ПОСЛЕСЛОВИЕ

 

Вы завершили изучение учебника, мы надеемся, что теперь Вас стало яснее многое из того, что происходит в окружающем Вас мире «само собой» в естественных экосистемах и под влиянием на эти экосистемы человека. Чтобы убедиться в том, что материал учебника Вы усвоили, прочтите тезисы, в которых подытожено содержание книги. Если один из тезисов непонятен, вернитесь к главе, где эти вопросы изложены подробно, и прочтите ее заново.

1. Расцвет экологии наступил в ХХ столетии, но ее предтечами были ученые конца XVIII столетия. – А. Лавуазье, Ж.Б. Ламарк, Т. Мальтус и А.Т. Болотов. Из биологической науки об отношениях организмов и условий среды к концу ХХ столетия экология превратилась в широкий междисциплинарный комплекс, большая часть наук которого исследует отношения с окружающей средой всего одного биологического вида – Homo sapiens. Экологов «вообще» не бывает. Каждый эколог работает в области одной из наук этого комплекса. (Глава 1).

2. Организмы и окружающая среда составляют единство. Чтобы это единство устойчиво сохранялось, организмы приспосабливаются к разным условиям среды. Поскольку разные организмы по-разному приспосабливаются к одним и тем же условиям среды, в одних и тех же условиях сообитают организмы разного внешнего облика – жизненных форм. В разных условиях в зависимости от того, насколько благоприятна и стабильна окружающая среда, обитают организмы разных жизненных стратегий. Все виды индивидуальны по отношению к условиям среды. (Глава 2).

3. Совокупность организмов одного вида в пределах участка, достаточная для того, чтобы они могли воспроизводить себе подобных, называется популяцией. Внутри популяции организмы различаются по возрасту, жизненности и генотипу. Основной показатель размера популяции – плотность, которая является результатом взаимодействия биотического потенциала (способности жить и размножаться) и сопротивления условий среды. Плотность популяции не может увеличиваться бесконечно, существуют специальные механизмы, которые не допускают перенаселение. При колебаниях условий среды меняется и размер популяции. (Глава 3).

4. Совокупности взаимодействующих живых организмов и условий среды составляют экосистемы. В состав экосистемы входят организмы, выполняющие разные функции: продуценты (синтезируют органические вещества из неорганических соединений), консументы (перерабатывают эти органические вещества) и редуценты (разлагают органические вещества до неорганических соединений). Консументы – наиболее разнообразная группа организмов. В их составе – фитофаги, зоофаги, детритофаги, паразиты и симбиотрофы. Важнейшим компонентом наземных экосистем является почва. (Глава 4).

5. В экосистеме организмы связаны сложной системой отношений со средой и друг с другом – конкуренцией, пищевыми и сигнальными отношениями, мутуализмом. При этом в естественных экосистемах нет полезных и вредных видов, и все они участвуют в процессе поддержания экологического равновесия. У видов- участников отношений антагонистического характера (конкуренция, хищничество, фитофагия, паразитизм) имеются приспосбления-противовесы, смягчающие эти отношения и снижающие риск выпадения из экосистемы одного из «пострадавших» видов. Конкуренция смягчается за счет самоизреживания и дифференциации экологических ниш; фитофагия и хищничество – за счет приспособлений жертв, уменьшающих шанс быть съеденным; паразитизм – за счет защитных реакций хозяев. (Глава 5).

6. Каждая экосистема – это «биологический завод», на котором производится биомасса. В зависимости от того, является ли «сырьем» для работы таких «заводов» неорганический углерод или углерод органических соединений, они разделяются на автотрофные и гетеротрофные, а по тому, насколько их состав видоизменен человеком, – на естественные и антропогенные. Энергия и вещество в экосистеме передаются от растений к животным. При этом вещества преобразуются и возвращаются микроорганизмами во внешнюю среду (используются многократно), а энергия рассеивается (используется один раз). (Глава 6.)

7. Экосистемы – явления динамические. Наряду с обратимыми изменениями под влиянием суточных, сезонных и разногодичных циклов или колебания размера популяций наиболее важных видов, происходят необратимые направленные изменения – экологические сукцессии. Сукцессии могут вызываться как внутренними причинами – жизнедеятельностью организмов, так и внешними факторами, влияющими на экосистему. Основным внешним фактором является человек. При прекращении влияния внешнего фактора, нарушенные экосистемы могут восстанавливаться. Сукцессии могут быть вызваны также заносом видов из других районов, которые не имеют видов-спутников, контролирующих плотность их популяций. (Глава 7).

8. Экосистемы разнообразны, их состав и функция меняются в зависимости от источника энергии и углерода (автотрофные и гетеротрофные экосистемы) и влияния человека (естественные и антропогенные экосистемы). Среди автотрофных экосистем различаются фототрофные и хемотрофные. Даже среди естественных фототрофных экосистем есть экосистемы со значительными различиями состава и функции (наземные и водные экосистемы). Среди хемотрофных экосистем наибольшей продуктивностью и разнообразием организмов отличаются геотермальные оазисы рифтовых зон. Экосистемы разных природных зон суши и разных зон океана представляют разные биомы. (Глава 8).

9. Самая большая экосистема планеты – биосфера, которая представляет тонкий пленку, окружающей мертвую толщу планеты. Главные части биосферы – литосфера, гидросфера и атмосфера. В биосфере протекают основные круговороты веществ – воды, углерода, кислорода, азота, фосфора. Главным участником этих круговоротов является жизнь. В настоящее время человек нарушил равновесие круговоротов биосферы. (Глава 9.)

10. Естественные экосистемы (леса, степи, болота, озера, моря и т.д.) являются важнейшими источниками биологических ресурсов, которые необходимо рационально (неистощительно) использовать. Рациональное использование опирается на систему экологических нормативов предельно допустимых нагрузок на экосистемы и входящие в их состав популяции ресурсных организмов. При следовании этим нормативам экосистемы не разрушаются использованием и восстанавливаются после воздействия человека. (Глава 10.)

11.Сельскохозяйственные экосистемы – антропогенные, их составом, структурой и функцией управляет человек. Он определяет соотношение потоков энергии в пищевых цепях, регулирует уровень продуктивности агроэкосистем и сохраняет агроресурсы. Человек обеспечивает возврат в почву питательных элементов, которые вынесены с урожа­ем, и защищает ее от эрозии, контролирует плотность популяций насекомых-вредителей и сорных растений, следит за тем, чтобы скота было не больше, чем производится корма, поддерживает благоприят­ный микроклимат, создавая лесные полосы, и т.д. (Глава 11.)

12. Города и промышленные экосистемы не могут быть экологически равновесными. В городе можно лишь смягчать условия жизни для человека, насыщая его зелеными растениями, и защищать естественные и сельскохозяйственные экосистемы, окружающие города и промышленные объекты, уменьшая выбросы в окружаю­щую среду загрязняющих веществ и сокращая потребление этими «монстрами биосферы» энергии и ресурсов. (Главы 12 и 13).

13. Наряду с рациональным использованием естественных экосистем, для защиты биологического разнообразия нужны специальные меры охраны. Возможна охрана на уровне видов и популяций в используемых экосистемах (и даже в искусственных условиях ботанических садов, зоопарков и хранилищ семян или замороженных тканей). Однако такая охрана неэффективна. Наиболее надежно виды охраняются в составе экосистем, которые превращены в особо охраняемые природные территории (ООПТ): заповед­ники, национальные парки и др. Площадь ООПТ должна составлять около 30% от общей площади экосистем. (Глава 14.)

14. Человек – биосоциальный вид с высоким уровнем организации сообществ, способный не только адаптироваться к окружающей среде, но и адаптировать среду для создания комфортных условий жизни. Рост народонаселения и повышения уровня энерговооруженности человека привели к тому, что последствия этой адаптации стали носить глобальный характер: происходят необратимые изменения в литосфере, меняется климат, нарушаются циклы основных биогенных элементов, разрушается озоновый слой, снижается биоразнообразие. При сохранении этих опасных тенденций возможен экологический кризис. (Глава 15.)

15. Будущее человечества непредсказуемо, и потому экологи придерживаются разных взглядов (сценариев) на перспективы выживания человечества. В мозаике сценариев наиболее главные – алармистский, предсказывающий гибель человечества; сциентистский – «наука спасет мир»; консервационистский – «назад к природе», реалистический – построение общества устойчивого развития при экологизации всех сфер жизни и стабилизации численности народонаселения на уровне 10-12 млрд. человек. (Глава 16.)

16. Для построения общества устойчивого развития человечество должно решить много трудных проблем: научиться регулировать численность народонаселения, обеспечить продовольственную безопасность, создать экологически малоопасную энергетику, преодолеть кризис исчерпаемости ресурсов, снизить уровень загрязнения окружающей среды. В решении этих проблем большую роль будут играть как силовые рычаги – экономика, право, так и соблюдение нравственно-этических норм поведения экологически воспитанными гражданами. Должно усилиться и стать более эффективным международное сотрудничество в деле охраны окружающей среды. (Главы 17 и 18.)

Около 30 лет назад американский эколог (специалист в области промышленной экологии) Барри Коммонер придумал четыре экологических поговорки, которые стали называться «законами». Это очень мудрые «законы», знать которые полезно каждому. В табл. 8ё приведены формулировки этих «законов» и примеры того, как они действуют при рациональном использовании естественных, городских и сельскохозяйственных экосистем и при разработке общей стратегии встраивания человечества в биосферу.

Таблица 8

Примеры действия «законов» Б. Коммонера в различных экосистемах

 

Естественные экосистемы	Агроэкосистемы	Городские и промышленные экосистемы	Биосфера
«Закон» первый: все связано со всем
В естественной экосистеме нет полезных и вредных видов. Все функциональные блоки биоты одинаково значимы. Изменения экотопа вызывают изменения биоты.	Пахотное использование почв разрушает их и вызывает эвтрофикацию водоемов. Безотвальная обработка почвы повышает засоренность посевов. Уменьшение доли леса снижает урожай. Увеличение размеров полей повышает риск массового развития фитофагов.	Увеличение числа автомобилей ведет к прямому загрязнению атмосферы и повышению площади, «запечатанной» поверхности почвы, что также ухудшает качество воздуха и микроклимат.	Сжигание углеродистого топлива из ископаемых источников ведет к потеплению климата и уменьшению сборов зерна. Использование азотных удобрений повышает урожай, но способствует разрушению озонового слоя.
«Закон» второй: ничто не дается даром
Система охраны природы стоит дорого.	Создание устойчивого сельского хозяйства требует значительных затрат (на селекцию, создание новых пестицидов, конструирование и производство сельскохозяйственной техники).	Чтобы уменьшить количество отходов необходимо нести большие расходы на модернизацию производства и создание очистных сооружений. Расходов требует производство энергосберегающей бытовой техники и мониторинг состояния здоровья горожан.	Международное сообщество (в первую очередь богатые страны) должно нести расходы на разработку и внедрение научных проектов по сохранению климата и биологического разнообразия.
«Закон» третий: все надо куда-то девать
«Производство» безотходное, и проблемы «девать» нет.	Производство должно быть безотходным: отходы животноводства используются на полях, отходы растениеводства – на корм.	Отходы, не подлежащие переработке, должны быть надежно захоронены на специально оборудованных полигонах.	Глобальное загрязнение недопустимо. Свои отходы каждая страна должна «девать» на своей территории. Сброс отходов в океан исключается.
«Закон» четвертый: природа знает лучше
Чтобы экосистемы сохранялись, при их использовании не должны превышаться нормативы предельно допустимых изъятия биологической продукции и загрязнения.	Структура и функция агроэкосистемы должны быть максимально приближены к естественной экосистеме.	«Закон» не действует.	Нужно сохранять естественные круговороты в биосфере и ее биоразнообразие. Ноосфера – это не сфера разума, а сфера разумности.