Лекция 1 Современная экология и ее структура Природопользование

Лекция 1 Современная экология и ее структура Природопользование как наука

Этапы развития экологии q Первый этап (за много веков до новой эры и завершился в первые века до новой веры) – отражает примитивные знания, накапливаемые людьми, в т. ч. первобытными, в процессе тесного общения с природой и ведения натурального хозяйства. q Второй этап (I-III век до н. э. – XIV век н. э)– накопление фактического материала, но уже античными учеными, средневековый застой. q Третий этап (с IV по XVIII век, эпоха Возрождения) – продолжение сбора и первые попытки систематизация колоссального фактического материала, накопленного с началом великих географических открытий и колонизацией новых стран. q Четвертый этап (конец XVIII – начало XIX века) – крупные ботанико-географические открытия, способствовавшие дальнейшему развитию экологического мышления; предпосылка экологических идей; выделены экология растений и экология животных. q Пятый этап (с начала XIX века до второй половины (1866 г. ) XIX века) – становление эволюционной экологии, углубление экологических исследований, начало изучения взаимосвязей. q Шестой этап ( со второй половины (1866 г. ) XIX до середины (1936 г. ) XX века) – определение понятия "экология", доминирование исследований аутэкологического направления – изучение естественной совокупности видов, непрерывно перестраивающихся применительно к изменению факторов среды, т. е. факториальной аутэкологии. М. С. Гиляров называл этот этап временем факториального редукционизма.

1866 г. : немецкий биолог Э. Геккель в своем труде «Всеобщая морфология организмов» , классифицируя разделы биологии, впервые употребил термин «экология» . В дословном переводе с греческого «экология» обозначает науку о доме (ойкос - дом, жилище; логос - учение). «Под экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и, прежде всего – его дружественных или враждебных взаимоотношений с теми животными и растениями, с которыми оно прямо или косвенно вступает в контакт. Одним словом, экология – это изучение всех сложных взаимоотношений, которые Дарвин называет условиями, порождающими борьбу за существование» . Э. Геккель (1834 – 1919) В разделе «Экология и хорология» Геккель пишет: «Под экологией мы подразумеваем общую науку об отношениях организма к окружающей среде, куда мы относим все «условия существования» в широком смысле этого слова. Они частично органической, частично неорганической природы; поскольку они, как мы отмечали выше, оказывают влияние на форму организмов, то тем самым они заставляют их приспосабливаться к этим условиям» .

Этапы развития экологии q Седьмой этап (40 -70 гг. XX века): новый, системный, подход к исследованиям природных систем, формирование общей экологии, как самостоятельной фундаментальной биологической науки, доминирование синэкологического направления – изучение процессов материальноэнергетического обмена, развитие количественных методов и математического моделирования. Специфика этапа – примат конкурентных отношений в биоценозах и принижение значимости эволюционных факторов, господство парадигмы дискретности. q Восьмой этап – "экологизация" науки; становление экологических наук, учитывающих деятельность Человека (наук социальной и политической направленности). Рост интереса к изучению популяций (демэкология), динамики формирования биогеоценозов в связи с антропогенными нарушениями. Большое внимание уделяется стационарным исследованиям. Основная методология – системный анализ. Одно из главных направлений – длительный экологический мониторинг разных уровней (наземный, региональный, глобальный и пр. ). Период: с 80 -х годов XX века по настоящее время. Специфика – отказ от примата конкурентных взаимоотношений в ценозе; в фитоценологии смена парадигмы дискретности на парадигму континуальности; развитие методов и теории экологического мониторинга. В последнее десятилетие произошло объединение ряда тенденций последних периодов. Учеными признается как континуальность, так и дискретность растительного покрова – в природе есть и то и это, формируется новая парадигма – биологического разнообразия

Человек и природа 8

Этапы развития человека как биологического вида 30 млн. лет назад – отделение от общего предка низших обезьян и гоминидов; 20 млн. лет – обособление ветви гиббонов; 13 -14 млн. лет – обособление ветви орангутангов; 6. 4 (7. 5) млн. лет – дивергенция ветви человека и шимпанзе (родного брата) Эволюция человека: предшественники Homo sapiens Древнейшие 1. Homo habilis – 2000 - 1600 тыс. лет люди назад (представители Олдовской культуры ) существовал первобытнообщинный строй, люди владели огнем и первыми покинули Африку; 2. Homo erectus 1600 - 1200 тыс лет назад. Древние люди 3. Архантропы (питекантропы) – 1200 -800 тыс. лет назад; 4. Палеоантропы (неандертальцы) – 800400 тыс. лет назад Современны е люди 5. Неоантропы: Homo sapiens – 373 тыс. лет назад; Homo sapiens – нынешний 9

Основные факторы эволюции человека в естественной природной среде ØПрямохождение ØТруд ØОткрытие и использование огня ØСтадный образ жизни ØВозникновение речи ØВысшая нервная деятельность ØПоявление и развитие альтруизма

Периоды развития ноосферы • • Ø Доноосферный (длился 2, 4 млн. лет) Ранненоосферный (7 -2 тыс. лет до н. э. ) Средний , или религиозный (от 2000 г. до н. э. до середины XVIII в. ) Период осознания ноосферы: 1 -й этап «покорения природы» (или «новый» ) – от середины XVIII в. до середины ХХ в. Ø 2 -й этап – «новейший» – от середины ХХ в. до сегодняшних дней 11

1) Доноосферный период • наиболее сильная зависимость от природы • экономика – «присваивающая» • начало рассогласования саморегулирующего свойства глобальной экосистемы нарушение закона о необходимости биологического разнообразия и закона полноты составляющих Деятельность Затраты энергии Площади для прокорма 1 человека Собирательство, первобытная охота, рыболовство Ок. 130 Вт/чел. 500 – 1000 га, позже от 104 до 105 га 12

Кризисы в истории человечества Характеристика кризисной ситуации Пути решения – «революции» (технологические изменения) Кризис № 1 (ок. 50 тыс. лет до н. э. ): нехватка «Революция» № 1. Биотехническая естественных продуктов питания живой революция, выжигание растительности, природы организация массовой охоты Кризис № 2 (10 -50 тыс. лет до н. э. ): перепромысел крупных животных (истребление мамонтов). Истощение ресурсов собирательства. Кризис № 3 (2 тыс. лет до н. э. ). Орошаемое земледелие не справляется с производством пищи Кризис № 4 (первое тысячелетие до н. э. ). Истощение растительности как энергоисточника. Нехватка трудовых ресурсов. «Революция» № 2. Аграрная революция, переход к производящему хоз-ву, примитивное орошаемое земледелие и скотоводство «Революция» № 3. Вторая аграрная революция. Широкое освоение неполивных земель «Революция» № 4. Начало использования минерального горючего. Широкое распространение примитивных машин, в т. ч. с участием мускульной силы животных Кризис № 5 (XVIII-XIX вв. ). Примитивные «Революция» № 5. Промышленная машины и способы получения энергии не революция. Изобретение паровой машины. справляются с потребностями общества Начало машинного производства Кризис № 6 (начало XX в. ). Нехватка «Революция» № 6. Научно-техническая продукции и энергии для удовлетворения революция резко возросших потребностей общества Кризис № 7 (вторая половина XX в. ). "Революция" № 7. Разработка и начало Затруднения в функционировании экосистем. использования концепции устойчивого 13 Демографический кризис. развития. Социальный кризис. Ресурсно-экологическое регулирование

2) Ранненоосферный период Деятельность Пастбищнокочевое скотоводство Подсечноогневое земледелие Затраты энергии Площади для прокорма 1 человека до 104 га 250 до 330 Вт/ чел. от 2 до 8 га

3) Средний , или религиозный период Деятельность традиционное земледелие скотоводство n n Затраты энергии 550 -2500 Вт/ чел. Площади для прокорма 1 ч-ка 0, 8 га 9 -10 га освоение всего жизненного пространства планеты мировоззренческие позиции господства над природой или «традиции управления»

4) Период осознания ноосферы Ø 1 -й этап «покорения природы» (или «новый» ) – от сер. XVIII в. до сер. ХХ в. : qиндустриализация общества, резкое увеличение разнообразия природопользования (горнодобывающая и перерабатывающая). Концентрация населения в городах и пром. центрах. Культ техники и электричества еще большая интенсивность эксплуатации ресурсного потенциала, вплоть до экологических кризисных ситуаций q. Человек «присвоил вещество природы в форме, пригодной для его собственной жизни» qэкстенсивные деятельности формы хозяйственной

4) Период осознания ноосферы Ø 2 -й этап – «новейший» – от сер. ХХ в. до сегодняшних дней: q период НТР - «электронная» революция, или революция принципиально новых технологий, сопровождаемая «информационным взрывом»

Основные особенности ноосферы 1. Массовое производство энергии из продуктов фотосинтеза предшествующих геол. эпох. Резкое сокращение биоразнообразия. Смещение химического равновесия в сторону роста содержания СО 2 и снижение содержания свободного О 2. 2. Изъятие значительных объемов материала при добыче полезных ископаемых. Резкий рост экономики многих стран неизбежно приводит к резкому росту давления на природную среду. 3. Происходит рассеивание энергии Земли. Эти процессы приводят в том числе к климатическим изменениям.

Основные особенности ноосферы 4. Образование веществ, ранее не присутствовавших в биосфере: чистые металлы, отдельные орг. соединения и др. 5. Появление новых химических элементов (трансурановые хим. элементы, полученные с помощью ядерных технологий). Цель – развитие технологий для новых видов извлечения энергии и отказа от горючих ископаемых энергоносителей. 6. Выход ноосферы за пределы биосферы Земли. Это связано с развитием космических технологий, выходом человека в Космическое пространство.

Понятие ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ «Задачи природопользования как науки сводятся к разработке общих принципов осуществления всякой деятельности, связанной либо с непосредственным пользованием природой и ее ресурсами, либо с изменяющими ее воздействиями. Конечная цель этой разработки – обеспечить единый подход к природе как к всеобщей основе труда» (Ю. Н. Куражсковский, 1959 г. )

Природные условия и природные ресурсы • Природные условия это «обстановка, в которой происходит, протекает что-либо…» n Природные ресурсы – это элементы природы, природы вовлекаемые в производство при достигнутой технологии для удовлетворения материальных и энергетических потребностей общества

Природопользование 1. Комплексная научная дисциплина, исследующая общие принципы рационального (для данного исторического момента) использования природных ресурсов человеческим обществом. 2. Совокупность всех форм эксплуатации природно-ресурсного потенциала и мер по его сохранению. 3. Использование природных ресурсов в процессе общественного производства для целей, удовлетворения материальных и культурных потребностей общества. Н. Ф. Реймерс 22

Природопользование • Нерациональное – система деятельности, не обеспечивающая сохранение природноресурсного потенциала Рациональное – система деятельности, призванная обеспечить экономную эксплуатацию ресурсов и условий и наиболее эффективный режим их воспроизводства с учетом перспективных интересе хозяйства и сохранения здоровья людей n

Природопользование − это деятельность человека по изучению, разведке, извлечению, оценке, первичной переработке (обогащению) природных ресурсов с целью их прямого потребления или обеспечения производственной сферы, осуществляемая с учетом основных эколого-экономических, социальных и природоохранных критериев и ограничений, официально принятые обществом.

Основные направления и виды природопользования Направление Ресурсопотребление Конструктивное преобразование Воспроизводство природных ресурсов Охрана среды обитания и природной среды Управление и мониторинг Вид Добыча ресурсов; ресурсопользование; использование элементов природной среды как поглотителей, вместилища отходов производства и потребления Комплексное преобразование природной среды; улучшение отдельных свойств ресурсов; защита от стихийных бедствий; ликвидация негативных последствий Непосредственное воспроизводство возобновимых ресурсов; восстановление; создание условий для воспроизводства возобновимых ресурсов Предотвращение негативных последствий производства и потребления; сохранение генетического разнообразия биосферы; собственно охрана Учет и контроль за природопользованием и потреблением природных ресурсов; регулирование состояния природных ресурсов, объектов; 25 управление природопользованием

Природопользование • Современное природопользование можно рассматривать как процесс удовлетворения личных и общественных потребностей в природных ресурсах (качественный и количественный аспекты) и объектах природы (с изъятием и без изъятия вещества, элементов, тел природы) в сочетании с мерами по регулированию этого процесса. 26

Природопользование: общее и специальное ЭКОЛОГИЯ РЕСУРСОЛОГИЯ ЭКОНОМИКА С П О Б Биологическое природо. Щ пользование Е ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ Промышленное природопользование Е Ц И А Е Л Ь Н УПРАВЛЕНИЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕМ Охрана окружающей среды Использование ресурсов 27 Экологическая безопасность О Е

Современные экологические проблемы природопользования 1) Высокие уровни загрязнения воздуха, воды и отходов от крупных промышленных центров образование региональных «горячих точек» , наносящих серьезный ущерб здоровью людей и состоянию ОС. 2) Высокий уровень загрязнения атмосферы в крупных населенных пунктах выбросами с промышленных предприятий, низко эффективных систем отопления, использующих высоко сернистый уголь или мазут, а также выхлопными газами от старых автомобилей. 3) Неэффективное и расточительное использование природных ресурсов, таких как древесина, минералы, топливо, земля и вода. 28

Современные экологические проблемы природопользования 4) Загрязнение большей части поверх. вод сбросами с предприятий промышленности, муниципального и сельского хозяйства (тяжелые металлы, токсиканты, нитраты). Загрязнение подземных вод. 5) Загрязнение почвы в некоторых районах в результате неадекватного управления утилизацией отходов, очисткой воздуха и использованием с/х химикатов; серьезная эрозия почв в некоторых местах из-за интенсивного с/х и связанных с этим водных мероприятий. 6) Загрязнение ОС от покинутых в прошлом военных и индустриальных районов (токсичные отходы, разрушенные почвы, и др. ).

Современные экологические проблемы природопользования 7) Пренебрежение ядерной безопасностью. Нерасщепленные или плохо захороненные радиационные и другие опасные отходы энергетики и ВПК. 8) Неэффективное управление отходами в прошлом. Большое количество бесконтрольных и нелегальных свалок. Относительно небольшое количество отходов перерабатывается и/или используется повторно.

Современные экологические проблемы природопользования 9) Муниципальная экологическая инфраструктура (водообеспечение, сбор и очистка сточных вод, системы отопления, управление отходами) часто слабо развита, или находится в плачевном состоянии. 10) Экономическое развитие оказывает давление на ценные экосистемы и биологическое разнообразие. 31

Пределы роста: увеличение численности населения и экологические последствия