть, что средства

массовой информации будут столько внимания болезни, получившей краткое

название СПИД – "синдром приобретенного иммунодефицита".

Page 33: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

33

Сейчас поражает география заболевания. По оценкам Всемирной

организации здравоохранения, с начала эпидемии во всем мире было

обнаружено не менее 100 тысяч случаев СПИДа. При этом заболевание

обнаружено в 124 странах. Наибольшее число их в США.

Социальные, экономические и чисто гуманитарные издержки этой

болезни уже велики, а будущее не столь оптимистично, чтобы серьезно

рассчитывать на скорое решение этой проблемы.

Не меньшим злом являются международной мафия и особенно

наркомания, отравляющая здоровья десятков миллионов людей и создающая

потальную среду для преступности, заболеваний.

Уже сегодня – даже в развитых странах – не счесть болезней, в том

числе психических.

По идее, конопляные поля должны охраняться работниками совхоза –

хозяина плантации,У бригадира – красные от постоянного недосыпания.

Разбираясь в этой проблеме, нужно учитывать, что в этой небольшой

северокавказской республике нет посев ого мака и конопли – ни

государственных, ни частных. Республика стала «перевалочной базой» для

торговцев дурманом из самых различных регионов. Рост наркомании и

борьбы с властями напоминает чудовище с которым сражается. Вот как

возник термин «наркомафия», ставший сегодня синонимом миллионов

погубленных жизней, разбитых надежд и судеб, синонимом катастрофы,

обрушившейся на целое поколение молодых людей.

В последние годы часть прибылей наркомафии тратит на укрепление

своей «материальной базы». Вот почему караваны с «белой смертью» в

«золотом треугольнике» сопровождают отряды наемников, вооруженных.

Наркомафия имеет собственные взлетно-посадочные полосы и т.д.

Наркомафии объявлена война, в которой задействованы со стороны

правительств десятки тысяч людей и последние достижение науки и техники.

Среди наиболее часто употребляемых наркотических средств кокаин, героин.

Последствия для здоровья усугубляются использованием попеременно двух

и более типов разных наркотиков, а также из-за особо опасных способов

приема. Тех, кто впрыскивает их в вену, подстерегает новая опасность – они

подвергают огромному риску заразиться синдромом приобретенного

иммунодефицита (СПИД),что может привести к смертельному исходу.

В числе причин растущей тяги к наркотикам молодежи, не имеющие

работы, но даже имеющие работу, боятся ее потерять какая бы она не была.

Page 34: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

34

Есть, разумеется, и причины «личного» характера – не складывается

отношения с родителями, не везет в любви. А наркотики в трудную минуту,

благодаря «заботам» наркомафии, всегда оказывается под рукой... «Белая

смерть» не удовлетворяется завоеванными позициями, чувствуя растущий

спрос на свой товар, продавцы отравы и смерти продолжают наступление.

Проблема термоядерной войны.

Какими бы серьезными опасностями для человечества ни

сопровождались все остальные глобальные проблемы, они даже в

совокупности отдаленно несопоставимы с катастрофическими

демографическими, экологическими и иными последствиями мировой

термоядерной войны, которая угрожает самому существованию цивилизации

и жизни на нашей планете.

Еще в конце 70–х годов ученые полагали, что мировая термоядерная

война будет сопровождаться гибелью многих сотен миллионов людей и

разрешением мировой цивилизации.

Исследования, посвященные вероятным последствиям термоядерной

войны, выявили, что даже 5% накопленного к настоящему времени ядерного

арсенала великих держав будет достаточно, чтобы ввергнуть нашу планету в

необратимую экологическую катастрофу: поднявшаяся в атмосферу сажа от

испепеленных городов и лесных пожаров создаст непроницаемую для

солнечных лучей экран и приведет к падению температуры на десятки

градусов, так что даже в тропическом поясе наступит долгая полярная ночь.

Приоритетность предотвращения мировой термоядерной войны

определяется не только ее последствиями, но также и тем, что

ненасильственный мир без ядерного оружия создает необходимость

предпосылки и гарантии для научного и практического решения всех

остальных глобальных проблем в условиях международного сотрудничества.

3. Природные ресурсы и их классификация

Природные ресурсы – это те средства существования людей, которые

не созданы их трудом, но находятся в природе.

Существует несколько классификаций природных ресурсов. Одна из них

– по назначению.

По назначению ресурсы делятся на четыре группы:

Page 35: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

35

Пищевые

Энергетические

Сырьевые

Экологические

Наиболее интересна классификация ресурсов по исчерпаемости. По

исчерпаемости ресурсы делятся на исчерпаемые и неисчерпаемые.

К неисчерпаемым ресурсам относятся три группы ресурсов

Космические

Климатические

Водные

Космические ресурсы – это солнечное излучение, энергия приливов и

отливов и т.д.

Климатические ресурсы – это атмосферный воздух, энергия ветра,

атмосферные осадки и т.д.

Водные ресурсы – это все запасы воды на Земле.

Исчерпаемые ресурсы делятся на невозобновимые, относительно

возобновимые, и возобновимые.

Невозобновимые ресурсы – это ресурсы, скорость расходования

которых на много порядков больше скорости возобновления (например,

полезные ископаемые).

Относительно возобновимые ресурсы – это ресурсы, скорость

расходования которых на один-два порядка выше скорости возобновления.

Здесь выделяется два типа ресурсов – это почвы и лесные ресурсы.

Возобновимые ресурсы – это ресурсы, скорость возобновления которых

близка к скорости расходования (например, животный мир, большинство

растительности, некоторые минеральные ресурсы).

Энергетические ресурсы.

Энергетические ресурсы делятся на возобновимые и невозобновимые.

Page 36: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

36

К невозобновимым относятся уголь, нефть, газ, торф, ядерное топливо,

легкие элементы, которые могут быть использованы в термоядерном синтезе:

водород, гелий, литий, дейтерий.

К возобновимым энергетическим ресурсам относятся энергия прямых

солнечных лучей, энергия фотосинтеза, мускульная энергия, гидроэнергия,

ветровая энергия, геотермальная энергия, энергия приливов и отливов,

энергия волн, энергия процессов выпадения осадков и их испарения.

Основным направлением энергетики должна быть замена невозобновимых

ресурсов на возобновимые, однако, в настоящее время, больше всего энергии

(60%) производится на тепловых электростанциях, причём, большая часть

тепловых электростанций работает на наиболее экологически опасном

топливе – угле. Из числа возобновимых ресурсов большую роль в жизни

человека играет лес, который имеет немаловажное значение как

географический и экологический фактор. Леса предотвращают эрозионные

процессы в почвах, служат барьером для поверхностных вод, т. е. являются

накопителями влаги и регулируют оптимальный режим фунтовых вод. В

лесах обитают животные, представляющие материальную и эстетическую

ценность для человека: копытные, пушные звери и другая дичь. В России

леса занимают около 760 млн. га, или 33% всей ее суши, и являются одним из

ее основных природных богатств.

4. Загрязнение окружающей среды

1) Антропогенные загрязнения литосферы.

Человек существует в определенном пространстве, и основной

составляющей этого пространства служит земная поверхность - поверхность

литосферы.

Литосферой называют твердую оболочку Земли, состоящую из земной

коры и слоя верхней мантии, подстилающего земную кору. Расстояние

нижней границы земной коры от поверхности Земли изменяется в пределах

5-70 км, а мантия Земли достигает глубины 2900 км. После нее на расстоянии

6371 км от поверхности находится ядро.

Суша занимает 29,2%поверхности земного шара. Верхние слои

литосферы называется почвой. Почвенный покров является важнейшим

природным образованием и компонентом биосфера Земли. Именно

почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере.

Page 37: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

37

Почва представляет собой основной источник продовольствия,

обеспечивающий 95-97% продовольственных ресурсов для населения

планеты. Площадь земельных ресурсов мира составляет 129 млн.кв.км, или

86,5% площади суши. Пашня и многолетние насаждения в составе

сельскохозяйственных угодий занимают около 10% суши, луга и пастбища -

25% суши. Плодородием почвы и климатическими условиями определяются

возможность существования и развития экологических систем на Земле. К

сожалению, из-за неправильной эксплуатации ежегодно теряется некоторая

часть плодородных земель. Так, за последнее столетие в результате

ускорения эрозии потеряно 2 млрд. гектаров плодородных земель, что

составляет 27% от общей площади земель, используемых для сельского

хозяйства.

Литосфера загрязняется жидкими и твердыми загрязняющими

веществами и отходами. Установлено, что ежегодно на одного жителя Земли

образуется одна тонна отходов, в том числе более 50 кг полимерных,

трудноразлагаемых.

Источники загрязнение почвы могут быть классифицированы

следующим образом.

Жилые дома и коммунально-бытовые предприятия. В составе

загрязняющих веществ этой категории источников преобладают бытовой

мусор, пищевые отходы, строительный мусор, отходы отопительных систем,

пришедшие в негодность предметы домашнего обихода и т.п. Все это

собирается и вывозится на свалки. Для крупных городов сбор и уничтожение

бытового мусора на свалках превратили в трудноразрешимую проблему.

Простое сжигание мусора на городских свалках сопровождается выделением

ядовитых веществ. При сжигании таких предметов, например,

хлорсодержащих полимеров, образуются сильно токсичные вещества –

диоксиды. Несмотря на это, в последние годы разрабатываются способы

уничтожения бытового мусора сжигания. Перспективным способом

считается сжигание такого мусора над горячими расплавами металлов.

Промышленные предприятия. В твердых и жидких промышленных

отходах постоянно присутствуют вещества, способные оказывать

токсическое воздействие на живые организмы и растения. Например, в

отходах металлургической промышленности обычно присутствуют соли

цветных тяжелых металлов. Машиностроительная промышленность

выбрасывает в окружающую природную среду цианиды, соединения

мышьяка, бериллия; при производстве пластмасс и искусственных волокон

Page 38: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

38

образуются отходы, содержащие фенол, бензол, стирол; при производстве

синтетических каучуков в почву попадают отходы катализаторов,

некондиционные полимерные сгустки; при производстве резиновых изделий

в окружающую среду поступают пылевидные ингредиенты, сажа, которые

оседают на почву и растения, отходы резинотекстильных и резиновых

деталей, а при эксплуатации шин – изношенные и вышедшие из строя

покрышки, автокамеры и ободные ленты. Хранение и утилизация

изношенных шин в настоящее время являются еще нерешенными

проблемами, так как при этом часто происходит сильные пожары, которые

очень трудно тушить. Степень утилизации изношенных шин не превышает

30% от общего их объема.

Транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно

выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды, оксид углерода, сажа и

другие вещества, оседающие на поверхность земли или поглощаемые

растениями. В последнем случае эти вещества также попадают в почву и

вовлекаются в круговорот, связанный с пищевыми цепями.

Сельское хозяйство. Загрязнение почвы в сельском хозяйстве

происходит вследствие внесения огромных количеств минеральных

удобрений и ядохимикатов. Известно, что в составе некоторых ядохимикатов

содержится ртуть.

2) Антропогенное загрязнение атмосферы

Под загрязнением атмосферного воздуха следует понимать любое

изменение его состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие

на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистем.

Загрязнение атмосферы может быть естественным (природным) и

антропогенным (техногенным).

Естественное загрязнение воздуха вызвано природными процессами. К

ним относятся вулканическая деятельность, выветривание горных пород,

ветровая эрозия, массовое цветение растений, дым от лесных и степных

пожаров и др. Антропогенное загрязнение связано с выбросом различных

загрязняющих веществ в процессе деятельности человека. По своим

масштабам оно значительно превосходит природное загрязнение

атмосферного воздуха.

В зависимости от масштабов распространения выделяют различные

типы загрязнения атмосферы: местное, региональное и глобальное. Местное

Page 39: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

39

загрязнение характеризуется повышенным содержанием загрязняющих

веществ на небольших территориях (город, промышленный район,

сельскохозяйственная зона и др.) (рис. 13.1). При региональном загрязнении

в сферу негативного воздействия вовлекаются значительные пространства,

но не вся планета. Глобальное загрязнение связано с изменением состояния

атмосферы в целом.

По агрегатному состоянию выбросы вредных веществ в атмосферу

классифицируются на: 1) газообразные (диоксид серы, оксиды азота, оксид

углерода, углеводороды и др.); 2) жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей

и др.); 3) твердые (канцерогенные вещества,, свинец и его соединения,

органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и прочие).

Главные загрязнители (поллютанты) атмосферного воздуха,

образующиеся в процессе производственной и иной деятельности человека –

диоксид серы (SO2), оксид углерода (СО) и твердые частицы. На их долю

приходится около 98% в общем объеме выбросов вредных веществ. Помимо

главных загрязнителей, в атмосфере городов и поселков наблюдается еще

более 70 наименований вредных веществ, среди которых – формальдегид,

фтористый водород, соединения свинца, аммиак, фенол, бензол, сероуглерод

и др. Однако именно концентрации главных загрязнителей (диоксид серы и

др.) наиболее часто превышают допустимые уровни во многих городах

России.

Суммарный мировой выброс в атмосферу четырех главных

загрязнителей (иоллютантов) атмосферы составил в 1990 г. – 401 млн т, а в

России в 1991 г. – 26,2 млн т (табл. 13.1; The worM..., Национальный..., 1992).

Кроме указанных главных загрязнителей в атмосферу попадает много других

очень опасных токсичных веществ: свинец, ртуть, кадмий и другие тяжелые

металлы (источники выброса: автомобили, плавильные заводы и др.);

углеводороды (С^^, среди них наиболее опасен бенз(а)пирен. обладающий

канцерогенным действием (выхлопные газы, топка котлов и др.), альдегиды и

в первую очередь формальдегид, сероводород, токсичные летучие

растворители (бензины, спирты, эфиры) и др.

Наиболее опасное загрязнение атмосферы – радиоактивное. В

настоящее время оно обусловлено в основном глобально распределенными

долгоживущими радиоактивными изотопами – продуктами испытания

ядерного оружия, проводившихся в атмосфере и под землей. Приземный

слой атмосферы загрязняют также выбросы в атмосферу радиоактивных

Page 40: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

40

веществ с действующих АЭС в процессе их нормальной эксплуатации и

другие источники.

Особое место занимают выбросы радиоактивных веществ из четвертого

блока Чернобыльской АЭС в апреле – мае 1986 г. Если при взрыве атомной

бомбы над Хиросимой (Япония) в атмосферу было выброшено 740 г

радионуклидов, то в результате аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г.

суммарный выброс радиоактивных веществ в атмосферу составил 77 кг.

Еще одной формой загрязнения атмосферы является локальное

избыточное поступление тепла от антропогенных источников. Признаком

теплового (термического) загрязнения атмосферы служат так называемые

термические юны, например, «остров тепла» в городах, потепление водоемов

и т. п.

В целом, если судить по официальным данным на 1997 – 1999 гг.,

уровень загрязнения атмосферного воздуха в нашей стране, особенно в

городах России, остается высоким, несмотря на значительный спад

производства, что связывают прежде всего с увеличением количества

автомобилей, в том числе – неисправных.

Источники загрязнения атмосферы.

В настоящее время основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха

на территории России вносят следующие отрасли: теплоэнергетика

(тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные

и др.), далее предприятия черной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии,

автотранспорт, предприятия цветной металлургии и производство

стройматериалов.

Роль различных отраслей хозяйства в загрязнении атмосферы в развитых

промышленных странах Запада несколько иная. Так, например, основное

количество выбросов вредных веществ в США, Великобритании и ФРГ

приходится на автотранспорт (50–60%), тогда как на долю теплоэнергетики

значительно меньше, всего 16–20%.

Тепловые и атомные электростанции. Котельные установки. В процессе

сжигания твердого или жидкого топлива в атмосферу выделяется дым,

содержащий продукты полного (диоксид углерода и пары воды) и неполного

(оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др.) сгорания. Объем

энергетических выбросов очень велик. Так, современная

теплоэлектростанция мощностью 2,4 млн. кВт расходует до 20 тыс. т угля в

Page 41: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

41

сутки и выбрасывает в атмосферу в сутки 680 т SO2 и SO3,120— 140 т

твердых частиц (зола, пыль, сажа), 200 т оксидов азота. Перевод установок на

жидкое топливо (мазут) снижает выбросы золы, но практически не

уменьшает выбросы оксидов серы и азота. Наиболее экологично газовое

топливо, которое в три раза меньше загрязняет атмосферный воздух, чем

мазут, и в пять раз меньше, чем уголь.

Источники загрязнения воздуха токсичными веществами на атомных

электростанциях (АЭС) – радиоактивный йод, радиоактивные инертные газы

и аэрозоли. Крупный источник энергетического загрязнения атмосферы –

отопительная система жилищ (котельные установки) дает мало оксидов

азота, но много продуктов неполного сгорания. Из-за небольшой высоты

дымовых труб токсичные вещества в высоких концентрациях рассеиваются

вблизи котельных установок.

Черная и цветная металлургия. При выплавке одной тонны стали в

атмосферу выбрасывается 0,04 т твердых частиц, 0,03 т оксидов серы и до

0,05 т оксида углерода, а также в небольших количествах такие опасные

загрязнители, как марганец, свинец, фосфор, мышьяк, пары ртути и др. В

процессе сталеплавильного производства в атмосферу выбрасываются

парогазовые смеси, состоящие из фенола, формальдегида, бензола, аммиака и

других токсичных веществ. Существенно загрязняется атмосфера также на

агломерационных фабриках, при доменном и ферросплавном производствах.

Значительные выбросы отходящих газов и пыли, содержащих токсичные

вещества, отмечаются на заводах цветной металлургии при переработке

свинцово-цйнгавых, медных, сульфидных руд, при производстве алюминия и

др.

Химическое производство. Выбросы этой отрасли хотя и невелики по

объему (около 2% всех промышленных выбросов), тем не менее, ввиду своей

весьма высокой токсичности, значительного разнообразия и

концентрированности представляют значительную угрозу для человека и

всей биоты. На разнообразных химических производствах атмосферный

воздух загрязняют оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные газы

(смесь оксидов азота), хлористые соединения, сероводород, неорганическая

пыль и т. п.).

Выбросы автотранспорта. В мире насчитывается несколько сот

миллионов автомобилей, которые сжигают огромное количество

нефтепродуктов, существенно загрязняя атмосферный воздух, прежде всего в

Page 42: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

42

крупных городах. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания

(особенно карбюраторных) содержат огромное количество токсичных

соединений – бенз(а)пи-рена, альдегидов, оксидов азота и углерода и особо

опасных соединений свинца (в случае применения этилированного бензина).

Наибольшее количество вредных веществ в составе отработавших газов

образуется при неотрегулированной топливной системе автомобиля.

Правильная ее регулировка позволяет снизить их количество в 1,5 раза, а

специальные нейтрализаторы снижают токсичность выхлопных газов в шесть

и более раз.

Интенсивное загрязнение атмосферного воздуха отмечается также при

добыче и переработки минерального сырья, на нефте- и

газоперерабатывающих заводах (рис. 13.2), при выбросе пыли и газов из

подземных горных выработок, при сжигании мусора и горении пород в

отвалах (терриконах) и т. д. В сельских районах очагами загрязнения

атмосферного воздуха являются животноводческие и птицеводческие фермы,

промышленные комплексы по производству мяса, распыление пестицидов и

т. д.

Экологические последствия загрязнения атмосферы

К важнейшим экологическим последствиям глобального загрязнения

атмосферы относятся:

1) возможное потепление климата («парниковый эффект»);

2) нарушение озонового слоя;

3) выпадение кислотных дождей.

Большинство ученых в мире рассматривают их как крупнейшие

экологические проблемы современности.

Возможное потепление климата («парниковый эффект»)

В настоящее время наблюдаемое климата, которое выражается в

постепенном повышении среднегодовой температуры, начиная со второй

половины прошлого века, большинство ученых связывают с накоплениями в

атмосфере так называемых «парниковых газов» – диоксида углерода (СО)

метана (СН4), хлорфторуглеродов (фреонов), озона (О3), оксидов азота и др.

Парниковые газы, и в первую очередь СО2, препятствуют

длинноволновому тепловому излучению с поверхности Земли. По Г.

Page 43: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

43

Хефлингу (1990), атмосфера, насыщенная парниковыми газами, действует

как крыша теплицы. Она, с одной стороны, пропускает внутрь большую

часть солнечного излучения, с другой – почти не пропускает наружу тепло,

переизлучаемое Землей.

В связи с сжиганием человеком все большего количества ископаемого

топлива: нефти, газа, угля и др. (ежегодно более 9 млрд. т условного топлива)

– концентрация СО2 в атмосфере постоянно увеличивается. За счет выбросов

в атмосферу при промышленном производствен в быту растет содержание

фреонов (хлорфторуглеродов). На 1–1,5% в год увеличивается содержание

метана (выбросы из подземных горных выработок, сжигание биомассы,

выделения крупным рогатым скотом и др.). В меньшей степени растет

содержание в атмосфере и оксида азота (на 0,3% ежегодно).

Следствием увеличения концентраций этих газов, создающих

«парниковый эффект» является рост средней глобальной • температуры

воздуха у земной поверхности. За последние 100 лет наиболее теплыми были

1980,1981, 1983, 1987 и 1988 гг. В 1988 г. среднегодовая температура

оказалась на 0,4 °С выше, чем в 1950–1980 гг. Расчеты некоторых ученых

показывают, что в 2005 г. она будет на 1,3 °С больше, чем в 1950–1980 гг. В

докладе, подготовленном под эгидой ООН международной группой по

проблемам климатических изменений, утверждается, что к 2100 г.

температура на Земле увеличится на 2–4 градуса. Масштабы потепления за

этот относительно короткий срок будут сопоставимы с потеплением,

произошедшим на Земле после ледникового периода, а значит,

экологические последствия могут быть катастрофическими. В первую

очередь это связано с предполагаемым повышением уровня Мирового

океана, вследствии таяния полярных льдов, сокращения площадей горного

оледенения и т. д. Моделируя экологические последствия повышения уровня

океана всего лишь на 0,5–2,0 м к концу XXI в., ученые установили, что это

неизбежно приведет к нарушению климатического равновесия, затоплению

приморских равнин в более чем 30 странах, деградации многолетнемерзлых

пород, заболачиванию обширных территорий и к другим неблагоприятным

последствиям.

Однако ряд ученых видят в предполагаемом глобальном потеплении

климата и положительные экологические последствия (Вронский, 1993;

Парниковый эффект..., 1989). Повышение концентрации СО2 в атмосфере и

связанное с ним увеличение фотосинтеза, а также возрастание увлажнения

климата могут, по их мнению, привести к увеличению продуктивности как

Page 44: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

44

естественных фитоценозов (лесов, лугов, саванн и др.), так и агроценозов

(культурных растений, садов, виноградников и др.).

По вопросу о степени влияния парниковых газов на глобальное

потепление климата также нет единства во мнениях. Так, в отчете

Межправительственной группы экспертов по проблеме изменения климата

(1992) отмечается, что наблюдающееся в последнее столетие потепление

климата на 0,3–0,6 °С могло быть обусловлено преимущественно природной

изменчивостью ряда климатических факторов.

В связи с этими данными академик К. Я. Кондратьев (1993) считает, что

нет никаких оснований для одностороннего увлечения стереотипом

«парникового» потепления и выдвижения задачи по сокращению выбросов

парниковых газов как центральной в проблеме предотвращения

нежелательных изменений глобального климата.

По его мнению, важнейшим фактором антропогенного воздействия на

глобальный климат является деградация биосферы, а следовательно, в

первую очередь необходимо заботиться о сохранении биосферы как

основного фактора глобальной экологической безопасности. Человек,

используя мощность порядка 10 ТВт разрушил или сильно нарушил на 60%

суши нормальное функционирование естественных сообществ организмов

(Данилов-Данильян, Горшков и др., 1995). В результате из биогенного

круговорота веществ изъята значительная их масса, которая ранее

затрачивалась биотой на стабилизацию климатических условий. На фоне

постоянного сокращения площадей с ненарушенными сообществами

деградированная, резко снизившая свою ассимилирующую емкость,

биосфера, становится важнейшим источником повышенного выброса в

атмосферу диоксида углерода Я других парниковых газов.

На международной конференции в Торонто (Канада) в 1985 г. перед

энергетикой всего мира поставлена задача сократить к 2005 г. на 20%

промышленные выбросы углерод* в атмосферу. Но очевидно, что ощутимый

экологический эффект может быть получен лишь при сочетании этих мер с

глобальным направлением экологической политики – максимально

возможным сохранением сообществ организмов, природных экосистем и

всей биосферы Земля.

Нарушение озонового слоя

Озоновый слой (озоносфера) охватывает весь земной шар и

располагается на высотах от 10 до 50 км с максимальной концентрацией

Page 45: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

45

озона на высоте 20–25 км. Насыщенность атмосферы озоном постоянно

меняется % любой части планеты, достигая максимума весной в

приполярной области.

Впервые истощение озонового слоя привлекло внимание широкой

общественности в 1985 г., когда над Антарктидой было обнаружено

пространство с пониженным (до 50%) содержанием озона, получившее

название «озоновой дыры». С тех пор результаты измерений подтверждают

повсеместное уменьшение озонового слоя практически на всей планете. Так,

например, в России за последние десять лет концентрация озонового слоя

снизилась на 4–6% в зимнее время и на 3% – в летнее.

В настоящее время истощение озонового слоя признано всеми как

серьезная угроза глобальной экологической безопасности. Снижение

концентрации озона ослабляет способность атмосферы защищать все живое

на Земле от жесткого ультрафиолетового излучения (УФ-радиация). Живые

организмы весьма уязвимы для ультрафиолетового излучения, ибо энергии

даже одного фотона из этих лучей достаточно, чтобы разрушить химические

связи в большинстве органических молекул. Не случайно поэтому в районах

с пониженным содержанием озона многочисленны солнечные ожоги,

наблюдается увеличение заболевания людей раком кожи и др. Так, например,

по мнению ряда ученых-экологов, к 2030 г. в России при сохранении

нынешних темпов истощения озонового слоя заболеют раком кожи

дополнительно 6 млн. человек. Кроме кожных заболеваний возможно

развитие глазных болезней (катаракта и др.), подавление иммунной системы

и т. д.

Установлено также, что растения под влиянием сильного

ультрафиолетового излучения постепенно теряют свою способность к

фотосинтезу, а нарушение жизнедеятельности планк-тша приводит к разрыву

трофических цепей биоты водных экосистем, и т. д.

Наука еще до конца не установила, каковы же основные процессы,

нарушающие озоновый слой. Предполагается как естественное, так и

антропогенное происхождение «озоновых дыр». Последнее, по мнению

большинства ученых, более вероятно, связано с повышенным содержанием

хлорфторуглеродов^фреонов). Фреоны широко применяются в

промышленном производстве и в быту (хладоагрегаты, растворители,

распылители, аэрозольные упаковки и др.). Поднимаясь в атмосферу, фреоны

Page 46: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

46

разлагаются с выделением оксида хлора, губительно действующего на

молекулы озона.

По данным международной экологической организации «Гринпис»,

основными поставщиками хлорфторуглеродов (фреонов) являются США–

30,85%, Япония – 12,42%, Великобритания – 8,62% и Россия – 8,0%. США

пробили в озоновом слое «дыру» площадью 7 млн. км2, Япония – 3 млн. км2,

что в семь раз больше, чем площадь самой Японии. В последнее время в

США и в ряде западных стран построены заводы по производству новых

видов хладореагентов (гидрохлорфторуглеро-дов) с низким потенциалом

разрушения озонового слоя.

Согласно протоколу Монреальской конференции (1990 г.),

пересмотренному затем в Лондоне (1991 г.) и Копенгагене (1992 г.),

предусматривалось снижение выбросов хлорфторуглерода к 1998 г. на 50%.

Согласно ст. 56 Закона Российской Федерации «об охране окружающей

природной среды», в соответствии с международными соглашениями, все

организации и предприятия обязаны сократить и в последующем полностью

прекратить производство и использование озоноразрушающих веществ.

Даже если протокол будет выполнен всеми странами, необходимо

продолжать решать проблему защиты людей от УФ-радиации, поскольку

многие из хлорфторуглеродов могут сохраняться в атмосфере сотни лет.

Ряд ученых продолжают настаивать на естественном происхождении

«озоновой дыры». Причины ее возникновения одни видят в естественной

изменчивости озоносферы, циклической активности Солнца, другие

связывают эти процессы с рифтогенезом и дегазацией Земли.

Кислотные дожди

Одна из важнейших экологических проблем, с которой связывают

окисление природной среды, кислотные дожди. Образуются они при

промышленных выбросах в атмосферу диоксида серы и оксидов азота,

которые, соединяясь с атмосферной влагой, образуют серную и азотную

кислоты (рис. 13.3). В результате дождь и снег оказываются подкисленными

(число рН ниже 5,6). В Баварии (ФРГ) в августе 1981 г. выпадали дожди в

почву. Повышение кислотности почвы угле и нефти, сгорает, нарушает в ней

биологическое с образованием SO2 равновесие.

Page 47: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

47

Вода открытых водоемов закисляется. Рыба гибнет с кислотностью

рН=3,5. Максимальная зарегистрированная кислотность осадков в Западной

Европе – рН=2,3.

Суммарные мировые антропогенные выбросы двух главных

загрязнителей воздуха – виновников подкисления атмосферной влаги – SO2

и N0^ составляют ежегодно – более 255 млн. т (1994 г.). На огромной

территории природная среда закисляется, что весьма негативно отражается

на состоянии всех экосистем. Выяснилось, что природные экосистемы

подвергаются разрушению даже при меньшем уровне загрязнения воздуха,

чем тот, который опасен для человека. «Озера и реки, лишенные рыбы,

гибнущие леса – вот печальные последствия индустриализации планеты» (X.

Френч, 1992).

Опасность представляют, как правило, не сами кислотные осадки, а

протекающие под их влиянием процессы. Под действием кислотных осадков

из почвы выщелачиваются не только жизненно необходимые растениям

питательные вещества, но и токсичные тяжелые и легкие металлы – свинец,

кадмий, алюминий и др. Впоследствии они сами или образующиеся

токсичные соединения усваиваются растениями и другими почвенными

организмами, что ведет к весьма негативным последствиям. Например,

возрастание в подкисленной воде содержания алюминия всего лишь до 0,2 мг

на один литр летально для рыб. Резко сокращается развитие фитопланктона,

так как фосфаты, активизирующие этот процесс, соединяются с алюминием и

становятся менее доступными для освоения. Алюминий снижает также

прирост древесины. Токсичность тяжелых металлов (кадмия, свинца и др.)

про­является еще в большей степени.

Пятьдесят миллионов гектаров леса в 25 европейских странах страдают

от действия сложной смеси загрязняющих веществ, включающей кислотные

дожди, озон, токсичные металлы и др. Так, например, гибнут хвойные

горные леса в Баварии. Отмечены случаи поражения хвойных и лиственных

лесов в Карелии, Сибири и в других районах нашей страны.

Воздействие кислотных дождей снижает устойчивость лесов к засухам,

болезням, природным загрязнениям, что приводит к еще более выраженной

деградации природных экосистем.

Ярким примером негативного воздействия кислотных осадков на

природные экосистемы является закисление озер. Особенно интенсивно оно

Page 48: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

48

происходит в Канаде, Швеции, Норвегии и на юге Финляндии (табл. 13.4).

Объясняется это тем, что значительная часть выбросов серы в таких

промышленно развитых странах, как США, ФРГ и Великобритании,

выпадают именно на их территории (pnct 13.4); Наиболее уязвимы в этих

странах озера, так как коренные породы, слагающие их ложе, обычно

представлены гранитб-гнейсами и гранитами, не способными нейтрализовать

кислотные осадки, в отличие, например, от известняков, которые создают

щелочную среду и препятствуют закислению. Сильно закислены и многие

озера на севере США.

3) Антропогенное загрязнение водных ресурсов

Антропогенное загрязнение гидросферы Ученые различают три вида

загрязнения гидросферы: физическое, химическое и биологическое.

Под физическим понимается прежде всего тепловое загрязнение,

образующееся в результате сброса подогретых вод, используемых для

охлаждения на ТЭС и АЭС. Сброс таких вод приводит к нарушению

природного водного режима. Например, реки в местах сброса таких вод не

замерзают. В замкнутых водоемах это приводит к уменьшению содержания

кислорода, что приводит к гибели рыб и бурному развитию одноклеточных

водорослей («цветению» воды). К физическому загрязнению относят также

радиоактивные загрязнения.

Химическое загрязнение гидросферы возникает в результате

попадания в нее различных химических веществ и соединений. Примером

служит сброс в водоемы тяжелых металлов (свинец, ртуть), удобрений

(нитраты, фосфаты) и углеводородов (нефть, органические загрязнения).

Главным источником выступает промышленность и транспорт.

Биологическое загрязнение создается микроорганизмами, часто

болезнетворными. В водную среду они попадают со стоками химической,

целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности и животноводческих

комплексов. Такие стоки могут явиться источниками различных заболеваний.

Особый вопрос в этой теме загрязнение Мирового океана. Оно происходит

тремя путями. Первый из них речной сток, вместе с которым в океан

попадают миллионы тонн различных металлов, соединений фосфора,

органические загрязнения. При этом почти все взвешенные и большинство

растворенных веществ осаждаются в устьях рек и прилегающих шельфах.

Второй путь загрязнения связан с атмосферными осадками, с ними в

Page 49: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

49

Загрязнение коснулось не только внутренних морей, но и центральных

частей океанов. Возрастает угроза для глубоководных впадин: имели место

случаи захоронения в них токсичных веществ и радиоактивных материалов.

Но особую опасность для Океана представляет нефтяное загрязнение. В

результате утечки нефти при ее добыче, транспортировке и переработке в

Мировой океан ежегодно попадает (по разным источникам) от 3 до 10 млн. т

нефти и нефтепродуктов. Космические снимки показывают, что уже около

1/3 всей его поверхности покрыто маслянистой пленкой, которая снижает

испарение, угнетает развитие планктона, ограничивает взаимодействие

Океана с атмосферой. Больше всего загрязнен нефтью Атлантический океан.

Движение поверхностных вод в Океане приводит к распространению

загрязнения на большие расстояния.

Россия занимает одно из первых мест в мире по запасам пресной воды. И

учитывая, что общие ресурсы пресной воды составляют от общего объема

гидросферы Земли всего 2–2,5%, становится ясно каким богатством мы

обладаем. Главною опасность для этих ресурсов представляет загрязнение

гидросферы. Основные запасы пресной воды сосредоточены в озерах,

площадь которых в нашей стране больше территории Великобритании. В

одном только Байкале находится примерно 20% мировых запасов пресной

воды.

Лекция 6. Биосфера

1. Понятие о биосфере.

2. Свойства биосферы.

3. В.И. Вернадский о биосфере.

Биосфера («сфера жизни») – сложная наружная оболочка Земли,

населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество

планеты. Это одна из важнейших госсфер Земли, являющаяся основным

компонентом природной среды, окружающей человека.

Впервые термин «биосфера» был введен в науку геологом из Австрии Э.

Зюссом в 1875 г. Он понимал под биосферой тонкую пленку жизни земной

поверхности. Роль и значение биосферы для развития жизни на нашей

планете оказались настолько велики, что уже в первой трети XX в. Возникло

новое фундаментально научное направление в естествознании – учение о

Page 50: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

50

биосфере, основоположником которого является великий русский ученый

В.И. Вернадский.

Наша планета имеет неоднородное строение и состоит из

концентрических оболочек (геосфер) – внутренних и внешних. К

внутренним относятся ядро, мантия, а к внешним – литосфера (земная кора),

гидросфера, атмосфера и сложная оболочка Земли – биосфера.

Литосфера ( греч. «литос» – камень) – каменная оболочка Земли,

включающая земную кору мощностью (толщиной) от 6 (под океанами) до 80

км (горные системы). Земная кора сложена горными породами. Доля

различных горных пород в земной коре неодинакова – более 70% приходится

на базальты, граниты и другие магматические породы, около 17% – на

преобразованные давлением и высокой температурой породы и лишь чуть

больше 12% – на осадочные.

Земная кора – важнейший ресурс для человечества. Она содержит

горючие полезные ископаемые (уголь, нефть, горючие сланцы), рудные

(железо, алюминий, медь, олово и др.) и нерудные (фосфориты, апатиты и

др.) полезные ископаемые, естественные строительные материалы

(известняки, пески, гравий и др.).

Гидросфера (греч. «гидро» – вода) – водная оболочка Земли. Ее

подразделяют на поверхностную и подземную.

Гидросфера играет огромную роль в формировании природной среды

нашей планеты. Весьма активно она влияет и на атмосферные процессы

(нагревание и охлаждение воздушных масс, насыщение их влагой и т.д.).

Атмосфера (греч. «атмос» – пар) – газовая оболочка Земли, состоящая из

смеси различных газов, водяных паров и пыли. На высоте от 10 до 50 км, с

максимумом концентрации на высоте 20–25 км, расположен слой озона,

защищающий Землю от чрезмерного ультрафиолетового облучения,

гибельного для организмов.

Атмосфера, гидросфера и литосфера тесно взаимодействуют между

собой. Практически все поверхностные, экзогенные, геологические процессы

обусловлены этим взаимодействием и проходят, как правило, в биосфере.

Биосфера – внешняя оболочка Земли, в которую входят часть атмосферы

до высоты 25-30 км (до озонового слоя), практически вся гидросфера и

Page 51: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

51

верхняя часть литосферы примерно до глубины 3 км. Особенностью этих

частей является то, что они населены живыми организмами, составляющими

живое вещество планеты.

В.И.Вернадский о биосфере.

Центральным в этой концепции является понятие о живом

веществе, которое В.И.Вернадский определяет как совокупность живых

организмов. Кроме растений и животных, В.И.Вернадский включает сюда и

человечество, влияние которого на геохимические процессы отличается от

воздействия остальных живых существ, во-первых, своей интенсивностью,

увеличивающейся с ходом геологического времени; во-вторых, тем

воздействием, какое деятельность людей оказывает на остальное живое

вещество.

Это воздействие сказывается прежде всего в создании многочисленных

новых видов культурных растений и домашних животных. Такие виды не

существовали раньше и без помощи человека либо погибают, либо

превращаются в дикие породы. Поэтому Вернадский рассматривает

геохимическую работу живого вещества в неразрывной связи животного,

растительного царства и культурного человечества как работу единого

целого.

По мнению В.И.Вернадского, в прошлом не придавали значения двум

важным факторам, которые характеризуют живые тела и продукты их

жизнедеятельности. Ведь в состав биосферы входит не только живое

вещество, но и разнообразные неживые тела, которые В.И.Вернадский

называет косными (атмосфера, горные породы, минералы и т. д.), а также и

биокосные тела, образованные из разнородных живых и косных тел (почвы,

поверхностные воды и т. п.). Хотя живое вещество по объему и весу

составляет незначительную часть биосферы, но оно играет основную роль в

геологических процессах, связанных с изменением облика нашей планеты.

Поскольку живое вещество является определяющим компонентом

биосферы, постольку можно утверждать, что оно может существовать и

развиваться только в рамках целостной системы биосферы. Не случайно

поэтому В.И.Вернадский считает, что живые организмы являются функцией

биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны,

являются огромной геологической силой, ее определяющей.

Исходной основой существования биосферы и происходящих в ней

биогеохимических процессов является астрономическое положение нашей

Page 52: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

52

планеты и в первую очередь ее расстояние от Солнца и наклон земной оси к

эклиптике, или к плоскости земной орбиты. Это пространственное

расположение Земли определяет в основном климат на планете, а последний

в свою очередь – жизненные циклы всех существующих на ней организмов.

Солнце является основным источником энергии биосферы и регулятором

всех геологических, химических и биологических процессов на нашей

планете. Эту ее роль образно выразил один из авторов закона сохранения и

превращения энергии Юлиус Майер (1814 – 1878), отметивший, что жизнь

есть создание солнечного луча.

Лекция 7. Красная книга России. Особо охраняемые природные

территории

1. История создания Красной книги.

2. Особо охраняемые природные территории.

Началом создания Красной книги СССР можно считать первый список

птиц и млекопитающих для Красной книги МСОП, подготовленный Г.П.

Дементьевым, В.Г. Гептнером, А.А. Насимовичем, А.Г. Банниковым и

другими зоологами в 1961-64 гг.

В конце 60-х годов был организован сбор материалов по биологии

редких птиц и млекопитающих, а в начале 70-х списки редких животных уже

активно обсуждались. Работы, в которых участвовали зоологические

институты АН СССР, Всесоюзное общество охраны природы, научные

общества, отдельные зоологи, возглавила Центральная лаборатория охраны

природы (ЦЛОП) Министерства сельского хозяйства СССР. Но решение о

создании Красной книги и Положение и ней было принято Постановлением

Коллегии этого министерства и приказом министра только в 1974 г.

Первая Красная книга СССР появилась в 1978 г., ее выпуск был

приурочен к открытию XIY Генеральной ассамблеи Международного союза

охраны природы (IUCN), проходившей в СССР, в Ашхабаде.

Значение этого издания Красной книги чрезвычайно велико. Прежде

всего, в ней был собран значительный материал по биологии редких видов,

который мало «стареет» и используется до сих пор. Структура книги также

оказалась весьма удачно проработанной, и поэтому остается неизменной во

всех последующих изданиях этого типа. Материалы Красной книги СССР

Page 53: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

53

легли в основу республиканских Красных книг, в частности – Красной книги

России, а затем и Красных книг новых независимых государств.

Особо охраняемые территории.

Основу территориальной охраны природы в России составляет система

особо охраняемых природных территорий (ООПТ). Статус ООПТ в

настоящее время определяется Федеральным Законом "Об особо охраняемых

природных территориях", принятым Государственной Думой 15 февраля

1995 г. Согласно Закону "Особо охраняемые природные территории –

участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними,

где располагаются природные комплексы и объекты, которые имеют свое

природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и

оздоровительное значение, которые изъяты решениями органов

государственной власти полностью или частично из хозяйственного

использования, и для которых установлен режим специальной охраны."

Россия унаследовала от СССР довольно сложную систему категорий

ООПТ, которая формировалась эволюционно. В Законе выделяются

следующие категории:

государственные природные заповедники, в том числе биосферные;

национальные парки;

природные парки;

государственные природные заказники;

памятники природы;

дендрологические парки и ботанические сады;

лечебно-оздоровительные местности и курорты.

Среди этих территорий лишь заповедники, национальные парки и

заказники федерального значения имеют федеральный статус (заказники

могут быть и местными), остальные формы охраны территории обычно

имеют местный статус и здесь не рассматриваются. Кроме того, Закон

постулирует возможность создания и других категории ООПТ, что уже

реализуется. Традиционно высшей формой охраны природных территорий в

нашей стране являются заповедники.

Page 54: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

54

Заповедники организуются постановлением Федерального

правительства и находятся под совместным управлением Федерации и ее

Субъекта, на территории которого они располагаются – чисто федеральной

собственности на природные объекты действующее законодательство страны

не предполагает. Территории заповедников полностью изымаются из

хозяйственного использования и не могут отчуждаться, кроме того,

заповедники имеют научный отдел, осуществляющий постоянное изучение

их природных комплексов. Задачи заповедников ограничиваются охраной и

исследованием природных комплексов, просвещением, участием в

экологической экспертизе, подготовке соответствующих кадров. Обычно на

территории заповедника выделяется зона, полностью закрытая для всякого

воздействия. Нередко вдоль границ заповедников располагаются их

охранные зоны, выполняющие буферную функцию за счет ограничений на

определенные виды хозяйственной деятельности.

В статусе заповедников реализуется наиболее действенный для охраны

территорий режим. На 1 января 1998 г. в России действовало 98

заповедников общей площадью 32.9 млн. га . Территория этих высших форм

охраны составила 2.1% от общей площади страны.

На карте размещения заповедников приводится их площадь без морских

акваторий, что позволяет корректно сопоставлять их с данными по площади

земель. В качестве фона на карте показана степень антропогенной

трансформации природных экосистем, главным фактором которой выступает

отчуждение территорий – распашка и урбанизация. Карта показывает, что

создание заповедников определяется уровнем антропогенной трансформации

экосистем. При низком уровне, свойственном главным образом северным и

таежным регионам, легко организовывать крупные заповедники. Здесь без

особых проблем удавалось изыскивать новые участки для создания

обширных заповедников. Характерно, что самый большой заповедник

страны – Большой Арктический (4,2 млн. га) – расположен на безлюдных

берегах и островах Арктики. В целом площади заповедников растут с юго-

запада на северо-восток, исключение составляют лишь несколько крупных

заповедников Кавказа, но и они охраняют в основном слабо населенные и

сравнительно малоиспользуемые высокогорные леса и луга.

На равнинных плотно заселенных людьми участках с продуктивными

почвами создание заповедников затруднено. В таких районах создание

ООПТ высокого ранга встречает ожесточенное сопротивление

природопользователей, поэтому если ООПТ и создаются, то имеют здесь

Page 55: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

55

небольшие, порой, точечные размеры. Особенно сложной является ситуация

с охраной природных экосистем, расположенных в пределах степной зоны,

где эти экосистемы наиболее интенсивно трансформированы. Именно здесь

немногие имеющиеся заповедники крайне малы по площади, а в сибирской

части этой зоны их и вообще нет. В то же время наиболее крупные

заповедники расположены либо в малотрансформированных Арктике и

сибирской тайге, либо в горнолесных районах.

Старейший из существующих заповедников России – Баргузинский –

был создан в 1916 г. Первый бум создания заповедников пришелся на 30-е гг.

В 1951 и 1961 гг. прошли две волны закрытия заповедников и существенного

сокращения площадей сохранявшихся. Новая очень мощная волна создания

заповедников наблюдается уже в 90-х гг. В 1993 году в системе

Госкомприроды России было создано 6, в 1994 году – 5, в 1995 г. – 4, в 1996

г. – 1 и в 1997 г. – 4 новых заповедника. Таким образом, за последние 5 лет

было создано более одной пятой существующих в стране заповедников

общей площадью в 10,3 млн. га, т.е. почти треть заповедной территории

страны. В столь высокой интенсивности создания новых заповедников

проявилось ряд обстоятельств переломной эпохи. Во-первых, это

перераспределение власти от центра к местным органам – экологическая

общественность легко добивалась успеха на местных уровнях, апеллируя к

региональному престижу местных властных элит в регионах, где до

последнего времени заповедники отсутствовали. Во-вторых, сказался резкий

рост активности "зеленых" движений в конце 80-х – начале 90-х гг. И,

наконец, в-третьих, положительный эффект возымела неясность в вопросах

собственности на землю. Пока земля не получила реальных собственников

или не вернулась полностью в руки государственных чиновников,

сопротивление производителей природоохранным усилиям экологов

оказалось ослабленным. Позже такого же благоприятного периода не будет

при любом сценарии развития России.

Национальные парки в отличие от заповедников наряду с задачами по

охране и изучению природных комплексов должны обеспечивать туризм и

рекреацию граждан. На их территории могут сохраняться земельные участки

иных пользователей и собственников с преимущественным правом

национального парка на покупку такой земли. На 1 января 1998 г. в России

действовало 32 природных национальных парка общей площадью в 6.7 млн.

га. Территория этих высших форм охраны составила 0.2% от общей площади

страны.

Page 56: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

56

Национальные природные парки – новая для России форма охраны

территорий. Первые два (Лосиный остров и Сочинский) были созданы лишь

в 1983 г., 12 из 32 – в последние пять лет. Реализация правового статуса

национальных парков пока еще сталкивается с серьезным противодействием

со стороны хозяйствующих субъектов, деятельность которых этим статусом

ограничивается. Пока эту форму нельзя считать эффективным методом

территориальной охраны живой природы, однако внимание общественности

и тенденции, известные по другим странам, дают достаточно надежд на

постепенную реализацию потенциала этой формы охраны природных

комплексов.

Природные заказники отличаются от предыдущих категорий тем, что их

земли могут как отчуждаться, так и не отчуждаться у собственников и

пользователей, они могут быть как федерального, так и местного

подчинения. Среди заказников федерального значения наибольшую роль

играют зоологические, другие формы – ландшафтные, ботанические, лесные,

гидрологические, геологические – распространены в меньшей степени. На 1

сентября 1994 г. в стране существовало 59 охотничьих и комплексных

заказников федерального значения общей площадью в 62.0 млн. га. Основной

их функцией является охрана охотничьей фауны. Охота запрещена всегда, но

нередко бывают введены и весьма существенные ограничения на

лесоэксплуатацию, строительство и некоторые другие виды хозяйственной

деятельности. Охрана этих резерватов обычно довольно неплохо налажена.

Среди не оговоренных в Законе можно указать на такую категорию

ООПТ, как водно-болотные угодья, имеющие международное значение –

главным образом в качестве местообитаний водоплавающих птиц, которые

создаются в плане выполнения страной ее обязательств, вытекающих из

членства в Конвенции о водно-болотных угодьях (Рамсарская).

Постановлением Правительства Российской Федерации N 1050 от 13

сентября 1994 г. в стране определено 35 таких объектов, площадь которых

составляет около 10 млн. га. В состав этих угодий входят не только водно-

болотные экосистемы, но и связанные с ними сухопутные комплексы.

Наличие международного статуса и специального правительственного

постановления позволяет рассматривать эту форму как существенный фактор

охраны экосистем России, прежде всего озерных и болотных.

Статус этих объектов пока разработан пока слабо. Основным отличием

этого типа охраняемых территорий от остальных является комплексность –

на территории водно-болотных угодий, имеющих международное значение,

Page 57: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

57

могут находится заповедники, заказники, памятники природы и земли, не

имеющие специального статуса охраны, в том числе и используемые в

сельском хозяйстве. На территориях заповедников и т.п. осуществляется

режим охраны, соответствующий их статусу. На специально не охраняемых

территориях вводятся ограничения (вплоть до полного запрещения) на виды

хозяйственной деятельности, вредно сказывающиеся на функционировании

водно-болотных угодий. Природосберегающие виды деятельности

стимулируются. Такой подход делает эту форму охраны потенциально

особенно перспективной, так как, во-первых, количество площадей, где

возможен полный запрет хозяйственной деятельности, имеет свои пределы,

во-вторых, на огромных, используемых очагами, территориях России

сочетания строгой охраны в наиболее ценных и уязвимых участках с

разумным регулированием природопользования представляется наиболее

эффективным.

В условиях России оценка значения площади мало нарушенных

природных комплексов, имеющих ограничения на хозяйственную

деятельность, будет неполной, если исключить из рассмотрения две весьма

разные категории землепользований – государственные лесоохотничьи

хозяйства и полигоны Министерства обороны.

Лесоохотничьи хозяйства – это унаследованные от советской системы

элитные природные комплексы, предназначавшиеся для загородного отдыха

руководителей высокого ранга. Эти территории всегда имели принципиально

более высокий уровень охраны, на них ограничивалась хозяйственная

деятельность, нарушающая условия обитания животных, не допускались

отводы земель. Несмотря на нынешние проблемы бюджетного

финансирования, инерция особого статуса этих территорий сохраняется и

используется новой элитой. Таким образом, государственные лесоохотничьи

хозяйства вполне могут быть отнесены в одну группу с охраняемыми

территориями в силу их элитного положения, наличия реальной охраны и

ограничений на хозяйственную деятельность. Так, в сохранении крупных

млекопитающих в Московской области огромную роль сыграло Истринское

ГЛОХ, его территория избежала тотальной для области тенденции

трансформации лугов, болот и лесов в дачные поселки.

Земли, переданные в ведение Министерства обороны, никогда не

рассматривались как объекты природоохранного назначения. Конечно же,

они таковыми и не являются, но в силу особого режима доступа на эти

территории и отсутствия традиционных видов хозяйственной деятельности

Page 58: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

58

(особенно аграрной и лесозаготовительной) многие полигоны выполняли

роль резерватов для животных и сохраняли естественный ход сукцессионных

процессов в растительном покрове. В отличие от большинства стран, эти

территории играли в СССР серьезную позитивную роль в деле охране

природы. Дело в том, что земли в стране много, нужды армии всегда

считались первоочередными, поэтому, армия легко получала обширные

участки земли и не стремилась интенсивно их использовать. Учебные

стрельбы и бомбежки не наносили серьезного ущерба территории, а

животные к ним быстро привыкали. Зато посторонние люди старались здесь

не появляться. В результате, например, полигон на оз. Ханка долгое время

был основной территорией, где сохранялись на гнездовье японский и

даурский журавль и дальневосточный аист, полигон в Саратовском Заволжье

сыграл ключевую роль в сохранение важнейших в России популяций дрофы

и, особенно, стрепета в годы их максимальной депрессии и т.д.

Размещение всех перечисленных форм особой охраны территорий

федерального уровня показано на следующей карте. Характерно, что

Ставропольский и Алтайский края, находящиеся оба в основном в степной

зоне, вообще не имеют особо охраняемых территорий федерального статуса,

что внушает особенно глубокие опасения. В основном же карта

иллюстрирует преобладание таких территорий в тайге, в горах и их острый

недостаток в степной зоне. Практически все области степной зоны имеют

низкий показатель и лишь там, где имеются обширные территории,

принадлежащие армии, или создаются водно-болотные угодья

международного значения большой площади, ситуация несколько лучше.

Чрезвычайно важно отметить, что практически вся Европейская часть

страны имеет гораздо меньше охраняемых территорий целевого назначения.

Именно здесь решение многих проблем охраны живой природы должно

осуществляться не прямым заповеданием или “заказом”, а гибким

взаимодействием с лесхозами, охотничьим хозяйством и даже военными.

Вызывает беспокойство и ситуация в промышленных регионах к северо-

востоку от Москвы и в Предуралье. Эти регионы, имеющие достаточно и, а

также являющиеся со всей территории Европы, безусловно, повышено

уязвимы.

В целом можно отметить, что система малонарушенных природных

территорий в России представляется довольно развитой и сравнительно

Page 59: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

59

гибкой. Причем, густота сети этих территорий и гибкость системы охраны в

последние годы растет. Хотя эта система (как и вся страна в целом)

переживает сейчас существенные экономические трудности, прогноз ее

развития в общем благоприятен. Основным недостатком сети ООПТ России

является ее неравномерность и, особенно, малая густота в наиболее

подверженной антропогенной трансформации степной зоне. В европейской

степи есть заповедники, но они (по масштабам России) микроскопические, в

западносибирской же степи нет ни заповедников, ни национальных

природных парков. Создание здесь в 1994 г. трех водно-болотных угодий

международного значения можно рассматривать лишь как первый и

довольно робкий шаг в деле налаживания охраны природных территорий

этого крайне важного региона. В то же время основные площади особо

охраняемых территорий сконцентрированы в малотрансформированных

тундре и тайге. Россия в этом отношении уподобляется человеку, который

"ищет потерянную монету не там, где ее потерял, а там, где светло".

Лекция 8. Роль международного сотрудничества в деле охраны природы

1. Организация Объединенных Наций и её подразделения ЮНЕСКО,

ЮНЕП и МСПО.

Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды

регулируется международным экологическим правом, в основе которого

лежат общепризнанные принципы и нормы. Важнейший вклад в становление

этих принципов внесли Стокгольмская конференция ООН по проблемам

окружающей человека среды (1972г.), Всемирная хартия природы (ВХП),

одобренная Генеральной Ассамблеей (1982г.) и Международная

конференция ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992

г.) – Соответственно в истории развития (кодификации) основных

экологических принципов международного сотрудничества обычно

выделяют три этапа (периода).

1. Стокгольмская конференция ООН по окружающей среде (1972)

ознаменовала начало важнейшего этапа в экологической политике

государств и международных сообществ. По итогам конференции была

принята Декларация, в которой определялись стратегические цели и

направления действий мирового сообщества в области охраны окружающей

среды.

Стокгольмская конференция провозгласила 5 июня Всемирным днем

окружающей среды. На конференции был образован постоянно действующий

Page 60: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

60

орган ООН по окружающей среде (ЮНЕП) со штаб-квартирой в г. Найроби

(Кения).

Программа ЮНЕП предусматривает организацию и планирование

природоохранных действий в пределах трех функциональных направлений:

1) оценка окружающей среды – глобальная система наблюдений; 2)

управление окружающей средой; 3) вспомогательные меры (образование в

области окружающей среды и подготовка кадров). ЮНЕП координирует

также деятельность других международных организаций по использованию,

воспроизводству и охране компонентов окружающей среды – земель, вод,

атмосферы, растительного и животного мира и др.

2.Всемирная хартия природы (ВХП) принята Генеральной Ассамблеей

ООН 28 октября 1982 г. Как и Стокгольмская декларация, Всемирная хартия

природы определила приоритетные направления экологической деятельности

международного сообщества на тот период, что в значительной мере

предопределило дальнейшее формирование экологической политики

государств. По мнению многих ученых и специалистов, Всемирная хартия

природы в сравнении с конференцией в г. Стокгольме (1972 г.) продвинулась

дальше по пути «генерализации международных юридических принципов

охраны окружающей среды и рационального использования природных

ресурсов».

Согласно Хартии, деградация природных систем в результате

чрезмерного и нерационального использования природных ресурсов, так же

как и неспособность установить прочный эколого-экономический порядок

между странами и народами, ведут к подрыву основ цивилизации.

3. Конференция ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-

Жанейро 3–14 июня 1992 г.). В Рио-де-Жанейро встретились 114 глав

государств, представители 1600 неправительственных организаций.

Бесспорно, это был самый впечатляющий форум по экологии в XX в.

На конференции были одобрены пять основных документов: Декларация

РИО об окружающей среде и развитии; Повестка дня – XXI в.; Заявление о

принципах управления, сохранении и устойчивого развития всех типов

лесов; Рамочная конвенция по проблеме изменений климата; Конвенция по

биологическому разнообразию.

Важнейшими достижениями Конференции ООН было признание

следующих фактов: «проблема окружающей среды и экономического

развития не могут рассматриваться раздельно» (принцип 4), «государства

Page 61: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

61

должны сотрудничать в духе всемерного партнерства с целью сохранить,

защитить и восстановить здоровье и целостность экосистемы Земли»

(принцип 7), «мир, развитие и защита окружающей среды взаимосвязаны и

неразделимы» (принцип 25). В основу разработки экологической стратегии

государством мирового сообщества рекомендовалось положить концепцию

устойчивого развития.

На Конференции было подчеркнуто, что устойчивому развитию, под

которым понимается одновременное решение проблем экономического

развития и экологии, нет разумной альтернативы.

В 2002 г. в Йоханнесбурге (ЮАР) состоялся крупнейший Всемирный

саммит по устойчивому развитию «Рио + 10», на котором были подведены

итоги первого десятилетия движения мирового сообщества по пути

устойчивого развития.

Международные организации по охране природы

Они действуют почти во всех странах мира. Органы руководства

сосредоточены, прежде всего в ООН. Ключевую функцию по организации

природоохранной деятельности в системе ООН осуществляет упомянутая

выше ЮНЕП – Программа ООН по окружающей среде. Россия активно

сотрудничает в области охраны окружающей среды с ЮНЕП и с другими

организациями по вопросам выработки стратегии защиты от загрязнения,

создания системы глобального мониторинга, борьбы с опустыниванием и др.

Большую активность в решении глобальных природоохранных проблем

проявляет Международный союз охраны природы (МСОП),

переименованный в 1990 г. во Всемирный союз охраны природы. СССР

вступил в союз на правах члена-государства в 1991 г., а сейчас это членство

продолжает Российская Федерация. В настоящее время МСОП стал одним из

лидеров в разработке проблем биоразнообразия. По инициативе МСОП

выпущена Международная Красная книга редких и исчезающих видов

растений и животных (в пяти томах).

Много внимания Россия уделяет работе и в других специализированных

организациях ООН, имеющих комплексный природоохранительный

характер, в частности: ЮНЕСКО (Организация Объединенных Наций по

вопросам образования, науки и культуры), ВОЗ (Всемирная организация

здравоохранения), ФАО (орган ООН по продовольствию и сельскому

хозяйству). Укрепляются научные связи России с МАГАТЭ (Международное

агентство по атомной энергии). Россия активно содействует реализации

Page 62: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

62

основных программ Всемирной метеорологической организации ООН

(ВМО), в частности Всемирной климатической программы. По каналам ВМО

в Россию поступает информация о состоянии Мирового океана, атмосферы,

озонового слоя Земли и загрязнении окружающей среды.

Россия продолжает развивать и углублять экологическое сотрудничество

по линии международных конвенций (договоров) и соглашений на

многосторонней основе. Свыше 50 международных документов,

подписанных Российской Федерацией, а также бывшим СССР и принятых ею

к исполнению, регулируют ныне российское экологическое сотрудничество с

другими государствами.

Продолжается сотрудничество в рамках Конвенции ООН по морскому

праву (1982 г.) и по другим соглашениям и договорам об охране Мирового

океана. Большая работа ведется по выполнению Конвенций: о сохранении

живых ресурсов в Балтийском море (1973 г.); о международной торговле

видами дикой фауны и флоры (1973 г.); о защите Черного моря

(ратифицирована в 1993 г.); о сохранении водно-болотных угодий (1971 г.) и

многих других. В июле 1992 г. Россия стала членом Конвенции о

биологическом разнообразии.

Говоря о международных договорах, заключенных Россией на

многосторонней основе, нельзя не сказать о международном сотрудничестве

со странами СНГ – бывшими союзными республиками СССР. Основным

документом здесь является межправительственное Соглашение о

взаимодействии в области экологии и охраны окружающей среды,

подписанное в Москве в феврале 1992 г. представителями десяти стран.

На основе межправительственных соглашений развивается двустороннее

сотрудничество со всеми пограничными странами, включая государства

СНГ, а также с США, Великобританией, Францией, Китаем и другими

государствами.

Наиболее плодотворно в настоящее время развивается российско-

американское сотрудничество (проблема озера Байкал, мероприятия по

регулированию качества воды, организация заповедников и др.), российско-

германские связи (экологические проблемы в регионах, район озера Байкал,

обмен радиологической информацией и др.), а также сотрудничество со

Скандинавскими странами (экологически безопасные технологии,

строительство водоочистных сооружений, охраняемые территории на

Карельском перешейке). В последние годы, в условиях недостаточного

Page 63: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

63

финансового обеспечения решению природоохранных проблем

способствовала реализация нескольких экологических проектов при

финансовой поддержке Всемирного банка, Европейского банка

реконструкции и развития, Глобального экологического фонда и других

организаций.

Несмотря на достигнутые успехи, для выхода из экологического кризиса

необходимо дальнейшее развитие и активизация международного

сотрудничества, как на двусторонней, так и на многосторонней основе,

включая организации системы ООН.

Россия, на долю которой приходится значительная часть экосистем,

практически не затронутых хозяйственной деятельностью (более 1/3

территории России, или 700–800 млн. га, в том числе опорный

стабилизирующий блок биосферы – Сибирь), непременно будет играть все

более возрастающую роль в решении экологических проблем всего мирового

сообщества.

Глоссарий

А

Автотроф - организм, производящий питательные вещества из

органических соединений в процессе жизнедеятельности при помощи

энергии солнечного излучения.

Агроценоз - биоценоз, искусственно созданный человеком. Не способен

длительно существовать без регулярной поддержки человеком, не обладает

саморегуляцией и в то же время характеризуется высокой продуктивностью

одного или нескольких видов (сортов, пород) растений или животных.

Адаптация - процесс или результат приспособления организма к

определенным условиям среды.

Ароморфоз - возникающее в ходе эволюции приспособительное

изменение общего значения, существенно повышающее уровень организации

и жизнеспособность особей, популяций, видов. В результате биологический

таксон поднимается на принципиально новую ступень развития.

Б

Биогеоценоз - эволюционно сложившаяся, пространственно

ограниченная, устойчивая и саморегулирующаяся природная система, в

которой органические компоненты неразрывно связаны с неорганическими.

Биологические ритмы - периодически повторяющиеся изменения

интенсивности и характера проявления биологических процессов и явлений.

Присущи всем организмам и отличаются на разных уровнях их организации.

Page 64: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

64

Биологический прогресс - эволюционное развитие систематической

группы, связанное с повышением численности особей, расширением ареала

обитания и увеличением внутренней изменчивости.

Биологический регресс - эволюционный упадок, упрощение

систематической группы, связанное со снижением численности особей,

сужением и разрушением целостности ареала обитания, снижением темпов

внутривидовой изменчивости и подверженностью массовой гибели.

Биосфера - область обитания живущих на Земле организмов.

Охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу, поверхность суши и

верхние слои литосферы.

Биоценоз - сообщество взаимосвязанных организмов, населяющих одну

территорию.

В

Вид - совокупность особей, обладающих наследственным сходством

морфологических, физиологических, биохимических, экологических,

этологических и некоторых других характеристик. Особи одного вида

способны скрещиваться и давать плодовитое потомство.

Г

Гетеротроф - организм, получающий «готовые» питательные вещества,

произведенные другими организмами, как правило, не способный

синтезировать необходимые для жизнедеятельности вещества из

неорганических составляющих.

Д

Дивергенция - разделение одного сообщества на два в результате

внешних или внутренних причин (в экологии).

Е

Естественный отбор - результат борьбы за существование; гибель

неприспособленных организмов, выживание и размножение

приспособившихся; фактор эволюции (по Ч. Дарвину).

Ж

Жизнь - активное существование организма, протекающее с затратой

полученной извне энергии на самоподдержание, самовоспроизведение и

саморазвитие специфических структур.

З

Загрязнение среды - привнесение в нее несвойственных веществ или

увеличение концентрации имеющихся сверх естественного многолетнего

уровня, приводящие к негативным последствиям.

Page 65: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

65

Закон пирамиды энергий (правило 10%) - с одного трофического

уровня экологической пирамиды на другой переходит не более 10 % энергии.

И

Идиоадаптация - Возникающие в ходе эволюции приспособительные

изменения частного характера, не изменяющие уровень организации

живых существ.

Изменчивость - Способность организмов изменять свои признаки и

свойства под влиянием разнообразных факторов среды. Различают

наследственную и ненаследственную (модификационную) изменчивость (по

Ч. Дарвину является одним из эволюционных факторов).

Иммунитет - Способность организма различать «свое» и «чужое»,

защищая свою целостность и биологическую индивидуальность. Частными

случаями являются иммунитет к инфекционным болезням и

трансплантационный Иммунитет.

Искусственный отбор - Осуществляется человеком в агроценозах;

направлен на повышение урожайности сельскохозяйственных культур.

К

Конкуренция - Тип отношений, когда представители совместно

живущих видов претендуют на одни и те же ограниченные ресурсы. Одно из

проявлений борьбы за существование.

Консументы - Группа гетеротрофных организмов, потребляющих в

пищу продуцентов или других консументов, но в ходе этого поглощения не

доводящих разложение органических веществ до простых минеральных

составляющих. В современных экосистемах они представлены, в основном,

животными.

«Красная книга» - Список и описание исчезающих, вымерших и

восстановленных видов живых сущест.

М

Мутация - Неопределенная наследуемая изменчивость генетического

материала организмов.

Мутуализм - Тип отношений, противоположный конкуренции,

заключающийся во взаимовыгодном сосуществовании организмов.

Н

Наследственность - Способность организмов сохранять и передавать

свои признаки и свойства потомству. Обеспечивает постоянство и

многообразие форм жизни. Лежит в основе эволюции живой природы.

Ноосфера - Завершающий этап развития биосферы, когда разумная

деятельность человека становится главным определяющим фактором ее

развития. Предсказан В.И. Вернадским.

Page 66: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

66

О

Обмен веществ (метаболизм) - Совокупность всех ферментативных

реакций пластического и энергетического обмена в организме, позволяющая

ему существовать в условиях окружающей среды.

П

Паразит - Организм, обитающий во внутренней среде живых существ

или питающийся веществами другого организма на протяжении его жизни;

тесно связан с ними в своем жизненном цикле.

Пищевая цепь (цепь питания) - Последовательная передача

питательных веществ в экосистемах от организма к организму в процессе

питания. Различают цепи выедания и детритные цепи.

Популяция - Совокупность особей одного вида с общим генофондом,

обитающих в едином ареале, свободно скрещивающихся, но находящихся в

относительной изоляции от других таких совокупностей особей.

Продуценты - Автотрофные организмы, производящие питательные

вещества из неорганических составляющих. Являются первым звеном в

пищевой цепи и экологической пирамиде. В большинстве современных

экосистем это растения.

Р

Редуценты - Организмы, перерабатывающие органические соединения в

неорганические. Являются завершающим звеном в пищевой цепи и в

экологической пирамиде.

С

Саморегуляция - Способ поддержания численности популяций в

экосистеме, основанной на положительных и отрицательных обратных

связях в пищевых цепях.

Симбиоз - Тип отношений, основанный на совместном сосуществовании

представителей разных систематических групп.

Среда жизни (обитания) - Часть природы, окружающая организм

(экологическая ниша).

Т

Трофический уровень - Место каждого звена в пищевой цепи.

Ф

Фенотип - Совокупность признаков внешнего и внутреннего строения

индивида, сформировавшаяся на базе генотипа в процессе онтогенеза и под

влиянием среды.

Фотопериодизм - Реакция организмов на смену дня и ночи,

проявляющаяся в интенсивности физиологических процессов.

Page 67: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

67

Э

Эволюция - Процесс необратимого изменения природы под влиянием

факторов среды. Ведет к появлению организмов с другими свойствами

Экологическая культура - Способ соединения человека с природой на

основе ответственного отношения к ней.

Экологические факторы - Отдельные свойства или элементы среды,

действующие на организмы. Различают абиотические, биотические и

антропогенные факторы.

Экология - Наука, изучающая взаимное влияние организмов и среды их

обитания.

Я

Ярусность - Расчлененность растительного сообщества на слои и другие

структурные и функциональные толщи. Различают наземную и подземную

ярусность.

Рекомендуемая литература

Основная:

1. Гурова, Т.Ф. Основы экологии и рационального природопользования:

Учеб.

пособие / Т.Ф. Гурова, Л.В. Назаренко. –М.: Издательство Оникс, 2007. –

224 с.

2. Трушина Т.П. Экологические основы природопользования. /Т.П. Трушина.

– Ростов н/Д: Феникс, 2007. – 414 с.

Дополнительная литература:

1. Алексеев, С.В. Экология: учебное пособие для учащихся 10-11 классов об-

щеобразовательных учреждений разных видов. / С.В. Алексеев. –СПб:

СМИО Пресс, 2000. – 240 с.

2. Алтай. Всемирное наследие /Под ред. А.М. Маринина. – Горно-Алтайск:

РИО «Универ-Принт», ГАГУ, 1999. - 68 с.

3. Биология. Экология. 11 выпускной класс / О.Н. Ридигер. –М.: АСТ-ПРЕСС

ШКОЛА, 2006. – 256 с.

4. Красная книга Республики Алтай: особо охраняемые территории и

объекты /

А.М. Маринин, А.Г. Манеев, Н.П. Малков и др. – Горно-Алтайск, 2000. –

272 с.

5. Никаноров, А.М. Экология / А.М. Никаноров, Т.А. Хоружая. –М.:

Издатель-

ство ПРИОР, 2001. – 304 с.

6. Проект Всемирного фонда дикой природы (WWF).

7. Экология и жизнь. Научно-популярный журнал. 2004-2009.

8. Энергия для планеты Земля // В мире науки, 1990, № 11. Спецвыпуск.

Page 68: D j Z l d b c m j e d p b c экологии ^я k l m ^ g l ю b q …...«доме», где «дом» (oikos) ± вся наша планета Земля. Экологизация

68

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Павлова, Е. И. Общая экология: учебник и практикум для СПО/Е. И.

Павлова, В. К. Новиков. — М.: Издательство Юрайт, 2017. — 190 с. —

(Серия: Профессиональное образование).

2. Кузнецов, Л. М. Экологические основы природопользования: учебник для

СПО / Л. М. Кузнецов, А. Ю. Шмыков; под ред. В. Е. Курочкина. — М.:

Издательство Юрайт, 2017. — 304 с. — (Серия: Профессиональное

образование).

3. Кузнецов Л.М. Экология Издательство «Юрайт» 2016

4. Э.А.Арустамов. Природопользование. Учебник.2-е изд., перераб. доп.- М.:

Издательский Дом «Дашков и К».: 2000.

5. Т.П.Трушина. Экологические основы природопользования. Сер. «Учебник

ХХI века».) – Ростов н /Д.: «Феникс», 2001.

6. Е.А.Криксунов, В.В.Пасечник. Экология. Учебник для общеобразова-

тельных учебных заведений.- М.: Издательский дом «Дрофа»,1997 .

7. Петров В.В. Экологическое право России. Учебник. – М.:1995.

8. Проблемы экологии России. Под.ред. Данитлова-Данильянова В.И.-

М.:1993.

9. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование

в России. – М.:1995.

10. Путилов А.В. Охрана окружающей среды. – М.:1991.

11. Реймерс Н.Ф. Экология. Теория, законы, правила, принципы и гипотезы. –

М.:1994.

12. Система стандартов в области охраны природы и улучшения исполь-

зования природных ресурсов. - М.:1990.

13. Арустамов Э.А., Волощенко А.Е., Платонов А.П. Современный мир и его

влияние на окружающую среду. Лекции. – М.: 1996.

14. Кормилицин В.И.,Цицкишвили М.С.Яламов Ю.И. Основы экологии.

Учебное пособие. – М.:1997.

15. Алексеенко В.А., Алексеенко Л.П. Биосфера жизнедеятельности. - М.:

2002.