Лекция 7. Среда, окружающая человека, её специфика и состояние.

Первыми, кто обратил внимание на многоаспектность и иерархичность понятия «человек» в системе «человек-среда», были А.Д. Лебедев, В.С. Преображенский и Е.Л. Райх. Они выявили различия систем этого понятия, выделенных по биологическому (индивид, половозрастная группа, население, конституциональные типы, расы) и социально-экономическому (личность, семья, группа населения, человечество) признакам. Ими также было показано, что каждому уровню рассмотрения (индивид, популяция, общество и т.д.) соответствуют своя среда и свои способы адаптации к ней.

Данная модель-матрица подчеркивает сложность человека и многообразие человеческих общностей. Даже на уровне отдельного человека, индивида в каждой из подсистем приходится иметь дело с неисчислимым разнообразием черт, признаков, свойств, ибо двух генетически идентичных людей не бывает. Также, очевидно, нет одинаковых личностей и т.д. и т.п. Это справедливо и в отношении объединений людей, многообразие которых увеличивается с ростом иерархического уровня, вплоть до уникального ¾ человечества, представленного бесконечным разнообразием людей и человеческих общностей.

Важнейшими характеристиками человека в антропоэкологических и социально-экологических исследованиях выступают его свойства, среди которых Л.В. Максимова выделяет наличие потребностей и способности к адаптации, которая осуществляется через освоенные механизмы адаптации и завершается адаптированностью как результатом адаптации.

Одну из первых позиций в этом ряду свойств занимают потребности, рассматриваемые как нужда в чем-либо необходимом для жизнедеятельности и развития человека. Отражая его зависимость от условий окружающей среды, они в то же время выступают как источник активности человека в его отношениях со средой, регулятор его поведения, направления мышления, чувств и воли.

В зависимости от конкретных задач изучения потребности могут быть классифицированы по различным основаниям, например, по субъекту потребностей, по их функциональности и др. Потребности человека образуют своеобразную иерархию, в основании которой находятся биологические потребности, свойственные и человеку и животным, а последующие уровни представлены присущими исключительно человеку социальными и духовными потребностями.

Одним из ключевых свойств человека в его отношениях со средой выступает адаптивность, определяемая Л.В. Максимовой как способность к активному приспособлению к окружающей среде и ее изменениям. Адаптивность человека проявляется в присущих ему адаптивных способностях и адаптивных признаках. Своим образованием она обязана таким человеческим качествам, как изменчивость и наследственность.

Понятие механизмы адаптации отражает представления о способах приспособления человека и общества к изменениям, происходящим в окружающей среде. Все множество таких механизмов может быть условно подразделено на две большие группы: биологических и вне биологических механизмов. К первой согласно Л.В. Максимовой уверенно можно отнести механизмы морфологической, физиологической, иммунологической, генетической и поведенческой адаптации, ко второй - социальное поведение и механизмы культурной адаптации. Менее определенное, промежуточное по отношению к двум названным группам место занимают механизмы репродуктивного поведения и психологической адаптации, объединяющие в себе черты как биологических, так и вне биологических механизмов адаптации.

Наиболее изученными на современном этапе являются биологические механизмы адаптации. Анализ различных форм биологической адаптации человека к окружающей среде и ее изменениям послужил основой разработки концепции адаптивных типов человека. В.П. Алексеев определяет адаптивный тип как своеобразный морфофизиологический комплекс приспособительных реакций, формирующийся в процессе адаптации к условиям жизни у популяций, проживающих в сходных или тождественных условиях существования. Выделяют пять основных адаптивных типов: арктический, умеренной зоны, континентальный, экваториальный, высокогорный. В работах Т.И. Алексеевой и ряда других авторов некоторые из перечисленных типов получили достаточно полную характеристику.

Хуже обстоит дело с изучением вне биологических механизмов адаптации. Большинство исследователей подчеркивают ведущую роль вне биологических механизмов в адаптации человека к окружающей его среде, однако ее социальные стороны и механизмы изучены явно недостаточно. Как отмечает Л.В. Максимова, до последнего времени мало уделялось внимания культурным аспектам адаптации, охватывающим сферу духовной жизни, быта и т.д.

Понятие степень адаптированности отражает меру приспособленности человека к конкретным условиям существования, а также наличие (отсутствие) свойств, приобретаемых человеком в результате процесса его адаптации к изменениям условий среды. В качестве показателей степени адаптированное человека к конкретным условиям существования в исследованиях по экологии человека и социальной экологии используют такие характеристики, как социально-трудовой потенциал и здоровье.

Понятие социально-трудовой потенциал человека было предложено В.П. Казначеевым в качестве своеобразного, выражающего совершенствование качества народонаселения, интегрального показателя организации общества. Сам автор определил его как «способ организации жизнедеятельности популяции, при котором осуществление различных естественно-природных и социальных мер по организации жизнедеятельности популяций создает оптимальные условия для социально полезной общественно-трудовой деятельности индивидов и групп населения».

В качестве другого критерия адаптации в экологии человека широко используется понятие здоровье. Причем здоровье, с одной стороны, понимают как интегральную характеристику организма человека, определенным образом влияющую на процесс и исход взаимодействия человека со средой, на адаптацию к ней, а с другой ¾ как реакцию человека на процесс его взаимодействия со средой, как результат его приспособления к условиям существования.

Для выражения состояний здоровья человека как показателя меры его приспособленности к среде и характера процесса адаптации используются понятия «норма», «стресс», «болезнь», «смерть».

Понятие нормы используется для характеристики состояния организма, при котором поддержание гомеостаза (динамического равновесия внутренней среды) полностью обеспечивается имеющимися резервами и восстановительными процессами.

Под стрессом в общем случае понимают неспецифическую (общую) приспособительную реакцию (общая активизация обменных процессов, усиление потоотделения, повышение температуры тела и др.) организма на любое оказываемое на него извне сильное воздействие, приводящее к нарушению динамического равновесия внутренней среды организма. Принято выделять множество разновидностей стрессов ¾ тепловой, световой, хирургический, нервно-психологический и др. Отличают положительные и отрицательные формы стресса. Первые (экстресс, эвстресс) мобилизуют организм, стимулируя развитие приспособительных механизмов; вторые (дистресс), напротив, ведут к его ослаблению и развитию болезней.

Болезнью называют особое состояние организма, характеризующееся серьезным нарушением гомеостаза и развитием на этом фоне специфических приспособительных реакций (например, воспалительного процесса), направленных на его восстановление.

Наступление смерти организма означает полное прекращение в нем всех обменных процессов, потерю им системных свойств вследствие неспособности приспособительных механизмов обеспечить поддержание и восстановление гомеостаза.

Как отмечает Л. В. Максимова, понятие среда является принципиально соотносительным, так как отражает субъект-объектные отношения и потому утрачивает содержание без определения того, к какому субъекту оно относится. Среда человека выступает сложным образованием, интегрирующим множество различных компонентов, что дает возможность говорить о большом количестве сред, по отношению к которым «среда человека» выступает родовым понятием. Разнообразие, множественность разнородных сред, составляющих единую среду человека, определяют в конечном счете многообразие ее влияния на него.

По мнению Д. Ж. Марковича, понятие среда человека в самом общем виде может быть определено как совокупность естественных и искусственных условий, в которых человек реализует себя как природное и общественное существо. Среда человека состоит из двух взаимосвязанных частей: природной и общественной (рис. 2). Природный компонент среды составляет совокупное пространство, непосредственно или опосредованно доступное человеку. Это прежде всего планета Земля с ее многообразными оболочками. Общественную часть среды человека составляют общество и общественные отношения, благодаря которым человек реализует себя как общественное деятельное существо.

В качестве элементов природной среды (в узком ее понимании) Д.Ж. Маркович рассматривает атмосферу, гидросферу, литосферу, растения, животных и микроорганизмы.

Атмосферой называют газовую, воздушную оболочку, окружающую земной шар и связанную с ним силой тяжести. Она подразделяется на нижний слой ¾ тропосферу (до высоты 8¾18 км) и вышележащие слои ¾ стратосферу (до 40¾55 км), мезосферу (до 80¾85 км), ионосферу (до 500¾800 км) и экзосферу (800¾2000 км). Наиболее освоенными человеком являются тропосфера и стратосфера (последняя в значительно меньшей степени). Общая масса атмосферы составляет 1,15  1015 т. Ее основные компоненты ¾ азот (78,08%), кислород (20,95%), аргон (0,93%), углекислый газ (0,03%), остальные элементы (водород, озон и др.) находятся в чрезвычайно малых количествах. Кроме газов в атмосфере присутствуют также различные аэрозоли и водяной пар.

Гидросфера представляет собой водную оболочку Земли, включающую в себя Мировой океан, воды суши (реки, озера, ледники), а также подземные воды. Подавляющая часть вод гидросферы приходится на Мировой океан (94%), затем следуют подземные воды (4%) и ледники (1,7%). Вода выступает в роли универсального растворителя, так как взаимодействует со всеми веществами, не вступая с ними в химические реакции. В силу этой своей особенности она обеспечивает обмен растворенными в ней веществами между сушей и океаном, живыми организмами и окружающей средой. Вода играла и продолжает играть существенную роль в становлении и сохранении жизни на Земле. Первые организмы появились в водоемах, и лишь значительно позднее началось расселение живых существ по поверхности суши. Обращает на себя внимание также тот факт, что практически все функционирующие живые системы состоят в основном из воды в жидкой фазе: в растениях содержится до 85¾95% воды, в организме человека - 57¾66%.

Литосфера (или земная кора) ¾ это верхняя твердая каменная оболочка Земли, ограниченная сверху атмосферой и гидросферой, а снизу ¾ поверхностью субстрата мантии, устанавливаемой по сейсмическим данным. Она составляет 1,5% от общего объема планеты и 0,8% от ее массы. Общая мощность литосферы – 35-45 км на материках и 5¾7 км в океанах. Породы, слагающие земную кору, подразделяют на изверженные, метаморфические и осадочные. Изверженные породы образуются в результате застывания расплавленной вулканической лавы. Метаморфические породы возникают вследствие нагрева или сжатия ранее образовавшихся пород. Осадочные породы образуются в результате разрушения более древних пород, а также гибели организмов. Из осадочных пород и продуктов жизнедеятельности разнообразных живых существ складывается почва ¾ один из важнейших природных ресурсов человечества. Почва характеризуется плодородием и обеспечивает производство значительной доли потребляемых людьми пищевых ресурсов.

Растения, животные и микроорганизмы составляют живую природную среду человека.

Растения являются автотрофными (потребляющими органические вещества, полученными путем преобразования из неорганических) живыми организмами, для которых характерны способность к фотосинтезу и наличие плотных клеточных оболочек, состоящих обычно из целлюлозы. Они, как правило, не способны к активному передвижению. Растения являются основными поставщиками кислорода в атмосферу и потребителями углекислого газа. Они также составляют значительную часть пищевого рациона многих видов животных и людей. Царство растений включает более 350 тыс. научно описанных видов.

Животные представляют собой группу гетеротрофных (питающихся готовыми органическими веществами) живых существ, как правило, способных к активному передвижению. Животные участвуют в круговороте органических веществ и газов, активно усваивая кислород атмосферы и выводя в нее в качестве одного из продуктов жизнедеятельности углекислый газ. Животные широко используются человеком как «рабочая сила», а также как поставщики пищевого сырья и готовых продуктов питания. По имеющимся данным, общее число видов животных достигает 15¾20 млн.

Микроорганизмы ¾ это мельчайшие, преимущественно одноклеточные живые существа различной систематической принадлежности (представляющие как растительное, так и животное царства), видимые только в микроскоп. К ним относятся бактерии, микоплазмы, риккетсии, микроскопические грибы, водоросли, простейшие и вирусы. Микроорганизмы играют большую роль в круговороте веществ в природе. Некоторые из них активно используются человеком в пищевой и микробиологической промышленности: виноделии, хлебопечении, производстве лекарственных препаратов, витаминов и др. Значительную долю среди микроорганизмов составляют патогенные формы, вызывающие заболевания растений, животных и человека.

Несколько иной подход к анализу структуры среды человека предложил Н. Ф. Реймерс. Он выделил в окружающей человека среде четыре неразрывно взаимосвязанных компонента-подсистемы: а) природную среду, б) среду, порожденную агротехникой ¾ так называемую вторую природу, или квазиприроду, в) искусственную среду ¾ «третью природу», или артеприроду, г) социальную среду (рис. 3).

Природный компонент среды человека составляют факторы естественного или природно-антропогенного происхождения, прямо или косвенно воздействующие на отдельного человека или человеческие общности (в том числе человечество в целом). К их числу Н. Ф. Реймерс относит энергетическое состояние среды (тепловое и волновое, включая магнитное и гравитационное поля); химический и динамический характер атмосферы; водный компонент (влажность воздуха, земной поверхности, химический состав вод, их физика, само их наличие и соотношение с населенной сушей); физический, химический и механический характер поверхности земли (включая геоморфологические структуры ¾ равнинность, холмистость, гористость и т.п.); облик и состав биологической части экологических систем (растительности, животного и микробного населения) и их ландшафтных сочетаний (в том числе сочетаний непахотных сельскохозяйственных и лесохозяйственных земель с естественными экосистемами); степень сбалансированности и стационарности компонентов, создающих климатические и пейзажные условия и обеспечивающих определенный ритм природных явлений, в том числе стихийно-разрушительного и иного характера, рассматриваемого как бедствие (землетрясения, наводнения, ураганы, природно-очаговые заболевания и т.п.); плотность населения и взаимовлияние самих людей как биологический фактор; информационная составляющая всех упомянутых процессов и явлений.

Среда «второй природы» (квазиприроды) - это все элементы природной среды, искусственно преобразованные, модифицированные людьми; они в отличие от собственно природной среды не способны системно само поддерживать себя (т.е. они разрушаются без постоянного регулирующего воздействия со стороны человека). К ним относятся пахотные и иные преобразованные человеком угодья («культурные ландшафты»); грунтовые дороги; внешнее пространство населенных мест с его природными физико-химическими характеристиками и внутренней структурой (разграниче¬нием заборами, различными постройками, изменяющими тепловой и ветровой режимы, зелеными полосами, прудами и т.д.); зеленые насаждения (газоны, бульвары, сады, ландшафтные парки и лесопарки, дающие имитацию природной среды). Н.Ф. Реймерс относит ко «второй природе» также домашних животных, в том числе комнатные и культурные растения.

«Третьей природой» (артеприродой) Реймерс называет весь искусственно созданный, сотворенный человеком мир, не имеющий аналогов в естественной природе и без постоянного поддержания и обновления человеком неизбежно начинающий разрушаться. К ней, по мнению Н. Ф. Реймерса, могут быть отнесены асфальт и бетон современных городов, пространство мест жизни и работы, транспорта, предприятий сферы обслуживания (физико-химические характеристики, размерность, эстетика помещений и т.п.); технологическое оборудование; транспортные объекты; мебель и другие вещи («вещная среда»); все предметы, состоящие из искусственно синтезированных веществ. В качестве одного из элементов артеприродной среды называется также культурно-архитектурная среда. Современного человека окружает главным образом именно артеприродная среда, а не природная ¾ «первой» и «второй» природы.

Наконец, четвертый компонент среды человека составляют общество и разнообразные общественные процессы. Социальная среда ¾ это, по словам Н. Ф. Реймерса, прежде всего культурно-психологический климат, намеренно или непреднамеренно создаваемый самими людьми и слагающийся из влияния людей друг на друга, осуществляемого непосредственно, а также с помощью средств материального, энергетического и информационного воздействия. Такое воздействие включает экономическую обеспеченность в соответствии с выработанным обществом или данной этнической, социальной группой эталоном (жильем, пищей, одеждой, другими потребительскими товарами), гражданские свободы (совести, волеизъявления, передвижения, места проживания, равенства перед законом и т.п.), степень уверенности в завтрашнем дне (отсутствие или наличие страха перед войной, иным тяжелым социальным кризисом, потерей работы, голодом, лишением свободы, бандитским нападением, воровством, заболеванием, распадом семьи, ее незапланированным ростом или сокращением и т.п.); моральные нормы общения и поведения; свободу самовыражения, в том числе трудовой деятельности (максимальной отдачи сил и способностей людям, обществу с получением от них знаков внимания); возможность свободного общения с лицами одной этнической группы и сходного культурного уровня, т.е. создания и вхождения в эталонную для человека социальную группу (с общностью интересов, жизненных идеалов, поведения и т.п.); возможность пользоваться культурными и материальными ценностями (театрами, музеями, библиотеками, товарами и т.д.) или сознание обеспеченности такой возможности; доступность или сознание доступности общепризнанных мест отдыха (курортов и т.п.) или сезонной перемены типа жилища (например, квартиры на туристическую палатку); обеспеченность социально-психологическим пространственным минимумом, позволяющим избежать нервно-психического стресса перенаселения (оптимальная частота встреч с другими людьми, в том числе знакомыми и родными); наличие сферы услуг (отсутствие или наличие очередей, качество обслуживания и т.п.).

По словам Н.Ф. Реймерса, социальная среда, объединяясь с природной, квазиприродной и артеприродной средами, образует общую совокупность человеческой среды. Каждая из названных сред тесно взаимосвязана с другими, причем ни одна из них не может быть заменена другой или быть безболезненно исключена из общей системы окружающей человека среды.

Лекция 8 Демография и проблемы экологии ( лекция в презентации).

Природные ресурсы, используемые человеком. Понятие «загрязнение среды».

Основными компонентами окружающей среды являются естественные экологические системы: земля, ее недра, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, животный мир, природные заповедники и национальные парки - все, что принято называть природной окружающей средой.

Природные ресурсы - это тела и силы природы, которые на данном этапе развития производительных сил общества могут быть использованы в качестве предметов потребления или средств производства, и общественная полезность которых изменяется под воздействием деятельности человека.

Главные виды природных ресурсов - солнечная энергия, внутриземное тепло, водные ресурсы, земельные, минеральные, лесные, рыбные, растительные, ресурсы животного мира и др.

Природные ресурсы являются важной частью национального богатства страны и источником создания материальных благ и услуг. Процесс воспроизводства по существу представляет собой непрерывный процесс взаимодействия общества и природы, в котором общество подчиняет себе силы природы и природные ресурсы для удовлетворения потребностей. Природные ресурсы во многом предопределяют не только социально-экономический потенциал страны и региона и эффективность общественного производства, но и здоровье, и продолжительность жизни населения. Природные ресурсы являются объектом исследования в двух аспектах: как важнейшая часть социально-экономического потенциала, реализуемого в процессе создания валового внутреннего продукта, часть национального богатства страны; как основа природной окружающей среды, подлежащей охране, восстановлению и воспроизводству.

Основными компонентами природных ресурсов являются:

Водные ресурсы - водные запасы, используемые как источник водоснабжения для производственных и бытовых нужд, гидроэнергии, а также как транспортные магистрали и т.д.

Земельные ресурсы - ресурсы, используемые или предназначенные к использованию в сельском хозяйстве, под строения в населенных пунктах, под железные и шоссейные дороги, а также другие сооружения, под заповедники, парки, скверы и т.п., занятые полезными ископаемыми и др. земельные ресурсы, до последнего времени считавшиеся невоспроизводимым элементом природных ресурсов.

Лесные ресурсы - сырьевые (используемые для получения древесины), а также леса различного назначения - оздоровительные (санитарно-курортные), поле - и лесозащитные, водоохранные и др. Минеральные ресурсы - все естественные составляющие литосферы, используемые или предназначенные к использованию в производстве продуктов и услуг как минеральное сырье в естественном виде или после подготовки, обогащения и переработки (железо, марганец, хром, свинец и др.) или источники энергии.

Энергетические ресурсы - совокупность всех видов энергии: солнца и космоса, атомно-энергетической, топливно-энергетической (в форме запасов полезных ископаемых), термальной, гидроэнергии, ветроэнергии и т.д.

Биологические ресурсы - это все живые средообразующие компоненты биосферы с заключенным в них генетическим материалом. Они являются источниками получения людьми материальных и духовных благ. К ним относятся промысловые объекты (запасы рыбы в природных и искусственных водоемах), культурные растения, домашние животные, живописные ландшафты, микроорганизмы, т.е. сюда относятся растительные ресурсы, ресурсы животного мира (запасы пушного зверя в естественных условиях; запасы, воспроизводимые в искусственных условиях) и др.

Природные ресурсы используются как средства труда (земля, водные пути, вода для орошения); источники энергии (горючие ископаемые, гидро- и ветровая энергия, атомное топливо, биотопливо и т.д.); сырье и материалы (полезные ископаемые, древесина, биоресурсы, запасы технической воды); непосредственные предметы потребления (кислород воздуха, лекарственные растения, продукты питания - питьевая вода, дикорастущие растения, грибы, продукты охоты и рыболовства), объекты рекреации, средозащитные объекты. В связи с двойственным характером понятия "природные ресурсы", отражающим их природное происхождение, с одной стороны, и хозяйственную, экономическую значимость - с другой, разработаны и широко применяются в специальной и географической литературе несколько классификаций.

Существуют разные подходы к классификации природных ресурсов: Классификация природных ресурсов по происхождению. Природные ресурсы (тела или явления природы) возникают в природных средах (водах, атмосфере, растительном или почвенном покрове и т.д.) и в пространстве образуют определенные сочетания, меняющиеся в границах природно-территориальных комплексов. На этом основании они подразделяются на две группы: ресурсы природных компонентов и ресурсы природно-территориальных комплексов.

Ресурсы природных компонентов. Каждый вид природного ресурса обычно формируется в одном из компонентов ландшафтной оболочки. Он управляется теми же природными факторами, которые создают данный природный компонент и влияют на его особенности и территориальное размещение. По принадлежности к компонентам ландшафтной оболочки выделяют ресурсы: минеральные, климатические, водные, растительные, земельные, почвенные, животного мира. Эта классификация широко употребляется в отечественной и зарубежной литературе.

Ресурсы природно-территориальных комплексов. На данном уровне подразделения учитывается комплексность природно-ресурсного потенциала территории, вытекающая из соответствующей комплексной структуры самой ландшафтной оболочки. Каждый ландшафт (или природно-территориальный комплекс) обладает определенным набором разнообразных видов природных ресурсов. В зависимости от свойств ландшафта, его места в общей структуре ландшафтной оболочки, сочетания видов ресурсов их количественные и качественны характеристики меняются очень существенно, определяя возможности освоения и организации материального производства. Часто возникают такие условия, когда один или несколько ресурсов определяют направление хозяйственного развития целого региона. Практически любой ландшафт имеет климатические, водные, земельные, почвенные и другие ресурсы, но возможности хозяйственного использования весьма различны. В одном случае могут складываться благоприятные условия для добычи минерального сырья, в других - для выращивания ценных культурных растений или для организации промышленного производства, курортного комплекса и т.д. Использование только одной классификации видов ресурсов по их происхождению недостаточно, так как она не отражает экономического значения ресурсов и их хозяйственной роли. Среди систем классификации природных ресурсов, отражающих их экономическую значимость и роль в системе общественного производства, чаще применяется классификация по направлению и формам хозяйственного использования ресурсов.

Классификация по видам хозяйственного использования. Основной критерий подразделения ресурсов в этой классификации - отнесение их к различным секторам материального производства. По этому признаку природные ресурсы делятся на ресурсы промышленного и сельскохозяйственного производства.

Довольно часто выделяют также природные ресурсы непроизводственной сферы или непосредственного потребления. Это, прежде всего ресурсы, изымаемые из природной среды (дикие животные, составляющие объект промысловой охоты, дикорастущие лекарственные растения), а также ресурсы рекреационного хозяйства, ресурсы заповедных территорий и ряд других.

Классификация по признаку исчерпаемости. При учете запасов природных ресурсов и объемов их возможного хозяйственного изъятия пользуются представлениями об исчерпаемости запасов. Все природные ресурсы по исчерпаемости делятся на две группы: исчерпаемые и неисчерпаемые.

Возобновляемые ресурсы, к которым принадлежат: ресурсы растительного и животного мира. И те и другие восстанавливаются довольно быстро, и объемы естественного возобновления хорошо и точно рассчитываются. Поэтому при организации хозяйственного использования накопленных запасов древесины в лесах, травостоя на лугах или пастбищах, промысла диких животных в пределах, не превышающих ежегодное возобновление, можно полностью избежать истощения ресурсов.

Относительно (не полностью) возобновляемые. Некоторые ресурсы хотя и восстанавливаются в исторические отрезки времени, но возобновляемые объемы их значительно меньше объемов хозяйственного потребления. Именно поэтому такие виды ресурсов оказываются весьма уязвимыми и требуют особенно тщательного контроля со стороны человека. К относительно возобновляемым ресурсам относятся и очень дефицитные природные богатства: продуктивные пахотно-пригодные почвы; леса с древостоями спелого возраста; водные ресурсы в региональном аспекте. Продуктивных пахотно-пригодных почв сравнительно немного.

Основой взаимодействия природной среды и человеческого общества в процессе производства материальных благ является нарастание опосредованности в производственном отношении человека к природе. Шаг за шагом человек помещает между собой и природой сначала преобразованное с помощью своей энергии вещество (орудия труда), затем преобразованную с помощью орудий труда и накопленных знаний энергию (паровые машины, электроустановки и т.д.) и, наконец, с недавних пор между человеком и природой возникает третье крупное звено опосредования - преобразованная с помощью электронно-вычислительных машин информация. Таким образом, развитие цивилизации обеспечивается непрерывным расширением сферы материального производства, которое охватывает сначала орудия труда, затем энергию и, наконец, в последнее время, информацию.

Естественно, что природная среда оказывается при этом все более широко и основательно вовлеченной в производственный процесс. Обостряется необходимость сознательного контроля и регуляции всей совокупности антропогенных процессов, как в самом обществе, так и в природной среде. Особенно резко эта необходимость возросла с началом научно-технической революции, сущность которой составляет, прежде всего, механизация информационных процессов и широкое применение управляющих систем во всех областях общественной жизни.

Опасность экологического кризиса совпала с научно-технической революцией не случайно. Научно-техническая революция создает условия снятия технических ограничений в использовании природных ресурсов. В результате снятия внутренних ограничений развития производства исключительно острую форму приняло новое противоречие - между внутренне безграничными возможностями развития производства и естественно ограниченными возможностями природной среды. Это противоречие, как и ранее возникавшие, может быть решено только в том случае, если естественные условия жизни общества будут все более охватываться искусственными средствами регуляции со стороны людей. Меры по подновлению технологии производства, очистке отходов, борьбе с шумом и т.д., которые организуются сейчас в развитых странах, лишь оттягивают наступление катастрофы, но не способны предотвратить ее, поскольку не устраняют коренных причин возникновения экологического кризиса.

Наряду с многочисленными преимуществами, присущими индустриальным обществам, для них характерно как возникновение новых, так и обострение уже существующих экологических и ресурсных проблем. По масштабам распространения эти угрожающие благосостоянию человека проблемы можно подразделить на: - локальные: загрязнение подземных вод токсичными веществами, - региональные: повреждение лесов и деградация озер в результате атмосферных выпадений загрязнителей, - глобальные: возможные климатические изменения вследствие увеличения содержания углекислого газа и других газообразных веществ в атмосфере, а также истощения озонового слоя. Совокупное воздействие интенсивного сельского хозяйства, возросшей добычи полезных ископаемых и урбанизации значительно усилило деградацию потенциально возобновимых ресурсов - верхнего почвенного слоя, лесов, пастбищ, а также популяций диких животных и растений. Напомним, что точно такие же причины привели к гибели древних цивилизаций.

Индустриализация значительно увеличила власть людей над природой и в то же время уменьшила численность населения, живущего в непосредственном контакте с ней. В результате люди, особенно в промышленно развитых странах, еще сильнее уверились в том, что их назначение состоит в покорении природы. Многие серьезные ученые убеждены, что, пока будет сохраняться подобное мироощущение, будут продолжать разрушаться и системы жизнеобеспечения Земли. Логика развития жизни на Земле определяет деятельность человека как главный фактор, причем природа может существовать без человека, но человек не может существовать без природы. Сохранить гармонию человека и природы - основная задача, которая стоит перед настоящим поколением. Это требует изменения многих ранее сложившихся представлений о соизмерении человеческих ценностях. Необходимо развитие у каждого человека «экологического сознания», которое будет определять выбор вариантов технологий, строительства предприятий и использования природных ресурсов.

 

Экологическое содержание научно-технической революции и ее противоречие проявляются также и в том, что в ходе ее развертывания возникают необходимые технические предпосылки обеспечения нового характера отношения к природе (возможность перехода производства на замкнутые циклы, перехода к безмашинному производству, возможность эффективного использования энергии вплоть до создания технических автотрофных систем и т.д.).

Наряду с многочисленными преимуществами, присущими индустриальным обществам, для них характерно как возникновение новых, так и обострение уже существующих экологических и ресурсных проблем. По масштабам распространения эти угрожающие благосостоянию человека проблемы можно подразделить на:

– локальные: загрязнение подземных вод токсичными веществами,

– региональные: повреждение лесов и деградация озер в результате атмосферных выпадений загрязнителей,

– глобальные: возможные климатические изменения вследствие увеличения содержания углекислого газа и других газообразных веществ в атмосфере, а также истощения озонового слоя.

Совокупное воздействие интенсивного сельского хозяйства, возросшей добычи полезных ископаемых и урбанизации значительно усилило деградацию потенциально возобновимых ресурсов – верхнего почвенного слоя, лесов, пастбищ, а также популяций диких животных и растений. Напомним, что точно такие же причины привели к гибели древних цивилизаций.

Индустриализация значительно увеличила власть людей над природой и в то же время уменьшила численность населения, живущего в непосредственном контакте с ней. В результате люди, особенно в промышленно развитых странах, еще сильнее уверились в том, что их назначение состоит в покорении природы. Многие серьезные ученые убеждены, что, пока будет сохраняться подобное мироощущение, будут продолжать разрушаться и системы жизнеобеспечения Земли.

Логика развития жизни на Земле определяет деятельность человека как главный фактор, причем природа может существовать без человека, но человек не может существовать без природы. Сохранить гармонию человека и природы – основная задача, которая стоит перед настоящим поколением. Это требует изменения многих ранее сложившихся представлений о соизмерении человеческих ценностях. Необходимо развитие у каждого человека «экологического сознания», которое будет определять выбор вариантов технологий, строительства предприятий и использования природных ресурсов.

Человеку как существу социальному изначально были присущи два рода потребностей: биологические (физиологические) и социальные (материальные и духовные). Одни удовлетворяются в результате затрат труда на производство продуктов питания, материальных и духовных ценностей, другие-человек привык удовлетворять бесплатно; это потребности в воде, воздухе, солнечной энергии и т.п. Назовем последние экологическими, а первые – социально-экономическими потребностями. Человеческое общество не может отказаться от использования природных богатств. Они всегда являлись и будут являться материальной основой производства, смысл которого и заключается в преобразовании различных природных ресурсов в потребительские блага. К вопросу об “экологизации” потребления можно подходить с разных позиций: физиологических, нравственных, социальных, экономических. Для любого общества управление ценностной ориентацией потребления – одна из наиболее сложных социальных задач. В настоящее время цивилизация переживает ответственейший период своего существования, когда ломаются привычные стереотипы, когда приходит понимание того, что удовлетворение бесчисленных запросов современного человека вступает в острый конфликт с первоосновой потребностей каждого – сохранением здоровой среды обитания. Трудности, порождаемые развитием цивилизации, растущая деградация природной среды и ухудшение условий жизни людей порождает необходимость действовать, искать новые концепции общественного развития.

Список литературы

1. Бигон М. Экология.- М.: Мир, 2003.

2. Кормилицын М. С. Основы экологии. - М.: МПУ, 2002.

3. Воронцов А. И., Щетинский Е. А., Никодимов И. Д. Охрана природы. – М.: Агропромиздат, 2004.

4. Макевнин С. Г., Вакулин А. А.. Охрана природы. – М.: Агропромиздат, 2002.

5. Экология и природопользование. Учебник / Под ред. Алескина А.А. – М.: Инфра-М, 2003.

6. Экология. Учебник. Е.А.Криксунов. – М.: Инфра-М, 2005.

Лекция 9. Прикладная экология. Экологические проблемы: региональные и глобальные.

Прикладная экология — это та часть экологической деятельности, которая проектирует преобразования экологических систем на основе комплексного использования достижений в области экологии и других областей знания. Другими словами, прикладная экология – это научно-практическая часть экологической деятельности, результатом которой является экологический проект, пригодный для практического воплощения, и система управления этим проектом.

Содержание прикладной экологии составят три крупных блока деятельности:

а) прикладные экологические исследования и анализ (научно-технической, социальной, правовой, экономической и др. направленности), позволяющие решить вопросы применимости соответствующих результатов теоретической экологии и других областей знания на практике, а также решить вопросы управления созданием соответствующего проекта;

б) экологическое проектирование и конструирование, позволяющее создать проекты технологий для экологически чистых производств, систем очистки воды, воздуха, почвы, для систем экологической информатики и экологического мониторинга, для экологического образования, просвещения, информированности и воспитания, приборы для очистки воздуха и воды, устройства для аналитического контроля загрязнений окружающей среды, проекты социально-экологической деятельности, проекты нормативно-правового обеспечения экологической деятельности и т.д. Эти проекты могут быть самостоятельными, а также могут быть частью других проектов производства товаров и услуг;

в) разработка системы экологического управления реализацией и развитием проекта, включая вопросы экспертизы, лицензирования, аудита, контроля, производства экологической направленности.

Полученные результаты позволяют построить прикладную экологию на основе метода системной технологии. Разработка метода системной технологии применительно к прикладным задачам экологической деятельности даст возможность построения метода прикладной экологии. Мы получим также формулу Закона экологической технологизации и экологические принципы построения технологий для любого компонента экологической деятельности.

Метод прикладной экологии. Метод прикладной экологии построен, исходя из следующих представлений о структуре экологической деятельности. Экологическая деятельность, как и любая другая, в соответствии с системной технологией содержит в себе такие структурные компоненты, как анализ, исследование, проектирование, производство, управление, экспертиза, разрешение, контроль, архив.

Экологическая деятельность осуществляется в отношении всех других видов производственной деятельности человека. Можно сказать, что прикладная экология имеет, кроме традиционных разделов, связанных с природными экосистемами, столько разделов, сколько существует разных видов производства и областей знания.

Это экология человека, экология здравоохранения, экология сельскохозяйственного производства, экология промышленности, экология образования, экология научной деятельности, экология права, экология страхования, экология энергетики, международные экологические отношения, экология транспорта, экология труда, экологическая статистика, экология архитектуры, дизайна и строительства, экология туризма и спорта, экология этносов, экология языка, экология экономики, экология городов, экология культуры, экология стандартов, экология средств массовой информации, агитации и пропаганды, экология налогообложения, экология таможенного дела, экология обороны и безопасности, экология недропользования и т.д.

При осуществлении деятельности человек использует различные виды ресурсов: информационные, материальные и др. Совокупность ресурсов определенного вида, которые используются или могут быть использованы в производстве, можно, как уже отмечалось, назвать потенциалом: информационным, человеческим и др. Такой потенциал представляет собой сложный и крупномасштабный комплекс, способный оказать существенные экологические воздействия и без вмешательства человека или при непредвиденном, злонамеренном или случайном вмешательстве. Наиболее наглядно это заметно на примере оборонного потенциала. Поэтому перечень разделов прикладной экологии будет неполным, если мы не упомянем разделы, связанные с экологией различных видов потенциала, имеющегося в распоряжении человека при осуществлении различных видов деятельности: информационного, материального, энергетического и других. Это экология информационного потенциала, экология энергетического потенциала, экология потенциала недвижимости и машин, экология коммуникационного потенциала, экология материального потенциала, экология финансового потенциала, экология человеческого потенциала, экология природного потенциала. Надо отметить, что на стыке прикладной экологии и соответствующих отраслей знания возникли смежные разделы знания такие, как промышленная экология, экологическое образование, воспитание и просвещение, экологическое право, экологическое страхование и др.

Во всех этих разделах прикладной экологии основным объектом экологической деятельности являются взаимодействия с окружающей средой соответствующих производств (промышленных, образовательных, научных и др.), степень полезности и вредности появляющихся воздействий. Метод прикладной экологии направлен на недопущение, предупреждение, упреждение, ликвидацию, снижение или компенсацию нежелательных воздействий на окружающую среду путем создания проектов экологических системных технологий. Для этого используются экологический анализ, экологическое исследование, экологическое проектирование, экологическое производство, экологическое управление, экологическая экспертиза, экологическое лицензирование, экологический аудит, экологический контроль, экологический архив.

Для описания компонент метода прикладной экологии полностью применимо описание компонент метода системной технологии. Чтобы избежать повторов в изложении, приведем здесь только специфические особенности метода прикладной экологии на примере экологического анализа, экологического исследования, экологического проектирования, экологического производства и экологического управления.

Экологические проблемы: региональные и глобальные.

Глобальные и региональные экологические проблемы. Рост численности населения на планете и интенсификация человеческой деятельности в связи с научно-технической революцией неминуемо приводят к резкому росту антропогенного влияния на природу. В результате на Земле происходит перераспределение водных ресурсов, изменение местного климата, преобразование некоторых черт рельефа. Из недр планеты ежегодно извлекается свыше 120 млрд. т полезных ископаемых, выплавляется 800 млрд. т различных металлов, производится более 60 млн. т синтетических материалов. Вносятся в почву свыше 500 млн. т минеральных удобрений и около 3 млн. т различных ядохимикатов.

Рост антропогенного воздействия на природную среду не проходит бесследно, порождая экологические проблемы регионального и глобального масштаба. Их исследование и является целью данного реферата

Глобальные экологические проблемы - та часть проблем экологии, которая кажется важной для взаимоотношений человечества в целом с природой Земли и оказывает существенное влияние на условия жизни и развития нашей цивилизации. Рассмотрим некоторые из них, а именно: глобальное потепление, озоновый кризис, опустынивание и загрязнения морей и Мирового океана.

Глобальное потепление

В 1990 году сорок выдающихся ученых мира- лауреатов Нобелевской премии обратились к мировому сообществу с призывом ограничить выбросы в атмосферу парниковых газов, так как, по их мнению, глобальное потепление ,обусловленное этими выбросами, представляет собой самую серьезную проблему человечества.

В конце 1990-х категоричность мнения о глобальном потеплении ослабла, широкое распространение получила ,прежде всего среди ученых, точка зрения о недосказанности антропогенного происхождения глобального потепления и его реальности.

Механизм парникового эффекта заключается в следующем. Земля находится под воздействием тока излучения Солнца. Излучения Солнца близко по спектральному составу к излучению абсолютно черного тела при температуре около 6000 К. Атмосфера Земли ,её поверхность частично отражают падающее излучение ,частично- поглощают. Земля так же излучает ,но, так как её температура намного ниже солнечной, основное излучение энергии происходит на частотах инфракрасного диапазона. Парниковые газы пропускают излучение в видимом диапазоне и поглощают в инфракрасном. Таким образом, парниковые газы удерживают на Земле дополнительное количество энергии.

Парниковые газы - это газы, задерживающие инфракрасные лучи ,которые нагревают поверхность земли и атмосферу. Парниковые газы могут быть естественного и антропогенного происхождения. Двуокись углерода является основным антропогенным газом. Около 80% углекислого газа образуется в результате сжигания ископаемого топлива, остальное приходится на вырубку лесов. Окись азота образуется при сжигании ископаемого топлива ,биомассы, применения удобрений.

Метан антропогенного происхождения поступает в атмосферу при утечке газов на трубопроводах, образуется на рисовых полях.

Если бы парниковые газы отсутствовали , то температура Земли была бы более чем на 30 градусов ниже.

Среди факторов, которые приводятся как подтверждение увеличения средней температуры на планете, можно отметить следующие:

1. Хорошо зафиксированный рост средних температур в озерах США, Канады. Считается , что состояние озер хорошо отражает изменения климата.

2. Сокращение числа айсбергов в Северной Атлантике. Уменьшение толщины морского льда в Северной Атлантике.

3. Уменьшение годового максимального ледового покрытия в Арктике и Антарктиде. Рост числа айсбергов в Южной Атлантике

4. Возрастание числа бурь, наводнений в Европе, Африке, Азии.

Перед учеными стоит проблем достоверности этих свидетельств глобального потепления. Для получения достоверных инструментальных данных об изменении температуры , которые бы подтвердили или опровергли глобально потепление, планируется проведение некоторых крупных международных научных экспериментов. В частности, планируется измерение скорости распространения звуковых волн в морской воде.

Однако в настоящее время нельзя считать достоверно установленными причины изменения средней температуры на поверхности Земли. Нет бесспорных доказательств того, что рост средней температуры является следствием антропогенного воздействия. Значительное число ученых придерживаются точки зрения, что наблюдаемое изменение является главным образом проявлением естественных процессов, а антропогенный фактор оценивается как незначительный. Они считают, что глобальные температуры весьма слабо зависят как от изменения общей солнечной радиации, так и от количества парниковых газов в атмосфере. Более того, ряд исследователей подвергает критике и выводы о глобальном потеплении.

Так температура Земли испытывает значительные колебания естественного происхождения. Природа этих колебаний ещё не до конца изучена. Одной из возможных причин изменения температуры обычно называют изменчивость солнечной активности.

Необходимо отметить, что важнейшим парниковым газом является водяной пар, а его роль в системе солнечно-земных связей полностью не исследована.

Наиболее впечатляющий эффект глобального потепления ожидается в связи с подъемом уровня моря, который может составить 1-2 м.. Однако выявленные на основе космических измерений изменения уровня моря составляют не более 2 мм в год.

Измерения содержания углекислого газа в атмосфере ,действительно ,указывают на рост концентрации газа за последнее столетие. Однако за геологическое время концентрация изменялась в очень широких пределах - была выше современной более чем на порядок, но была и ниже.

Отметим ещё одно важное обстоятельство, которое не согласуется с гипотезой парникового эффекта: быстрый нагрев в 1910-1930 гг сменился относительным похолоданием в 1940-1970,хотя при этом содержание парниковых газов быстро росло.

Лекция 10. Причины возникновения глобальных экологических проблем.

Глобальные экологические проблемы

 

Непрерывный технический прогресс, продолжающееся порабощение природы человеком, индустриализация, до неузнаваемости изменившая поверхность Земли, стали причинами глобального экологического кризиса. В настоящее время перед населением планеты особенно остро стоят такие проблемы окружающей среды как загрязнение атмосферы, разрушение озонового слоя, кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение почвы, загрязнение вод мирового океана и перенаселение.

Глобальная экологическая проблема №1: Загрязнение атмосферы

Ежедневно среднестатистический человек вдыхает порядка 20 000 литров воздуха, содержащего, помимо жизненно важного кислорода, целый перечень вредных взвешенных частиц и газов. Загрязнители атмосферы условно делятся на 2 типа: естественные и антропогенные. Последние превалируют.

Причины экологической проблемы

С химической промышленностью дела обстоят не лучшим образом. Заводы выбрасывают такие вредные вещества, как пыль, мазутная зола, различные химические соединения, окислы азота и многое другое. Замеры воздуха показали катастрофическое положение атмосферного слоя, загрязненный воздух становится причиной многих хронических заболеваний.

Загрязнение атмосферы – экологическая проблема, не понаслышке знакомая жителям абсолютно всех уголков земли. Особенно остро её ощущают представители городов, в которых функционируют предприятия чёрной и цветной металлургии, энергетики, химической, нефтехимической, строительной и целлюлозно-бумажной промышленности. В некоторых городах атмосферу также сильно отравляют автотранспорт и котельные. Всё это примеры антропогенного загрязнения воздуха.

Что же касается естественных источников химических элементов, загрязняющих атмосферу, то к ним относятся лесные пожары, извержения вулканов, ветровые эрозии (развеивание почв и частиц горных пород), распространение пыльцы, испарения органических соединений и естественная радиация.

Последствия загрязнения атмосферы

Атмосферное загрязнение воздуха отрицательно сказывается на здоровье человека, способствуя развитию сердечных и лёгочных заболеваний (в частности, бронхита). Кроме того, такие загрязнители атмосферы как озон, оксиды азота и диоксид серы разрушают естественные экосистемы, уничтожая растения и вызывая смерть живых существ (в частности, речной рыбы).

Решение экологической проблемы

Глобальную экологическую проблему загрязнения атмосферы, по словам учёных и представителей власти, можно решить следующими путями:

• ограничение роста численности населения;

• сокращение объёмов использования энергии;

• повышение энергоэффективности;

• уменьшение отходов;

• переход на экологически чистые возобновляемые источники энергии;

• очистка воздуха на особо загрязнённых территориях.

Глобальная экологическая проблема №2: Истощение озонового слоя

Озоновый слой – тонкая полоска стратосферы, защищающая всё живое на Земле от губительных ультрафиолетовых лучей Солнца.

Причины экологической проблемы

Ещё в 1970-х гг. экологи обнаружили, что озоновый слой разрушается под воздействием хлорфторуглеродов. Эти химические вещества входят в состав охлаждающих жидкостей холодильников и кондиционеров, а также растворителей, аэрозолей/спреев и огнетушителей. В меньшей степени истончению озонового слоя способствуют и другие антропогенные воздействия: запуск космических ракет, полёты реактивных самолётов в высоких слоях атмосферы, испытания ядерного оружия, сокращение лесных угодий планеты. Существует также теория, согласно которой, истончению озонового слоя способствует глобальное потепление.

Последствия разрушения озонового слоя

В результате разрушения озонового слоя ультрафиолетовое излучение беспрепятственно проходит через атмосферу и достигает поверхности земли. Воздействие прямых УФ-лучей пагубно сказывается на здоровье людей, ослабляя иммунную систему и вызывая такие заболевания как рак кожи и катаракта.

Мировая экологическая проблема №3: Глобальное потепление

Подобно стеклянным стенам парника, углекислый газ, метан, окись азота и водяной пар позволяют солнцу нагревать нашу планету и одновременно препятствуют выходу в космос отражающегося от поверхности земли инфракрасного излучения. Все эти газы ответственны за поддержание температуры, приемлемой для жизни на земле. Однако повышение концентрации углекислого газа, метана, оксида азота и водяного пара в атмосфере – это очередная мировая экологическая проблема, именуемая глобальным потеплением (или парниковым эффектом).

Причины глобального потепления

В течение XX века средняя температура на земле выросла на 0,5 – 1 ?C. Главной причиной глобального потепления считается повышение концентрации углекислого газа в атмосфере вследствие увеличения объёмов сжигаемого людьми ископаемого топлива (уголь, нефть и их производные). Однако по заявлению Алексея Кокорина, руководителя климатических программ Всемирного фонда дикой природы (WWF) России, «наибольшее количество парниковых газов образуется в результате работы электростанций и выбросов метана в ходе добычи и доставки энергоресурсов, в то время как дорожный транспорт или сжигание попутного нефтяного газа в факелах наносят сравнительно небольшой вред окружающей среде».

Другими предпосылками глобального потепления являются перенаселение планеты, сокращение площади лесных массивов, истощение озонового слоя и замусоривание. Однако не все экологи возлагают ответственность за повышение среднегодовых температур целиком на антропогенную деятельность. Некоторые считают, что глобальному потеплению способствует и естественное увеличение численности океанического планктона, приводящее к повышению концентрации всё того же углекислого газа в атмосфере.

Последствия парникового эффекта

Если температура в течение XXI века увеличится ещё на 1 ?C – 3,5 ?C, как прогнозируют учёные, последствия будут весьма печальными:

• поднимется уровень мирового океана (вследствие таяния полярных льдов), возрастёт количество засух и усилится процесс опустынивания земель,

• исчезнут многие виды растений и животных, приспособленные к существованию в узком диапазоне температур и влажности,

• участятся ураганы.

Решение экологической проблемы

Замедлить процесс глобального потепления, по словам экологов, помогут следующие меры:

• повышение цен на ископаемые виды топлива,

• замена ископаемого топлива экологически чистым (солнечная энергия, энергия ветра и морских течений),

• развитие энергосберегающих и безотходных технологий,

• налогообложение выбросов в окружающую среду,

• минимизация потерь метана во время его добычи, транспортировки по трубопроводам, распределения в городах и сёлах и применения на станциях теплоснабжения и электростанциях,

• внедрение технологий поглощения и связывания углекислого газа,

• посадка деревьев,

• уменьшение размеров семей,

• экологическое просвещение,

• применение фитомелиорации в сельском хозяйстве.

Глобальная экологическая проблема №4: Кислотные дожди

Кислотные дожди, содержащие продукты сжигания топлива, также представляют опасность для окружающей среды, здоровья человека и даже для целостности памятников архитектуры.

Последствия кислотных дождей

Содержащиеся в загрязнённых осадках и тумане растворы серной и азотной кислот, соединения алюминия и кобальта загрязняют почву и водоёмы, пагубно воздействуют на растительность, вызывая суховершинность лиственных деревьев и угнетая хвойные. Из-за кислотных дождей падает урожайность сельскохозяйственных культур, люди пьют обогащённую токсичными металлами (ртутью, кадмием, свинцом) воду, мраморные памятники архитектуры превращаются в гипс и размываются.

Решение экологической проблемы

Во имя спасения природы и архитектуры от кислотных дождей, необходимо минимизировать выбросы окислов серы и азота в атмосферу.

Глобальная экологическая проблема №5: Загрязнение почвы

Ежегодно люди загрязняют окружающую среду 85 млрд. тоннами отходов. Среди них твёрдые и жидкие отходы промышленных предприятий и транспорта, с/х отходы (в том числе ядохимикаты), бытовой мусор и атмосферные выпадения вредных веществ.

Главную роль в загрязнении почвы играют такие компоненты техногенных отходов как тяжёлые металлы (свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, таллий, висмут, олово, ванадий, сурьма), пестициды и нефтепродукты. Из почвы они проникают в растения и воду, даже родниковую. По цепочке токсичные металлы попадают в организм человека и не всегда быстро и полностью из него выводятся. Часть из них имеет свойство накапливаться в течение долгих лет, провоцируя развитие тяжёлых заболеваний.

Глобальная экологическая проблема №6: Загрязнение воды

Загрязнение мирового океана, подземных и поверхностных вод суши – глобальная экологическая проблема, ответственность за которую целиком и полностью лежит на человеке.

Причины экологической проблемы

Главными загрязнителями гидросферы на сегодняшний день являются нефть и нефтепродукты. В воды мирового океана эти вещества проникают в результате крушения танкеров и регулярных сбросов сточных вод промышленными предприятиями.

Помимо антропогенных нефтепродуктов, индустриальные и бытовые объекты загрязняют гидросферу тяжёлыми металлами и сложными органическими соединениями. Лидерами по отравлению вод мирового океана минеральными веществами и биогенными элементами признаются сельское хозяйство и пищевая промышленность.

Не обходит стороной гидросферу и такая глобальная экологическая проблема как радиоактивное загрязнение. Предпосылкой её формирования послужило захоронение в водах мирового океана радиоактивных отходов. Многие державы, обладающие развитой атомной промышленностью и атомным флотом, с 49 по 70-й годы XX века целенаправленно складировали в моря и океаны вредные радиоактивные вещества. В местах захоронения радиоактивных контейнеров нередко и сегодня зашкаливает уровень цезия. Но «подводные полигоны» не единственный радиоактивный источник загрязнения гидросферы. Воды морей и океанов обогащаются радиацией и в результате подводных и надводных ядерных взрывов.

Последствия радиоактивного загрязнения воды

Нефтяное загрязнение гидросферы приводит к разрушению естественной среды обитания сотен представителей океанической флоры и фауны, гибели планктона, морских птиц и млекопитающих. Для здоровья человека отравление вод мирового океана также представляет серьёзную опасность: «заражённая» радиацией рыба и прочие морепродукты могут запросто попасть к нему на стол.

Причины возникновения глобальных проблем:

• низкий уровень внедрения ресурса и энергосберегающие, экологически чистых технологий;

• быстрая урбанизация населения, рост гигантских мегаполисов. Это сопровождается сокращением сельскохозяйственных угодий, лесов, бурной автомобилизацией;

• варварское отношение человека к природе. Это более всего проявляется в хищнической вырубке лесов, уничтожении природных рек, создании искусственных водоемов, загрязнении вредными веществами пресной воды. Кроме приведенных общих причин обострения большинства глобальных проблем, существует немало конкретных относительно определенной проблемы.

Одной из социальных причин обострения глобальных проблем является непродуманная региональная политика государств, отсутствие экономического суверенитета, национальной собственности на свои природные ресурсы, средства производства и т.п.[2].

Человек, как и все живое на Земле, неотделим от биосферы, которая является необходимым естественным фактором его существования.

Природа-предпосылка и естественная основа жизнедеятельности людей, причем полноценная их жизнедеятельность возможна только в адекватных природных условиях. Человек может существовать лишь в достаточно определенных и весьма узких рамках окружающей природной среды, соответствующих биологическим особенностям его организма. Он испытывает потребность в той экологической среде, в которой проходила эволюция человечества на протяжении всей его истории. Как отмечает Н.Н. Моисеев, развитие общества вне биосферы- это нонсенс! Возможность существования общества может быть гарантирована только в контексте развития биосферы, и то только в относительно узком диапазоне ее параметров. Знание этого диапазона- жизненная необходимость людей. Конечно, каждый человек обладает возможностью приспосабливаться к изменяющимся (В известных пределах) условиям природной среды, новой для него среде обитания. Дж. Уайнер отмечает, что "Все представители вида Homo Sapiens способны проявить необходимую пластичность реакций в ответ на изменение внешних условий". Однако при всей их широте и мобильности, адаптационные возможности человеческого организма не беспредельны. Когда скорость изменения окружающей природной Среды превышает приспособительные возможности организма человека, тогда наступают патологические явления, ведущие, в конечном счете, к гибели людей. В связи с этим возникает настоятельная потребность соотнесения темпов изменения окружающей среды с адаптационными возможностями человека и человеческой популяции, определения допустимых пределов их воздействия, на биосферу исходя из допустимых границ ее изменения. Человечество как живое вещество неразрывно связано с материально энергетическими процессами определенной геологической оболочки Земли с ее биосферой,- подчеркивал Вернадский. - «Оно не может физически быть от нее независимым ни на одну секунду». Иначе говоря, человек как биосоциальное существо для полноценной жизнедеятельности и развития нуждается не только в качественной социальной среде, но и в естественной среде определенного качества. Это значит, что наряду с материальными и духовными потребностями объективно существуют потребности экологические, вся совокупность которых поражается биологической организацией человека. Экологические потребности- особый вид общественных потребностей. Человек нуждается в определенном качестве естественной среды его обитания. Лишь при сохранении должного качества таких фундаментальных условий существования людей как воздух, вода и почва возможна их полноценная жизнь. Разрушение хотя бы одного из этих жизненно важных компонентов окружающей среды привело бы к гибели жизни на Земле. Таким образом, экологические потребности также древни, как и потребности человека в пище, одежде, жилище и т. д. На протяжении всей предшествующей истории их удовлетворение происходило автоматически и люди были убеждены, что воздухом, водой и почвой они обеспечены в достатке на все времена. Осмысление наступило лишь несколько десятилетий назад, когда в связи с нарастанием угрозы экологического кризиса стал все острее ощущаться дефицит чистого воздуха, воды и почвы. Сегодня всем ясно, что здоровая окружающая среда не менее значима, чем материальные и духовные потребности. Было бы большим заблуждением полагать, будто бы с экологическим кризисом можно справиться с помощью одних лишь экономических мер. Экологический кризис обусловлен "стрелками", направлявшими движение нашей технократической цивилизации к конкретным ценностям и категориям, без корректировки которых нельзя приступить к радикальным изменениям. При переориентации категорий понятие природы должно стать центральным, так что само отношение человека к природе будет иным, чем было до этого. Важно понять и принять новые ценностные ориентиры, смысловые установки, создать новый образ человека - в противовес человеку потребителю человека гуманного по отношению к самому себе и природе, без этой глобальной философской перестройки отношений в системе «Человек- Природа» все меры экономического, экологического, научно-технического характера будут иметь лишь частное значение и не смогут стать сколько-нибудь серьезным препятствием на пути надвигающейся экологической катастрофы. Конечный вывод философов, занимающихся этой проблемой, достаточно жесток: «Либо он (человек) должен измениться, либо ему суждено исчезнуть с лица Земли» [3] .

Экологическая проблема может привести к всемирной экологической катастрофе. Первый значительный экологический кризис, поставивший под угрозу дальнейшее существование человеческого общества, возник еще в доисторическую эпоху. Его причинами были как изменение климата, так и деятельность первобытного человека, который в результате коллективной охоты истребил многих крупных животных, населявших средние широты Северного полушария (мамонт, шерстистый носорог, степной зубр, пещерный медведь и др.). Однако хотя воздействия человека на природу приобретали иногда угрожающие масштабы, вплоть до XX в. носили локальный характер.

На наших глазах заканчивается эра экстенсивного использования потенциала биосферы: почти не осталось неосвоенных земель, систематически увеличивается площадь пустынь, сокращаются площади лесов - легкие планеты, изменяется климат (глобальное потепление, парниковый эффект), увеличивается количество углекислого газа и уменьшается - кислорода, разрушается озоновый слой.

Начинается экологическая проблема с индивидуального поведения человека. Если он допускает выбрасывание хотя бы мелкого мусора на улицах города или даже в чистом поле, то на уровне массовом возникают экологические проблемы. Такое сознание порождает их с неизбежностью. От хаоса, мусора в сознании и моральной неразвитости рождается мусор на улицах, загрязняются реки и моря, разрушается озоновый слой. Человек забыл, что окружающий мир - это продолжение его собственного тела, и если он загрязняет, разрушает среду обитания, то прежде всего вредит себе. Об этом свидетельствуют те заболевания, с которыми столкнулся современный человек [4].

Сегодня экологическую ситуацию в мире можно охарактеризовать как близкую к критической.

Лекция 11. Возможные способы решения глобальных экологических проблем.

Пути решения глобальных экологических проблем:

Во-первых, экологизация производства: природосберегающие технологии, обязательная экологическая экспертиза новых проектов, в идеале -создание безотходных технологий замкнутого цикла.

Во-вторых, разумное самоограничение в расходовании природных ресурсов, особенно - энергетических источников (нефть, уголь), имеющих для жизни человечества важнейшее значение.

В-третьих, поиск новых, эффективных, безопасных и максимально безвредных для природы источников энергии, включая космическую.

В -четвертых, объединения усилий всех стран для спасения природы.

В-пятых, формирование в обществе экологического сознания -понимания людьми природы как другого, как минимум равного им живого существа, над которым нельзя властвовать без ущерба для него и себя.

Экологическое обучение и воспитание в обществе должны быть поставлены на государственный уровень, проводиться с раннего детства. При любых озарениях, рождаемых разумом, и стремлениях неизменным вектором поведения человечества должно оставаться его гармония с природой [5].

Современные экологические проблемы настоятельно требуют перехода человека от идеи господства над природой к идее «партнерских» отношений с ней. Нужно не только брать у природы, но и отдавать ей (посадки лесов, рыборазведение, организация национальных парков, заповедников). С начала 70-х годов широкую известность получили глобальные прогнозы, оформлявшиеся в виде докладов Римскому клубу. Термин «римский клуб» обозначает международную общественную организацию, созданную в 1968 году и призванную способствовать целостности в условиях НТР. Основоположником и «идейным отцом» глобального прогнозирования с использованием математических методов и компьютерного моделирования по праву считается Дж. Форрестер. В своей работе «Мировая динамика» (1971) он создал вариант модели мирового экономического развития с учетом двух важнейших, на его взгляд, факторов - численности населения и загрязнения среды.

Особо шумный эффект имел первый глобальный прогноз, содержащий в докладе Римскому клубу «Пределы роста» (1972). Его авторы, вычленив несколько главных, с их точки зрения, глобальных процессов (рост народонаселения нашей планеты, рост промышленного производства на душу населения, увеличение потребления минеральных ресурсов, рост загрязнения окружающей природной среды) и используя математический аппарат и компьютерные средства, построили динамическую «модель мира», которая показала необходимость ограничения развития нынешней цивилизации. Авторы исследования пришли к выводу, что если не ограничить пределы роста названных факторов и не взять их под контроль, то они и, прежде всего, сам рост промышленного производствава приведут к социально-экономическому кризису где-то в середине XXI века.

Достаточно мрачными выглядят выводы М. Месаровича и Э. Пестеля в докладе Римскому клубу «Человечество на поворотном пункте». В нем комплексная взаимосвязь экономических, социальных и политических процессов, состояние окружающей среды и природных ресурсов представлены как сложная многоуровневая иерархическая система. Отвергая неизбежность глобальной экологической катастрофы, М. Месарович и Э. Пестель видят выход в переходе к «органическому росту», т.е. к сбалансированному развитию всех частей планетарной системы [6] .

Свой список проблем, которые угрожают гибелью всему человечеству, если немедленно не будут решаться, называет нобелевский лауреат, всемирно известный ученый этолог и философ Конрад Лоренц. Он называет 8 общезначимых процессов-проблем.

Если еще недавно особое, приоритетное место среди глобальных проблем занимала проблема предотвращения мировой термоядерной войны со всеми ее тяжелейшими последствиями для судеб человечества, то сегодня в связи с исчезновением вооруженного противостояния двух гигантских военно-политических блоков, первостепенное внимание ученых и политиков приковывает процесс разрушения среды обитания человечества и поиск путей ее сохранения.Перечисляя эти процессы-проблемы современного человечества, обратим внимание, прежде всего на то, что все они К. Лоренцом называются «смертными грехами» нашей цивилизации. По мысли К. Лоренца именно эти грехи, как бы тянут человечество назад, не дают ему возможности уверенно и быстро развиваться. Одним из главных грехов современного человечества К. Лоренц называет перенаселенность земли. Другой грех человечества -опустошение естественного жизненного пространства. Свидетельствуя о разрушении внешней природной среды, К. Лоренц показывает, что результатом этого является исчезновение благоговения человека перед красотой и величием природы. Разрушение внешней природы связано и с ускоряющимся развитием техники - третьим грехом человечества, - которое, по мысли К. Лоренца, гибельно сказывается на людях, поскольку делает их слепыми ко всем подлинным ценностям. В настоящее время мы все чаще встречаемся с людьми, телевизор или персональный компьютер, которым почти полностью заменяет человеческое общение, мир природы, искусство. Научно-технический прогресс во многом способствует четвертому греху современного общества -изнеженности человека, исчезновению всех его сильных чувств и аффектов. Постоянное бездумное использование средств фармакологии, ухудшение условий природной среды способствуют появлению пятой проблемы-процесса сегодняшнего общества - генетической деградации человека - росту уродств, физической и умственной патологии, фиксируемой у родившихся детей. Шестым смертным грехом человечества является разрыв с традициями. Чрезвычайно опасным для современного общества является и седьмой грех -возрастающая индоктринация человечества, которая представляет собой увеличение числа людей, принадлежащих к одной и той же культурной группе, благодаря усовершенствованию воздействия технических средств на общественное мнение. Понятно, что такая унификация взглядов людей сегодняшнего промышленно развитого общества вызывается зомбированием общественного мнения, неустанным давлением рекламы, искусно направляемой моды, официальной политической и социальной пропаганды. Заметим, что таких мощных средств воздействия и способов унификации взглядов людей история до сих пор не знала. И, наконец, ядерное оружие -восьмой грех, который навлекает на человечество такие опасности, которых избежать легче, чем опасностей от семи других проблем [7].

Для эффективного решения всех этих задач планетарного масштаба необходимы огромные финансовые и материальные средства, усилия множества специалистов самого различного профиля, сотрудничество государств, как на двусторонней, так и на многосторонней основе. И здесь незаменимую роль играет ООН, ее различные учреждения.

Уже сегодня деятельность стран мирового сообщества в рамках программы ООН по окружающей среде помогает укреплению международного сотрудничества в области защиты биосферы, координации национальных программ по охране окружающей среды, организации систематического наблюдения за ее состоянием в глобальных масштабах, накоплению и оценке экологических знаний, обмену информацией по этим вопросам.

Подводя итог можно сделать два простых вывода: глобальные проблемы затрагивают будущее и интересы всего человечества и требуют неотложного разрешения.

В настоящее время глобальность экологических проблем требует от человека иного способа мышления, новой формы самосознания -экологического сознания. Это, прежде всего, означает, что человек должен осознать себя как единое целое в своем отношении к природе. Самое первое и главное условие сохранение равновесия и гармонии с природой - это разумное сосуществование людей друг с другом. Необходимо соединить усилия всех людей, всего человечества в решениях этих проблем.

Глобальные проблемы - вызов человеческому разуму. Уйти от них невозможно. Их можно только преодолеть. Причем преодолеть усилиями каждого человека и каждой страны в жестком сотрудничестве ради великой цели сохранения возможности жить на Земле. Стоящие проблемы, безусловно фундаментальны, и общество, как бы оно ни было увлечено идеей наживы и надеждой на реализацию принципа «золотого миллиарда», рано или поздно безоговорочно эволюционно будет поставлено перед проблемой разработки духовно-экологического императива. Хуже, если такое понимание придет через Апокалипсис.

 

Список литературы:

1. Лукащук. Н.И. Глобализация, государство, право. 21 век. -М., 2000.С. 70- 77.

2. Бек У. Что такое глобализация. - М., 2001. С. 45.

3. В. Morality in the evolution of the modern social system // The British Journal of Sociology. № 36(3). P. 315-332.

4. Канке В.А. Философия. Исторический и систематический курс: Учебник для вузов. Изд. 4-е, перераб. и доп. — М: Издателъско-книготорговый дом «Логос», 2002. — 344 с.

5. Оганисьян Ю.С. Россия перед вызовами глобализации: проблемы идентификации// Россия в глобальных процессах: поиски перспективы М.: Институт социологии РАН, 2008.

6. Алексеев П.В., Панин А.В. Философия: учеб. - 3-е изд., перераб. И доп. - М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2005. - 608 с.

7. Нижников В.А. Философия: курс лекций: учебное пособие для вузов. М.: Изд-во "Экзамен". 2006. С. 383.

Лекция 12. Экологические факторы и их влияние на организмы.

Экологические факторы — это комплекс окружающих условий, воздействующих на живые организмы. Различаютфакторы неживой природы — абиотические (климатические, эдафические, орографические, гидрографические, химические, пирогенные), факторы живой природы — биотические (фитогенные и зоогенные) и факторы антропогенные (воздействие человеческой деятельности). К лимитирующим относятся любые факторы, ограничивающие рост и развитие организмов. Приспособление организма к среде обитания называется адаптацией. Внешний облик организма, отражающий его приспособленность к условиям среды, называется жизненной формой.

Понятие об экологических факторах среды, их классификация

Отдельные компоненты среды обитания, воздействующие на живые организмы, на которые они реагируют приспособительными реакциями (адаптациями), называются факторами среды, или экологическими факторами. Иначе говоря, комплекс окружающих условий, влияющих на жизнедеятельность организмов, носит название экологические факторы среды.

Все экологические факторы делят на группы:

1. Абиотические факторы включают компоненты и явления неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. Среди множества абиотических факторов главную роль играют:

• климатические (солнечная радиация, свет и световой режим, температура, влажность, атмосферные осадки, ветер, атмосферное давление и др.);

• эдафические (механическая структура и химический состав почвы, влагоемкость, водный, воздушный и тепловой режим почвы, кислотность, влажность, газовый состав, уровень грунтовых вод и др.);

• орографические (рельеф, экспозиция склона, крутизна склона, перепад высот, высота над уровнем моря);

• гидрографические (прозрачность воды, текучесть, проточность, температура, кислотность, газовый состав, содержание минеральных и органических веществ и др.);

• химические (газовый состав атмосферы, солевой состав воды);

• пирогенные (воздействие огня).

2. Биотические факторы — совокупность взаимоотношений живых организмов, а также их взаимовлияний на среду обитания. Действие биотических факторов может быть не только непосредственным, но и косвенным, выражаясь в корректировке абиотических факторов (например, изменение состава почвы, микроклимата под пологом леса и т.д.). К биотическим факторам относятся:

• фитогенные (влияние растений друг на друга и на окружающую среду);

• зоогенные (влияние животных друг на друга и на окружающую среду).

3. Антропогенные факторы отражают интенсивное влияние человека (непосредственно) или человеческой деятельности (опосредованно) на окружающую среду и живые организмы. К таким факторам относятся все формы деятельности человека и человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания и других видов и непосредственно сказываются на их жизни. Каждый живой организм испытывает влияние неживой природы, организмов других видов, в том числе человека, и в свою очередь оказывает воздействие на каждую из этих составляющих.

Влияние антропогенных факторов в природе может быть как сознательным, так и случайным, или неосознанным. Человек, распахивая целинные и залежные земли, создает сельскохозяйственные угодья, выводит высокопродуктивные и устойчивые к заболеваниям формы, расселяет одни виды и уничтожает другие. Эти воздействия (сознательные) часто носят отрицательный характер, например необдуманное расселение многих животных, растений, микроорганизмов, хищническое уничтожение целого ряда видов, загрязнение среды и др.

К случайным относятся воздействия, которые происходят в природе под влиянием деятельности человека, но не были заранее предусмотрены и запланированы им: распространение вредителей, паразитов, случайный завоз различных организмов с грузом, непредвиденные последствия, вызванные сознательными действиями в природе, например осушением болот, постройкой плотин, распашкой целины и др.

Биотические факторы среды проявляются через взаимоотношения организмов, входящих в одно сообщество. В природе многие виды тесно взаимосвязаны, их отношения друг с другом как компонентами окружающей среды могут носить чрезвычайно сложный характер. Что касается связей между сообществом и окружающей неорганической средой, то они всегда являются двусторонними, обоюдными. Так, характер леса зависит от соответствующего типа почв, но сама почва в значительной мере формируется под влиянием леса. Подобно этому температура, влажность и освещенность в лесу определяются растительностью, но сформировавшиеся климатические условия в свою очередь влияют на сообщество обитающих в лесу организмов.

Воздействие экологических факторов на организм

Воздействие среды обитания воспринимается организмами через посредство факторов среды, называемых экологическими. Следует отметить, что экологическим фактором является только изменяющийся элемент окружающей среды, вызывающий у организмов при своем повторном изменении ответные приспособительные эколого-физиологические реакции, наследственно закрепляющиеся в процессе эволюции. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные (рис. 1).

Абиотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений. Среди них различают: физические, химические и эдафические.

Физические факторы - те, источником которых служит физическое состояние или явление (механическое, волновое и др.). Например, температура.

Химические факторы — те, которые происходят от химического состава среды. Например, соленость воды, содержание кислорода и т.п.

Эдафические (или почвенные) факторы представляют собой совокупность химических, физических и механических свойств почв и горных пород, оказывающих воздействие как на организмы, для которых они являются средой обитания, так и на корневую систему растений. Например, влияние биогенных элементов, влажности, структуры почвы, содержание гумуса и т.п. на рост и развитие растений.

Биотические факторы - совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других (внутривидовые и межвидовые взаимодействия), а также на неживую среду обитания. Пример: внутривидовая конкуренция за места гнездований, за площадь расселения в округе; межвидовые взаимодействия — нейтрализм, конкуренция, паразитизм, хищничество и др. Примером воздействия биотических факторов на неживую природу может служить особый лесной микроклимат или микросреда, где по сравнению с открытым местообитанием создается свой режим температур и влажности: зимой здесь теплее, летом — прохладнее и более влажно.

Рис. 1. Схема воздействия среды обитания (окружающей среды) на организм

Антропогенные факторы — факторы деятельности человека, воздействующие на окружающую природную среду (загрязнение атмосферы и гидросферы, эрозия почв, уничтожение лесов и т.п.).

Лимитирующими (ограничивающими) экологическими факторами называют такие факторы, которые ограничивают развитие организмов из-за недостатка или избытка питательных веществ по сравнению с потребностью (оптимальным содержанием).

Так, при выращивании растений при различных температурах точка, при которой наблюдается максимальный рост, и будет оптимумом. Весь интервал температур, от минимальной до максимальной, при которых еще возможен рост, называют диапазоном устойчивости (выносливости), или толерантности. Ограничивающие его точки, т.е. максимальная и минимальная пригодные для жизни температуры, — пределы устойчивости. Между зоной оптимума и пределами устойчивости по мере приближения к последним растение испытывает все нарастающий стресс, т.е. речь идет о стрессовых зонах, или зонах угнетения, в рамках диапазона устойчивости (рис. 2). По мере удаления от оптимума вниз и вверх по шкале не только усиливается стресс, но по достижении пределов устойчивости организма происходит его гибель.

Рис. 2. Зависимость действия экологического фактора от его интенсивности

Таким образом, для каждого вида растений или животных существуют оптимум, стрессовые зоны и пределы устойчивости (или выносливости) в отношении каждого фактора среды обитания. При значении фактора, близкого к пределам выносливости, организм обычно может существовать лишь непродолжительное время. В более узком интервале условий возможно длительное существование и рост особей. Еще в более узком диапазоне происходит размножение, и вид может существовать неограниченно долго. Обычно где-то в средней части диапазона устойчивости имеются условия, наиболее благоприятные для жизнедеятельности, роста и размножения. Эти условия называют оптимальными, в которых особи данного вида оказываются наиболее приспособленными, т.е. оставляют наибольшее число потомков. На практике выявить такие условия сложно, поэтому оптимум обычно определяют отдельные показатели жизнедеятельности (скорость роста, выживаемость и т.п.).

Адаптация состоит в приспособлении организма к условиям среды обитания.

Способность к адаптациям — одно из основных свойств жизни вообще, обеспечивающее возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях — от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Все приспособления организмов к существованию в различных условиях выработались исторически. В результате сформировались специфические для каждой географической зоны группировки растений и животных.

Адаптации могут быть морфологическими, когда меняется строение организма вплоть до образования нового вида, ифизиологическими, когда происходят изменения в функционировании организма. К морфологическим адаптациям близко примыкает приспособительная окраска животных, способность менять ее в зависимости от освещенности (камбала, хамелеон и др.).

Широко известны примеры физиологической адаптации — зимняя спячка животных, сезонные перелеты птиц.

Весьма важными для организмов являются поведенческие адаптации. Например, инстинктивное поведение определяет действие насекомых и низших позвоночных: рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и др. Такое поведение генетически запрограммировано и передается по наследству (врожденное поведение). Сюда относится: способ построения гнезда у птиц, спаривание, выращивание потомства и др.

Существует также и приобретенное повеление, полученное индивидом в процессе его жизни. Обучение (или научение) - главный способ передачи приобретенного поведения от одного поколения к другому.

Способность индивида управлять своими познавательными способностями, чтобы выжить при неожиданных изменениях среды обитания, является интеллектом. Роль научения и интеллекта в поведении возрастает с совершенствованием нервной системы — увеличением коры головного мозга. Для человека — это определяющий механизм эволюции. Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды обозначается понятием экологическая мистичность вида.

Совместное действие экологических факторов на организм

Экологические факторы обычно действуют не по одному, а комплексно. Действие одного какого-либо фактора зависит от силы воздействия других. Сочетание разных факторов оказывает заметное влияние на оптимальные условия жизни организма (см. рис. 2). Действие одного фактора не заменяет действие другого. Однако при комплексном воздействии среды часто можно наблюдать «эффект замещения», который проявляется в сходстве результатов воздействия разных факторов. Так, свет не может быть заменен избытком тепла или обилием углекислого газа, но, воздействуя изменениями температуры, можно приостановить, например фотосинтез растений.

В комплексном влиянии среды воздействие различных факторов для организмов неравноценно. Их можно подразделить на главные, сопутствующие и второстепенные. Ведущие факторы различны для разных организмов, если даже они живут в одном месте. В роли ведущего фактора на разных этапах жизни организма могут выступать то одни, то другие элементы среды. Например, в жизни многих культурных растений, таких, как злаки, в период прорастания ведущим фактором является температура, в период колошения и цветения — почвенная влага, в период созревания — количество питательных веществ и влажность воздуха. Роль ведущего фактора в разное время года может меняться.

Ведущий фактор может быть неодинаков у одних и тех же видов, живущих в разных физико-географических условиях.

Понятие о ведущих факторах нельзя смешивать с понятием о лимитирующих факторах. Фактор, уровень которого в качественном или количественном отношении (недостаток или избыток) оказывается близким к пределам выносливости данного организма, называется лимитирующим. Действие лимитирующего фактора будет проявляться и в том случае, когда другие факторы среды благоприятны или даже оптимальны. Лимитирующими могут выступать как ведущие, так и второстепенные экологические факторы.

Понятие лимитирующих факторов было введено в 1840 г. химиком 10. Либихом. Изучая влияние на рост растений содержания различных химических элементов в почве, он сформулировал принцип: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени». Этот принцип известен под названием закона минимума Либиха.

Закон минимума Либиха относится ко всем влияющим на организм абиотическим и биотическим факторам. Это может быть, например, конкуренция со стороны другого вида, присутствие хищника и паразита. Сформулированный закон действует как в отношении растений, так и животных.

Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, на что указывал Либих, но и избыток таких факторов, как, например, тепло, свет и вода. Как отмечалось ранее, организмы характеризуются экологическим минимумом и максимумом. Диапазон между этими двумя величинами принято называть пределами устойчивости, или толерантности.

В общем виде всю сложность влияния экологических факторов на организм отражает закон толерантности В. Шелфорда: отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком или, наоборот, избытком любого из ряда факторов, уровень которых может оказаться близким к пределам, переносимым данным организмом (1913 г.). Эти два предела называют пределами толерантности.

По «экологии толерантности» были проведены многочисленные исследования, благодаря которым стали известны пределы существования многих растений и животных. Таким примером является влияние загрязняющего атмосферный воздух вещества на организм человека (рис. 3).

Рис. 3. Влияние загрязняющего атмосферный воздух вещества на организм человека. Макс — максимальная жизненная активность; Доп — допустимая жизненная активность; Опт — оптимальная (не влияющая на жизненную активность) концентрация вредного вещества; ПДК — предельно допустимая концентрация вещества, существенно не изменяющая жизненную активность; Лет — летальная концентрация

Концентрация влияющего фактора (вредного вещества) на рис. 5.2 обозначена символом С. При значениях концентрации С = С_лет человек погибнет, но необратимые изменения в его организме произойдут при значительно меньших значениях С = С_пдк. Следовательно, диапазон толерантности ограничивается именно значением С_пдк= С_лим. Отсюда, С_пдк необходимо определить экспериментально для каждого загрязняющего или любого вредного химического соединения и не допускать превышения его С_плк в конкретной среде обитания (жизненной среде).

В охране окружающей среды важны именно верхние пределы устойчивости организма к вредным веществам.

Таким образом, фактическая концентрация загрязняющего вещества С_факт не должна превышать С_пдк (С_факт ≤ С_пдк = С_лим).

Ценность концепции лимитирующих факторов (С_лим) состоит в том, что она дает экологу отправную точку при исследовании сложных ситуаций. Если для организма характерен широкий диапазон толерантности к фактору, отличающемуся относительным постоянством, и он присутствует в среде в умеренных количествах, то такой фактор вряд ли является лимитирующим. Наоборот, если известно, что тот или иной организм обладает узким диапазоном толерантности к какому-то изменчивому фактору, то именно этот фактор и заслуживает внимательного изучения, так как он может быть лимитирующим.