Перед Вами один из учебников нового поколения по дисциплине «Экология» для студентов высших учебных заведений, обучающихся по техническим направлениям и специальностям профессионального образования, написанный известными специалистами в области природоохранных наук и прошедший сложный и длительный путь конкурсного отбора.
Экология (от греч. «ойкос» — дом, жилище и «логос» — учение) — наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. Изначально экология развивалась как составная часть биологической науки, в тесной связи с другими естественными науками — химией, физикой, геологией, географией, почвоведением, математикой.
Экология своими корнями уходит в далекое прошлое. Потребность в знаниях, определяющих «отношение живого к окружающей его органической и неорганической среде», возникла очень давно. Достаточно вспомнить труды Аристотеля (384—322 до н. э.), Плиния Старшего (23—79 н. э.), Р. Бойля (1627—1691) и др., в которых обсуждалось значение среды обитания в жизни организмов и приуроченность их к определенным местообитаниям, чтобы убедиться в этом.
Первое появление жизни при создании биосферы должно было произойти не в виде появления одного какого-нибудь вида организма, а в виде их совокупности, отвечающей геохимическим функциям жизни.
Материалистические представления о происхождении жизни и эволюционную теорию Ч. Дарвина можно объяснить лишь с позиций экологической науки. Поэтому не случайно, что вслед за открытием Дарвина (1859) появился термин «экология» Э. Геккеля (1866). Роль среды, т. е. физических факторов, в эволюции и существовании организмов не вызывают сомнений. Эта среда была названа абиотической, а составляющие ее отдельные части (воздух, вода и др.) и факторы (температура и др.) называют абиотическими компонентами, в отличие от биотических компонентов, представленных живым веществом. Взаимодействуя с абиотической средой, т. е. с абиотическими компонентами, они образуют определенные функциональные системы, где живые компоненты и среда — «единый цельный организм».
Взаимодействуя с абиотической средой, организм выступает как целостная система, включающая в себя все более низкие уровни биологической организации (левая часть «спектра», см. рис. 1.1). Все эти части организма (гены, клетки, клеточные ткани, целые органы и их системы) являются компонентами и системами доорганизменного уровня. Изменение одних частей и функций организма неизбежно влечет за собой изменение других его частей и функций. Так, в изменяющихся условиях существования, в результате естественного отбора те или иные органы получают приоритетное развитие. Например, мощная корневая система у расте ний засушливой зоны (ковыль) или «слепота» в результате редукции глаз у ночных животных, атак же существующих в темноте (крот).
Среда обитания организма — это совокупность абиотических й биотических условий его жизни. Свойства среды, постоянна меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабливается к этим изменениям.Земной биотой освоены три основные среды обитания: водная, наземно-воздушная и почвенная вместе с горными породами приповерхностной части литосферы. Биологи еще часто выделяют четвертую среду жизни — сами живые организмы, заселенные паразитами и симбионтами.
Биосфера — это среда нашей жизни, это та природа, которая нас окружает, о которой мы говорим в разговорном языке. Человек — прежде всего — своим дыханием, проявлением своих функций, неразрывно связан с этой «природой», хотя бы он жил в городе или в уединенном домике.
Наиболее жизненно важными можно считать вещества, из которых в основйом состоят белковые молекулы. К ним относятся углерод, азот, кислород, фосфор, сера.В Мировом океане трофическая цепь: продуценты (фитопланктон) — консументы (зоопланктон, рыбы) — редуценты (микроорганизмы) — осложняется тем, что некоторая часть углерода мертвого организма, опускаясь на дно, «уходит» в осадочные породы и участвует уже не в биологическом, а в геологическом круговороте вещества.
Классификации природных систем биосферы базируются на ландшафтном подходе, так как экосистемы — неотъемлемая часть природных географических ландшафтов, образующих географическую (ландшафтную) оболочку Земли. Биогеоценозы (экосистемы) образуют на поверхности Земли так называемую биогеосферу, являющуюся основой биосферы, которую В. И. Вернадский называл «пленкой жизни», а В. Н. Сукачев — «биогеоценотическим покровом».
В самом общем виде, применительно к человеку, «ресурсы — это нечто, извлекаемое из природной среды для удовлетворения своих потребностей и желаний» (Миллер, 1993). Потребности человека можно разделить им материальные и духовные. Природные ресурсы в прямом их применении в какой-то части удовлетворяют духовные потребности человека, например эстетические («красота природы»), рекреационные и т. п. Но главное их назначение — удовлетворять материальные потребности, т. е. создание материальных благ.
Экология стала с мым громким словом на Земле, громче войны и стихии... Звучащее на всех языках одинаково, оно выражает собой одно и то же понятие вселенской беды, никогда прежде не существовавшей в подобных масштабах и тяжести...
Г осу дарственные органы управления, контроля и надзора в области охраны окружающей природной среды подразделяются на две категории: органы общей и специальной компетенции.К государственным органам общей компетенции относятся Президент, Федеральное Собрание, Государственная Дума, Правительство, представительные и исполнительные органы власти субъектов Федерации, муниципальные органы. Эти органы определяют основные направления природоохранной политики, утверждают экологические программы, обеспечивают экологическую безопасность, устанавливают правовые основы и нормы в пределах своей компетенции, и т. д. Наряду с охраной окружающей природной среды государственные органы этой категории в!едают и другими экологическими вопросами, входящих в круг их полномочий.
Под мониторингом (от лат. «монитор» — напоминающий, надзирающий) понимают систему наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды. Основной принцип мониторинга — непрерывное слежение.Тщательно исследуют и такие вредные физические воздействия, как радиацию, шум, вибрацию, электромагнитные поля и др.
Помимо государственной службы наблюдения — экологического мониторинга, в систему экологического контроля входят государственный, производственный н общественный контроль.Под государственным экологическим контролем понимают один из видов государственной административной деятельности, призванной обеспечить соблюдение экологического законодательства и выполнение природоохранных мероприятий. Контроль осуществляют законодательные и исполнительные органы, а также специально уполномоченные органы государства. Экологический контроль — важный элемент регулирования качества окружающей природной среды.
Юридическая ответственность за экологические правонарушения является одной из форм государственного принуждения; ее задача —обеспечить реализацию экологических интересов в принудительном порядке. Наиболее успешно эта задача решается в тех субъектах Российской Федерации, которые имеют в своем составе межрайонные природоохранные прокуратуры . Наличие специализированного прокурорского надзора в сфере экологии позволяет выявлять во много раз больше экологических правонарушений, чем в районах, где таких прокуратур нет.
Экономические, экологические и некоторые другие показатели природных ресурсов обычно обобщают в виде кадастров.Кадастр (франц. cadastre) — систематизированный свод сведений, количественно и качественно, характеризующих определенный вид природных ресурсов или явлений, в ряде случаев с их социально-экономической оценкой. Кадастры составляют специально уполномоченные органы Госкомэкологии России для комплексного учета природных ресурсов на территориях республик, краев и областей, рационального их использования, для дифференциации платы за ресурсы и т. д.
Природа. Тысячелетиями мы боролись с ней, покоряли ее, преобразовывали, нещадно уничтожали.Но не природе нужна наша защита. Это нам необходимо ее покровительство: чистый воздух, чтобы дышать, кристальная вода, чтобы пить, вся Природа, чтобы жить. Она — Природа — была и всегда будет сильнее человека, ибо она его породила. Он лишь миг в ее жизни. Она же вечна и бесконечна.