Понятие об экологии. Экологические факторы
И ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ
На протяжении всей истории своего развития человек стремился разорвать путы, связывающие его с природой. Овладев огнем, он смог пережить ледниковый период, потом приручил животных, начал сеять хлеб. Человек преодолел силу тяжести: ему стали доступны полеты не только над облаками, но и в ближнем космосе. Иначе говоря, человек все время достаточно успешно «покорял» природу, и с каждым годом ему удавались все новые и новые свершения.
Вместе с тем непрерывно росла зависимость человека от природы, так как все, что требовалось для поддержания жизни, он во все больших масштабах черпал из природной кладовой. Этот процесс продолжается, и он будет продолжаться, так как вряд ли в ближайшее время человечество сможет отказаться от использования нефти, угля, газа и других полезных ископаемых, если мы не хотим снова вернуться в каменный век.
1.1. ЧТО ИЗУЧАЕТ ЭКОЛОГИЯ
Как самостоятельная наука экология сформировалась в XX столетии, хотя факты, составляющие ее содержание, привлекали внимание человека с давних времен. В современном виде экология охватывает чрезвычайно широкий круг вопросов и тесно переплетается с целым рядом смежных наук: биологией, геологией, физикой, химией, генетикой и др.
Экология - это наука об отношениях растительных и животных организмов или их сообществ между собой и с окружающей средой. Термин «экология», образованный из двух греческих слов: ойкос - дом, жилище, родина и логос - наука, был предложен немецким биологом Э. Геккелем в 1869 г. и обозначает буквально «изучение собственного дома», или «наука о местообитании».
Экология тесно связана с другими биологическими науками - зоологией и ботаникой. В период становления этих наук основное внимание исследователей было сосредоточено на систематике и строении живых организмов. Но уже в первых сочинениях по флоре описание каждого вида растения стало сопровождаться указанием мест его произрастания. В ходе исследований фауны ученые также пришли к выводу, что образ жизни животного и среда его обитания взаимосвязаны. Очевидно то, что большинство сведений из этих областей одновременно является предметом изучения экологии.
Огромное значение экологии было осознано обществом совсем недавно - когда ввиду постоянно усиливающегося антропогенного воздействия на природную среду со всей очевидностью возникла проблема сохранения жизни на нашей планете, сохранения человеческой цивилизации.
Нельзя бездумно относиться к природе, безжалостно ее эксплуатировать! Человеческое общество может жить и развиваться, только находясь в гармонии с природой. Для этого необходимо знать, как устроена и функционирует природа, как она реагирует на вмешательство человека.
Экология изучает организацию жизни на трех уровнях. Первый уровень охватывает отдельные растения и животных - особи. Любая особь находится под влиянием различных условий окружающей среды, испытывает на себе их воздействие. Одними из главных воздействующих на организм условий являются климатические - температура, влажность, освещенность и др. Кроме того, в существовании наземных животных, особенно обитателей почвы, и в жизни растений важную роль играют физические и химические свойства почвы. Для водных организмов особое значение имеют физические и химические свойства воды как среды обитания.
Раздел экологии, в рамках которого исследуется взаимодействие отдельного организма со средой обитания (образ жизни, поведение, взаимодействие с отдельными элементами окружающей среды и др.), носит название аутэкологии (от греческого аутос - сам).
В реальной жизни, однако, ни один организм не существует вне связи с другими ему подобными организмами, то есть особями того же вида. Как правило, организмы существуют в виде особых группировок - популяций (от латинского популус - народ, население). Взаимодействие организмов в популяции приводит к тому, что у нее появляются собственные свойства, отличные от свойств отдельных особей. Под влиянием многих внешних условий (параметров окружающей среды, качества и количества пищи и др.) популяции меняют численность во времени и пространстве, приобретают свойства накапливать и расходовать вещество и энергию, им свойственны более сложные реакции на изменения среды, чем соответствующие реакции индивидуума.
Раздел экологии, изучающий взаимоотношения между организмом и средой обитания на уровне популяций, носит название демэкологии, или популяционной экологии.
Но и популяция изолированно существовать не может, поскольку нуждается в энергии, веществе, пространстве и других жизненных ресурсах. Поэтому популяция обязательно вступает во взаимоотношения с другими популяциями: популяция хищного животного черпает энергию от популяции травоядного, популяции могут бороться за пространство, пищу и т.п. Однако они могут и помогать друг другу: почвенные животные, перерабатывая мертвое растительное вещество, увеличивают плодородие почвы, насекомые участвуют в опылении растений, некоторые растительноядные животные обеспечивают перенос семян растений, способствуя их размножению. Таким образом, популяции не могут существовать друг без друга. Стабильность природной системы во времени поддерживается посредством взаимодействия между всеми ее живыми и неживыми составляющими.
В природе совместно обитающие популяции различных организмов всегда образуют определенное единство, называемое сообществом, или биоценозом (от греческого биос - жизнь и ценоз - общее). Занимаемое сообществом природное жизненное пространство принято именовать биотопом (от греческого биос - жизнь и топос - место). Сообщество - это довольно устойчивое биологическое образование, поскольку оно обладает способностью к самоподдерживанию своих природных свойств и видового состава. Устойчивость сообщества определяется не только устойчивостью входящих в него популяций, но и особенностями взаимодействия между ними.
Комплексное изучение сообществ является предметом еще более сложного раздела экологии – синэкологии (от греческого син - вместе), или экологии сообществ.
1.2. ПРИРОДА И ПРИРОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ
В естественных и общенаучных дисциплинах природа выступает как совокупный объект познания.
Под природой понимается совокупность естественных условий существования человеческого общества, с которой оно связано в хозяйственной деятельности и на которую прямо или косвенно воздействует человек.
В повседневной жизни, говоря о природе, мы часто подразумеваем, что это понятие включает в себя все, не относящееся к человеку и его деятельности или имеющее косвенное отношение к этой деятельности.
Природные и социальные ценности в совокупности образуют ту среду, в которой живет человек. Социальные ценности являются продуктами человеческого труда, природные ценности - продукт эволюции, развития природы. Они не создаются человеком, а следовательно, не имеют стоимости - в смысле затрат на их создание общественно необходимого труда. Промежуточное положение занимают ценности, созданные человеком в процессе отношений с природой: домашние животные, сельскохозяйственные растения, лесные посадки и т.п. Преобразованные человеком экологические системы - поля, сады, парки - не способны к саморегулированию своих отношений с окружающей средой: это так называемая «вторая» природа.
Составляющими частями природы являются природные объекты, к которым относятся земля, недра, вода, атмосферный воздух, леса и иная растительность, животный мир. Природный объект обладает тремя признаками, выделяющими его из совокупности объектов, окружающих человека: естественное происхождение, взаимосвязь с экологической системой природы, выполнение функций жизнеобеспечения.
Земля. Понятие «земля» употребляется в различных значениях: сама планета, ее поверхность, почва, грунт, а также местность, территория как составная часть природной среды. Нас главным образом будет интересовать плодородный слой почвы.
Экологическая функция земли - в последнем из указанных значений - осуществление взаимосвязи неорганической и органической материи, то есть поглощение углекислоты, переработка органической материи в неорганическую. Земельный фонд России составляет 1 707, 5 млн гектаров, из них 56,3 процента занято лесами и 37,7 приходится на сельскохозяйственные земли.
Недра. Недрами называется часть земной коры, расположенная ниже почвенного слоя и дна водоемов, простирающаяся до глубин, доступных для геологического изучения и освоения. Приоритетное значение недр для человека определяется необходимостью поиска, изучения, разведки и разработки полезных ископаемых.
По состоянию на 1990 г. в России добывалось около 17 процентов общего объема добываемой в мире нефти, 25 процентов природного газа, 15 процентов каменного угля и 14 процентов железной руды.
Воды. В законодательных актах воды определяются как ограниченный природный ресурс, содержащийся в подземных и поверхностных источниках: реках, озерах, морях, океанах, ледниках, в снежном покрове, входящих в состав водного фонда.
Экологические функции вод состоят в следующем: в создании гидрологического режима жизни на Земле; в том, что они представляют собой среду обитания животного и растительного мира, являются средством и условием
хозяйственной деятельности, условием отдыха и лечения населения. Структура водного фонда такова: воды Мирового океана составляют 97,2 процента, реки, озера и другие источники пресной воды - 0,6 процентов, ледники и снежный покров - 2,1 процента.
Атмосферный воздух. Это интегрированный объект среды обитания человечества. Природная среда более чем на 80 процентов состоит из атмосферного воздуха, который одновременно выступает посредником между природной средой в целом и человеком, влияя как на человека, так и на другие объекты природной среды: растительность, животный мир, почву.
Леса. Понятие «леса» определяются тремя признаками: биологическим - так как это совокупность древесной, кустарниковой и травянистой растительности; юридическим - поскольку леса, произрастающие на землях лесного фонда, выделены как объект в установленном законом порядке; экологическим - потому что они оказывают влияние на состояние природной среды.
Животный мир. Это понятие трактуется как единый объект, включающий все живые организмы - от низших форм до высших, находящиеся в состоянии естественной свободы. Дикий наземный животный мир, рыбы и другие водные животные выполняют многообразные экологические и культурно-оздоровительные функции.
Человек, являясь составной частью природы, черпает из нее все необходимое для поддержания и сохранения жизни на Земле, то есть использует природные ресурсы, вступая в определенные отношения с природной средой. Как физическое понятие, среда - это вещество и пространство, окружающие рассматриваемый объект. Различают природную среду и антропогенную среду.
Природная среда - это естественная среда, ненарушенная или почти ненарушенная деятельностью человека, иначе говоря, это универсум Вселенной, то есть все множество процессов и явлений, которые происходят во Вселенной естественным образом, без активного вмешательства человека.
Антропогенная среда - природная среда, прямо или косвенно, преднамеренно или непреднамеренно измененная людьми, то есть среда, порожденная человеком.
Природная среда есть необходимое условие и средство жизни человека. Это и территория, на которой он живет, и пространственные пределы осуществляемой государственной власти, и место, где размещены объекты промышленности, сельского хозяйства и т. д. Она представляет собой сложный объект, в рамках функционирования которого сложились две основные формы взаимодействия общества и природы - экономическая (потребление ресурсов природы человеком, использование ее для удовлетворения материальных и духовных потребностей) и экологическая (охрана природной среды в целях сохранения человека как биологического и социального объекта и среды обитания).