Экология




Экология (греч. oicos - дом и logos - наука) в буквальном
           смысле - наука о местообитании
• «Общая    наука   об
  отношениях
  организмов со средой
  обитания»
  (Эрнст Геккель, 1866 г.)
• «Экология,         или
  ойкология, - часть
  зоологии, обнимающая
  собой         сведения
  касательно      жилищ
  животных…»
         (Энциклопедический
  словарь    Брокгауза    и
  Ефрона, 1904 г.)
•первые работы по
экологии:
кто что или кого ест;




•как    животные
приспосабливаются к
сезонным изменениям
климата
Начало ХХ века
• Эйфория от технических успехов и естественнонаучных
  открытий:
• покорение Мирового океана
• переселение на Марс
30-е годы ХХ века
«Мы не можем ждать милостей от природы, взять их у
        нее - наша задача» (И. В. Мичурин)
«Человек сказал Днепру: Я стеной тебя
   запру. Ты с вершины будешь
   прыгать, ты машины будешь двигать!
- Нет, - ответила вода. Ни за что и
   никогда!
И вот в реке поставлена железная стена.
   И вот реке объявлена война, война,
   война! (…)
Где вчера качались лодки, - заработали
   лебедки.
Где шумел речной тростник, -
   разъезжает паровик.
Где вчера плескались рыбы, - динамит
   взрывает глыбы.
Дни и ночи, дни и ночи, бой с Днепром
   ведет рабочий».
(С.Маршак, «Война с Днепром», 1931г.)
40-е годы ХХ века
• ЭВМ
• искусственные
  спутники
• водохранилища       и
  гидроэлектростанции
• синтетические
  материалы
• «дымящие» фабрики и
  заводы
• территории
  обводняли, осушали,
  распахивали,
  орошали, застраивали,
  использовали     под
50-е годы ХХ века
• устрашающие статьи о
  степени загрязнения
  природной среды:
• Лондонский смог
• кислородные автоматы
  в Токио
• массовая гибель птиц
  из-за пестицидов
• кислотные дожди
• новый тип загрязнения
  ядерными отходами
Целинные земли Казахстана и Алтая
             (1954-1960 гг)
• массовая деградация почв
• водно-ветровая эрозия
• пыльные бури
• «болезнь Минамата»
• Первые случаи заболевания
  -1959 г., до 1968 г. завод Chisso
  Corporation продолжал
  сбрасывать в залив метилртуть
60-е годы ХХ века
    «всеобщая озабоченность проблемами окружающей
                      среды» ( Ю. Одум)
•   зарождение      общественных
    движений в защиту природы
•   первые        международные
    союзы
•   практика      международного
    законодательства       и
    сотрудничества
•   1961 г. - сеть заповедников
    по всему миру (WWF)
•   1966 г. - Красная книга
•   первые учебники по экологии
70-е годы ХХ века
•   Римский клуб - 1968 г.
•    структура Римского клуба
•    не более 100 членов
•   собственный бюджет
•   транскультурный
•   неформальный
•   вне политики.
•   А. Печчеи: «Не всякий здесь
    принадлежит к ним, не все,
    принадлежащие к ним,
    здесь».
Стандартная модель мирового развития




1972 г.- доклад Римскому Клубу “Пределы роста” (население,
капиталовложения, использование невозобновляемых ресурсов,
загрязнения среды, производство продовольствия).
 Результаты: через 75 лет сырьевые ресурсы будут исчерпаны
• «Шоковая        терапия»:     поколебал    концепции
  «постиндустриального»       и     «информационного»
  общества, экономического роста
• 1972 г. - 1 международная конференция по окружающей
  среде и развитию в Стокгольме
• человек - объект экологических исследований
80-е – начало 90-х гг. ХХ века
• дискуссии не только в
  научных      кругах:
  загрязнение,     кислотные
  дожди,          разрушение
  озонового слоя, потепление
  климата,      исчезновение
  биоразнооразия, истощение
  природных         ресурсов,
  Чернобыльская катастрофа,
  пустыня Аралкум
• «Бразилия» - Терри Гиллиам, 1985 г.
Начало 21 века

          • В начале XX века -
            антропогенные
            экосистемы - 20%
            суши
          • к концу ХХ в. - 60 %.
Прошло 100 лет..
Планета стала маленькой… ХХ в. сильно «спрессовал»
   время и пространство: поездка из Москвы в Санкт-
Петербург в начале 18 века занимала летом до 2-3 недель
И мусорные свалки высоко в горах и на удаленных
океанических островах, лишний раз убеждают в степени
преобразования лика Земли современной цивилизацией
Великий мусорный
     остров
• экологи-пессимисты сравнивают темп потребитель-
  ского отношения к природе с обгоняющим время
  поездом, мчащимся к краю пропасти
• экологи-оптимисты       предполагают,    что еще
  существует «окно» для исправления ситуации
• экологи-прагматики – ищут выход из сложившейся
  ситуации
Если рассмотреть проблему достаточно внимательно,
        то Вы увидите себя как часть этой проблемы.
                                       Закон Мерфи.
Динамика численности населения мира




12000 л.н. - 4 млн., 5000 л.н. - 14 млн., начало нашей эры - 170
млн., 13 век – 360 млн., 1820 г.- 1 млрд., 1925 г. - 2 млрд., 2011 г.
- 6,95 миллиардов
•   Изменение средней продолжительности жизни:
•   в каменном веке - 19 л.
•   в бронзовом веке – 21,5 лет,
•   в конце средних веков – 27,5 лет,
•   в начале 20 века в Европе - 40,6 лет,
•   в 60-е годы 20 века – 71 год в Европе
•   ожидаемая продолжительность жизни в 21 веке – более
    100 лет
• каждую минуту появляется 156 человек в мире
• каждый день – город с населением свыше 220 000
• каждый год - население крупной страны – около 80
  миллионов человек
• за 5 лет – крупный регион, как Западная Европа
•   В 2050 году население Земли - 9 (8-12) млрд. человек
•   большинство будет проживать в крупных городах
•   спрос на продовольствие
•   чистую воду
•   исчерпание энергоресурсов
•   сильный прессинг на природную среду




        Земля ночью: 2000            Земля ночью: 2070
•   «зеленая революция»
•   механизация сельского хозяйства
•   ирригация
•   селекция и генная инженерия
•   применение пестицидов и минеральных
    удобрений, химических средств защиты
    растений.
Рост мирового производства зерна во
      второй половине ХХ века
Рост мирового производства мяса во
     второй половине ХХ века
Рост мирового производства рыбы (улов +
 разведение) во второй половине ХХ века
Проблема голода остается…
Площадь сельскохозяйственных угодий
• показатель обеспеченности сельскохозяйственными
  землями:
• по миру менее 0,7 га,
• пахотных земель - 0,2 га на каждого жителя планеты (в
  1970-х годах - 0,45 га.)
• на 17% орошаемых полей - около 40% продовольствия
• площади орошаемые земель в двух самых населенных
  стран мира Индии и Китая занимают более 40% пашни
• Наиболее высокий
  расход пресной
  воды:
• в регионах
  орошаемого
  земледелия

• в
  урбанизированных
  и промышленных
  центрах
• 1 тонна пшеницы - 1500 тонн воды, риса – 7000 тонн, 1
  тонна говядины – от 15000 до 70000 тонн.
• Для ежедневных нужд - 20-50 литров воды в день, для
  производства продуктов питания - 3,5 тысяч литров
  пресной воды
• семья из четырех человек - вода по объемам
  сопоставимая с плавательным бассейном
Кризисы речных систем: Колорадо, Ганга, Инда,
 Иордана, Нила, Тигра, Евфрата, Хуанхэ и др.




понижение уровня грунтовых вод:
фермеры Йемена (р. Сана), углубили свои колодцы на 50 метров
В Индии уровень грунтовых вод падает на 1 метр в год.
Загрязнение пресных вод
• неочищенные сточные воды
• смыв химикатов с полей
• радиоактивные отходы
• аварийные проливы нефти и
  нефтепродуктов,
• газодымовые выбросы
человечеству грозит убийственная жажда
• 80 стран мира -
  нехватка чистой
  воды (1,2 млрд)
• США - 600 л. в день,
  европеец –350 л.,
  Африка, к пустыне
  Сахара - около 10 л.
  в день
• качество воды
Оборотная сторона зеленой революции...
• освоение земель, широкая химизации и интенсификация
  сельского хозяйства вызвала процессы эрозии,
  загрязнение поверхностных и грунтовых вод
• Во всем мире процессам деградации
  почв подвержено 15% пахотных угодий
Страна
               Кол-во
               голодающих
                               Доля от общей
                               численности
                               населения
                                               эпицентр пояса голода -
               (млн.человек)
Индия          209,5
                               страны
                               20%             тропическая Африка - доля
Китай
Бангладеш
               153,7
               44,0
                               12%
                               30%
                                               голодающих     превышает
ДР Кого        39,0            74%             40%
Эфиопия        32,7            46%
Пакистан       37,5            24%
Филиппины      14,6            18%
Бразилия       13,1            7%
Танзания       16,4            44%
Вьетнам        13,0            16%
Индонезия      13,8            6%
Таиланд        13,8            22%
Нигерия        11,4            9%
Кения          9,9             31%
Мозамбик       8,3             44%
Судан          8,7             26%
Северная       7,6             33%
Корея
Йемен          7,6             38%
Мадагаскар     6,6             38%
Колумбия       5,9             13%
Зимбабве       6,0             47%
Мексика        5,3             5%
Замбия         5,0             46%
Всего в мире   850             13%
Энергетические ресурсы и экологические
              проблемы
• 19% мирового
  энергопотребления
  за счет
  возобновляемых
  энергоисточников,
  остальные
• «Мой отец ездил на верблюде, я вожу автомобиль,
  мой сын летает на реактивном самолете, а мои
  внуки будут ездить на верблюде»
Нефть – кровь индустриальной экономики.
• Что произойдет, если экономика вдруг лишится этой
  крови?
•   Добыча начинается с нуля;
•   Добыча повышается к пику, который никогда не
    может быть превзойден;
•   Как только пик пройден, наступает падение
    добычи, пока ресурс не будет исчерпан.
И глобальные проблемы человечества…
• темпы увеличения
  народонаселения
• проблема голода
• нехватка чистой
  питьевой воды
• распашка почти всех
  пригодных для
  сельского хозяйства
  площадей
• Нехватка
  невозобновимых
  ресурсов
• Социальные
  диспропорции
Напрямую связаны с глобальными
     экологическими проблемами…
• загрязнение
  пресной воды
• нехватка ресурсов
• опустынивание
• обезлесение
• кислотные дожди
• загрязнение
  Мирового океана
• уменьшение
  биоразнообразия
• отходы
• изменение климата
• ёмкость биосферы???
Ёмкость биосферы???
• Растущий интерес к экологическим проблемам
• 1. касаются каждого жителя планеты
• 2. экологические ситуации динамичны
• 3. общественные и научные движения в защиту
  окружающей среды оказались достаточно
  действенными
Изменение фундаментальных основ
               экологии
• Экология вышла
  из         рамок
  биологии, вбирая
  знания           о
  свойствах
  неживой
  природы,         о
  технологиях
  очистки,        о
  предельных
  нормах
  загрязнения и т.д.
Классическое определение экологии:
наука, изучающая взаимоотношения живой и
             неживой природы
Сложности определения экологии

• Неопределённость границ дисциплины
• Неустоявшиеся представления о структуре дисциплины.
• Деление экологии на общую и прикладную
«Размытость» термина экология
• под экологией понимается:
• направление академических знаний,
• состояние окружающей среды (экология города),
• степень загрязнения (экологически чистый -
  экологически грязный),
• природоохранные мероприятия (борьба за экологию)
• бытовая оценка загрязнения окружающей среды (плохая
  экология) и т.д.
Экосистемы – объект изучения экологии
• экосистемы         -
  основные природные
  единицы поверхности
  планеты c постоянно
  поддерживающимся
  круговоротом
  веществ    между
  организмами       и
  окружающей       их
  средой    (А.Тенсли,
  1935 г.)
Экосистема
Совокупность популяций организмов разных видов
(животных, растений, грибов, микроорганизмов)
называется сообществом + абиотические условия среды
• на Земле существуют
  своеобразные системы,
  состоящие из живых
  организмов и неживого
  вещества
• Для них характерен
  высокий уровень
  организации, наличие
  прямых и обратных связей
  между компонентами
• Системы обладают
  способностью к
  поддержанию своего
  состояния при
  всевозможных
  возмущениях
Экосистемы арктических пустынь
Экосистемы тундры
Экосистемы тайги
Экосистемы лесостепи
Экосистемы полупустынь
Экосистемы пустынь
Экосистемы дождевых лесов
• Экосистемы
• Природные
• антропогенные

Экология Т.А. Пузанова лекция 1

  • 1.
    Экология Экология (греч. oicos- дом и logos - наука) в буквальном смысле - наука о местообитании
  • 2.
    • «Общая наука об отношениях организмов со средой обитания» (Эрнст Геккель, 1866 г.) • «Экология, или ойкология, - часть зоологии, обнимающая собой сведения касательно жилищ животных…» (Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона, 1904 г.)
  • 3.
    •первые работы по экологии: кточто или кого ест; •как животные приспосабливаются к сезонным изменениям климата
  • 4.
    Начало ХХ века •Эйфория от технических успехов и естественнонаучных открытий: • покорение Мирового океана • переселение на Марс
  • 5.
    30-е годы ХХвека «Мы не можем ждать милостей от природы, взять их у нее - наша задача» (И. В. Мичурин) «Человек сказал Днепру: Я стеной тебя запру. Ты с вершины будешь прыгать, ты машины будешь двигать! - Нет, - ответила вода. Ни за что и никогда! И вот в реке поставлена железная стена. И вот реке объявлена война, война, война! (…) Где вчера качались лодки, - заработали лебедки. Где шумел речной тростник, - разъезжает паровик. Где вчера плескались рыбы, - динамит взрывает глыбы. Дни и ночи, дни и ночи, бой с Днепром ведет рабочий». (С.Маршак, «Война с Днепром», 1931г.)
  • 6.
    40-е годы ХХвека • ЭВМ • искусственные спутники • водохранилища и гидроэлектростанции • синтетические материалы • «дымящие» фабрики и заводы • территории обводняли, осушали, распахивали, орошали, застраивали, использовали под
  • 7.
    50-е годы ХХвека • устрашающие статьи о степени загрязнения природной среды: • Лондонский смог • кислородные автоматы в Токио • массовая гибель птиц из-за пестицидов • кислотные дожди • новый тип загрязнения ядерными отходами
  • 8.
    Целинные земли Казахстанаи Алтая (1954-1960 гг) • массовая деградация почв • водно-ветровая эрозия • пыльные бури
  • 9.
    • «болезнь Минамата» •Первые случаи заболевания -1959 г., до 1968 г. завод Chisso Corporation продолжал сбрасывать в залив метилртуть
  • 10.
    60-е годы ХХвека «всеобщая озабоченность проблемами окружающей среды» ( Ю. Одум) • зарождение общественных движений в защиту природы • первые международные союзы • практика международного законодательства и сотрудничества • 1961 г. - сеть заповедников по всему миру (WWF) • 1966 г. - Красная книга • первые учебники по экологии
  • 11.
    70-е годы ХХвека • Римский клуб - 1968 г. • структура Римского клуба • не более 100 членов • собственный бюджет • транскультурный • неформальный • вне политики. • А. Печчеи: «Не всякий здесь принадлежит к ним, не все, принадлежащие к ним, здесь».
  • 12.
    Стандартная модель мировогоразвития 1972 г.- доклад Римскому Клубу “Пределы роста” (население, капиталовложения, использование невозобновляемых ресурсов, загрязнения среды, производство продовольствия). Результаты: через 75 лет сырьевые ресурсы будут исчерпаны
  • 13.
    • «Шоковая терапия»: поколебал концепции «постиндустриального» и «информационного» общества, экономического роста • 1972 г. - 1 международная конференция по окружающей среде и развитию в Стокгольме • человек - объект экологических исследований
  • 14.
    80-е – начало90-х гг. ХХ века • дискуссии не только в научных кругах: загрязнение, кислотные дожди, разрушение озонового слоя, потепление климата, исчезновение биоразнооразия, истощение природных ресурсов, Чернобыльская катастрофа, пустыня Аралкум
  • 15.
    • «Бразилия» -Терри Гиллиам, 1985 г.
  • 16.
    Начало 21 века • В начале XX века - антропогенные экосистемы - 20% суши • к концу ХХ в. - 60 %.
  • 17.
    Прошло 100 лет.. Планетастала маленькой… ХХ в. сильно «спрессовал» время и пространство: поездка из Москвы в Санкт- Петербург в начале 18 века занимала летом до 2-3 недель
  • 18.
    И мусорные свалкивысоко в горах и на удаленных океанических островах, лишний раз убеждают в степени преобразования лика Земли современной цивилизацией
  • 19.
  • 20.
    • экологи-пессимисты сравниваюттемп потребитель- ского отношения к природе с обгоняющим время поездом, мчащимся к краю пропасти • экологи-оптимисты предполагают, что еще существует «окно» для исправления ситуации • экологи-прагматики – ищут выход из сложившейся ситуации
  • 21.
    Если рассмотреть проблемудостаточно внимательно, то Вы увидите себя как часть этой проблемы. Закон Мерфи.
  • 22.
    Динамика численности населениямира 12000 л.н. - 4 млн., 5000 л.н. - 14 млн., начало нашей эры - 170 млн., 13 век – 360 млн., 1820 г.- 1 млрд., 1925 г. - 2 млрд., 2011 г. - 6,95 миллиардов
  • 23.
    Изменение средней продолжительности жизни: • в каменном веке - 19 л. • в бронзовом веке – 21,5 лет, • в конце средних веков – 27,5 лет, • в начале 20 века в Европе - 40,6 лет, • в 60-е годы 20 века – 71 год в Европе • ожидаемая продолжительность жизни в 21 веке – более 100 лет
  • 24.
    • каждую минутупоявляется 156 человек в мире • каждый день – город с населением свыше 220 000 • каждый год - население крупной страны – около 80 миллионов человек • за 5 лет – крупный регион, как Западная Европа
  • 26.
    В 2050 году население Земли - 9 (8-12) млрд. человек • большинство будет проживать в крупных городах • спрос на продовольствие • чистую воду • исчерпание энергоресурсов • сильный прессинг на природную среду Земля ночью: 2000 Земля ночью: 2070
  • 27.
    «зеленая революция» • механизация сельского хозяйства • ирригация • селекция и генная инженерия • применение пестицидов и минеральных удобрений, химических средств защиты растений.
  • 28.
    Рост мирового производствазерна во второй половине ХХ века
  • 29.
    Рост мирового производствамяса во второй половине ХХ века
  • 30.
    Рост мирового производстварыбы (улов + разведение) во второй половине ХХ века
  • 31.
    Проблема голода остается… Площадьсельскохозяйственных угодий
  • 32.
    • показатель обеспеченностисельскохозяйственными землями: • по миру менее 0,7 га, • пахотных земель - 0,2 га на каждого жителя планеты (в 1970-х годах - 0,45 га.)
  • 33.
    • на 17%орошаемых полей - около 40% продовольствия • площади орошаемые земель в двух самых населенных стран мира Индии и Китая занимают более 40% пашни
  • 34.
    • Наиболее высокий расход пресной воды: • в регионах орошаемого земледелия • в урбанизированных и промышленных центрах
  • 35.
    • 1 тоннапшеницы - 1500 тонн воды, риса – 7000 тонн, 1 тонна говядины – от 15000 до 70000 тонн. • Для ежедневных нужд - 20-50 литров воды в день, для производства продуктов питания - 3,5 тысяч литров пресной воды • семья из четырех человек - вода по объемам сопоставимая с плавательным бассейном
  • 36.
    Кризисы речных систем:Колорадо, Ганга, Инда, Иордана, Нила, Тигра, Евфрата, Хуанхэ и др. понижение уровня грунтовых вод: фермеры Йемена (р. Сана), углубили свои колодцы на 50 метров В Индии уровень грунтовых вод падает на 1 метр в год.
  • 37.
    Загрязнение пресных вод •неочищенные сточные воды • смыв химикатов с полей • радиоактивные отходы • аварийные проливы нефти и нефтепродуктов, • газодымовые выбросы
  • 38.
    человечеству грозит убийственнаяжажда • 80 стран мира - нехватка чистой воды (1,2 млрд) • США - 600 л. в день, европеец –350 л., Африка, к пустыне Сахара - около 10 л. в день • качество воды
  • 39.
    Оборотная сторона зеленойреволюции... • освоение земель, широкая химизации и интенсификация сельского хозяйства вызвала процессы эрозии, загрязнение поверхностных и грунтовых вод
  • 40.
    • Во всеммире процессам деградации почв подвержено 15% пахотных угодий
  • 41.
    Страна Кол-во голодающих Доля от общей численности населения эпицентр пояса голода - (млн.человек) Индия 209,5 страны 20% тропическая Африка - доля Китай Бангладеш 153,7 44,0 12% 30% голодающих превышает ДР Кого 39,0 74% 40% Эфиопия 32,7 46% Пакистан 37,5 24% Филиппины 14,6 18% Бразилия 13,1 7% Танзания 16,4 44% Вьетнам 13,0 16% Индонезия 13,8 6% Таиланд 13,8 22% Нигерия 11,4 9% Кения 9,9 31% Мозамбик 8,3 44% Судан 8,7 26% Северная 7,6 33% Корея Йемен 7,6 38% Мадагаскар 6,6 38% Колумбия 5,9 13% Зимбабве 6,0 47% Мексика 5,3 5% Замбия 5,0 46% Всего в мире 850 13%
  • 42.
    Энергетические ресурсы иэкологические проблемы • 19% мирового энергопотребления за счет возобновляемых энергоисточников, остальные
  • 43.
    • «Мой отецездил на верблюде, я вожу автомобиль, мой сын летает на реактивном самолете, а мои внуки будут ездить на верблюде»
  • 44.
    Нефть – кровьиндустриальной экономики. • Что произойдет, если экономика вдруг лишится этой крови?
  • 45.
    Добыча начинается с нуля; • Добыча повышается к пику, который никогда не может быть превзойден; • Как только пик пройден, наступает падение добычи, пока ресурс не будет исчерпан.
  • 46.
    И глобальные проблемычеловечества… • темпы увеличения народонаселения • проблема голода • нехватка чистой питьевой воды • распашка почти всех пригодных для сельского хозяйства площадей • Нехватка невозобновимых ресурсов • Социальные диспропорции
  • 47.
    Напрямую связаны сглобальными экологическими проблемами… • загрязнение пресной воды • нехватка ресурсов • опустынивание • обезлесение • кислотные дожди • загрязнение Мирового океана • уменьшение биоразнообразия • отходы • изменение климата • ёмкость биосферы???
  • 48.
  • 49.
    • Растущий интереск экологическим проблемам • 1. касаются каждого жителя планеты
  • 50.
    • 2. экологическиеситуации динамичны
  • 51.
    • 3. общественныеи научные движения в защиту окружающей среды оказались достаточно действенными
  • 52.
    Изменение фундаментальных основ экологии • Экология вышла из рамок биологии, вбирая знания о свойствах неживой природы, о технологиях очистки, о предельных нормах загрязнения и т.д.
  • 53.
    Классическое определение экологии: наука,изучающая взаимоотношения живой и неживой природы
  • 54.
    Сложности определения экологии •Неопределённость границ дисциплины • Неустоявшиеся представления о структуре дисциплины. • Деление экологии на общую и прикладную
  • 55.
    «Размытость» термина экология •под экологией понимается: • направление академических знаний, • состояние окружающей среды (экология города), • степень загрязнения (экологически чистый - экологически грязный), • природоохранные мероприятия (борьба за экологию) • бытовая оценка загрязнения окружающей среды (плохая экология) и т.д.
  • 56.
    Экосистемы – объектизучения экологии • экосистемы - основные природные единицы поверхности планеты c постоянно поддерживающимся круговоротом веществ между организмами и окружающей их средой (А.Тенсли, 1935 г.)
  • 57.
    Экосистема Совокупность популяций организмовразных видов (животных, растений, грибов, микроорганизмов) называется сообществом + абиотические условия среды
  • 58.
    • на Землесуществуют своеобразные системы, состоящие из живых организмов и неживого вещества • Для них характерен высокий уровень организации, наличие прямых и обратных связей между компонентами • Системы обладают способностью к поддержанию своего состояния при всевозможных возмущениях
  • 59.
  • 60.
  • 61.
  • 62.
  • 63.
  • 64.
  • 65.
  • 66.