Экология

Формат документа: pdf
Размер документа: 1.64 Мб





Прямая ссылка будет доступна
примерно через: 45 сек.



  • Сообщить о нарушении / Abuse
    Все документы на сайте взяты из открытых источников, которые размещаются пользователями. Приносим свои глубочайшие извинения, если Ваш документ был опубликован без Вашего на то согласия.

16
Краткий курс лекций
по дисциплине «Экологические основы природопользования»
Лекция 1. Введение
 Предмет экологии.
 Разделы экологии.
 История развития науки.
 Значение науки в наше время.
1.Наука о взаимоотно шении организмов с окр ужающей средой по предл о-
жению Э. Геккеля (1866 г.) получила название «экология».
Экология (от греч. «ойкос» - дом, жилище, и «логос» - учение) - наука,
изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи межд у
организмами и средой, в которой они обитают. Изначально она развивалась как
составная часть биологической науки, в тесной связи с др угими естественными
науками. Экология как самостоятельная наука окончательно сформировалась к
концу XIX века. Вместе с тем накопление све дений о зависимости животных и
растений от внешних условий началось с древних времен.
Сейчас понятие «экология» приобрело универсальный смысл. Оно и с-
пользуется тогда, когда хотят обратить внимание на условия существования и
развития различных систем независимо от их природы. Экология распалась на
ряд научных дисциплин, часто далеких от первоначального ее понимания. На-
блюдается большое разнообразие в толковании термина «экология». В узком
смысле этого термина – экология – наука, изучающая взаимоотношения жив ых
организмов и условий среды, в которой они существуют.
Предмет науки – живые организмы и их взаимодействие с окружающей
средой.
2.Сегодня экология – междисциплинарная наука. В широком смысле – гл о-
бальная экология. Задачи глобальной экологии – изучение зако нов взаи-
модействия природы и общества и оптимизации этого взаимодействия.
Актуальность этой проблемы привела к «экологизации» всех наук и др у-
гих отраслей человеческой деятельности, то есть к обязательному учет у
ими законов и требований экологии.
По Реймерсу, 1994 – теоретическая и прикладная экология
теоретическая прикладная
общие закономерности организации
жизни на основе общих законов, уч е-
ния о биосфере и положений экол о-
гии человека изучает механизмы разрушения би
о-
сферы человеком, способы предо т-
вращени я этого процесса, разрабат ы-
вает принципы рационального пр и-
родопользования на основе теорет и-
ческой экологии

17
В XXI веке экология возведена в ранг обобщающей науки, которая вклю-
чает в себя экологические направления самых различных наук. Так, например,
на сты ке экологии с др угими науками получили развитие такие новые напра в-
ления, как инженерная экология, геоэкология, математическая экология,
сельскохозяйственная экология, промышленная экология, космическая эк о-
логия и т. д.
Экологическими проблемами Земли как п ланеты занимается глобальная
экология, объектом изучения которой является биосфера как глобальная экос и-
стема (экосфера), а взаимоотношениями в системе «человеческое общество -
природа» - социальная экология. Одним из новых самостоятельных ответвл е-
ний экологии человека становится быстро развивающаяся отрасль - здоровье с-
берегающие образовательные технологии в школе, рассматривающая вопр о-
сы приобретения человеком навыков здорового образа жизни.
Экология тесно связана с политикой, экономикой, правом (включая и ме-
жд ународное право), психологией, педагогикой и т. п.
Экология использует широкий набор методов исследования:
 Метод наблюдения и описания (заключается в сборе и описании фа к-
тов);
 Сравнительный метод (основан на анализе сходства и различий из у-
чаемых объектов);
 Метод эксперимента (делает возможным изучать явления природы в
заданных условиях );
 Исторический метод (изучает ход развития исследуемого объекта) ;
 Метод моделирования (позволяет описывать сложные природные я в-
ления относительно простыми моделями);
Зада чи экологической науки состоят в след ующем:
 разработка теории и методов оценки устойчивости экологических си с-
тем на всех уровнях, включая биосферный;
 исследование проблем популяционной экологии, экологии биотич е-
ских сообществ, сохранения биоразнообразия в природе, рег улир ую-
щего воздействия биоты на окр ужающую среду;
 изучение и прогнозирование изменений биосферы под влиянием пр и-
родных и антропогенных факторов и оценка экологических последс т-
вий этих изменений;
 оценка состояния и динамики природных ресурсов и экологических
последствий их потребления;
 разработка и совершенствование методов управления качеством окр у-
жающей среды;
 формирование биосферного мышления и экологического сознания у
людей, выработка норм экологической этики и морали;
 оптимизация экономиче ских, социальных и иных решений для обесп е-
чения экологически безопасного устойчивого развития общества и г о-
сударства.
18

Жизнь на нашей планете не хаотична. Она представляет собой строго
упорядоченную систему, состоящую как бы из нескольких уровней:
1.Молекуляр ный. На этом уровне осуществляются такие процессы жи з-
недеятельности, как обмен веществ и превращение энергии, передача н а-
следственной информации.
2.Клеточный . Клетка является элементарной стр уктурной и функционал ь-
ной единицей живого.
3.Тканевый . Ткань - совоку пность стр укт урно сходных клеток, а также
связанных с ними межклеточных веществ, объединенных выполнением
определенных ф ункций.
4.Органный . Орган - часть многоклеточного организма, выполняющая о п-
ределенную функцию или функции. (В настоящее время часто выделя ют
единый «онтогенетический» уровень, включающий клеточный, тканевый
и органный уровни организации.)
5.0рганизменный . Организм - реальный носитель жизни, характеризу ю-
щийся всеми ее признаками.
6.Популяционно -видовой . Популяция - совокупность особей одного вида,
образующих обособленную генетическую систем у и населяющих пр о-
странство с относительно однородными условиями обитания. Вид - сов о-
купность поп уляций, особи которых способны к скрещиванию с образ о-
ванием плодовитого потомства и занимают определенную область гео-
графического пространства (ареал).
7. Биоценотический . Биоценоз - совокупность организмов разных видов
различной сложности организации, обитающих на определенной терр и-
тории. Если при этом учитываются и абиотические факторы среды оби-
тания, то говорят о биогеоценозе.
8.Биосферный . Биосфера - оболочка Земли, стр уктура и свойства которой
в той или иной степени определяются настоящей или прошлой деятел ь-
ностью живых организмов.
Все вышесказанное можно представить в виде схемы (рис. 1).
Как видно из рис. 1, предмето м изучения экологии являются объекты о р-
ганизменного, популяционно-видового, биоценотического и биосферного уро в-
ней организации в их взаимодействии с окружающей средой.
Необходимо отметить, что биосферный уровень организации живой м а-
терии часто не выделяют, поскольк у биосфера представляет собой биокосную
систему, включающую не только живое вещество, но и неживое.
Таким образом, жизнь одновременно проявляется на разных уровнях ее
организации. Организмы обязательно входят в состав видовых популяций, к о-
торые не существуют в природе вне биоценозов, а биоценозы являются состав-
ной частью и главной действующей силой экосистем, поддерживая в природе
круговорот веществ.

19
Вселенная
Галактика
Солнечная система
Земля
Биосфера (единое целое, охватывающее всю с о-
вокупность населяющих Землю организмов и сред у их обитания)
Супер-
макромир, или ко с-
мос
(очень
большой)
Экосистемы (единый природный или природно -
антропогенный комплекс, функциональное ц е-
лое)
Сообщества (би оценозы) (группировки живых
организмов, обитающих в различных биотич е-
ских единицах – в лесу, на луг у и т.д.) Область эк
о-
логии
Макромир
(обычный)

Поп уляции (совокупность особей данного вида,
имеющих общий генофонд и населяющих опр е-
деленную территор ию)
Организмы (любое живое существо, целостная
система)
Органы
Ткани
Клетки (элементарная живая частица)
Микромир Молек улы
(очень ма-
ленький) Атомы
Элементарные частицы
Рис. 1. Иерархия природны х систем (по А.А. Горелову, 2002)
Современная экология - это наука, познающая основы устойчивости жи з-
ни на всех уровнях ее организации. Экология является научной основой гр а-
мотных взаимоотношений общества и природы, рационального использования
20
природных богатств и тем самым поддержания на Земле условий для жизни ч е-
ловечества. Используя ее законы, человечество может найти пути не только
выживания, но и дальнейшего процветания на планете.
Связь экологии с другими науками. (Составление таблицы совместно с
учащ имися ):
Таблица 1
Наука Пример Практическое значение
Физическая география
Климатология
Этология
Морфология
Биогеография
Физиология
Химия
3.История развития экологии как науки и значение экологического образ о-
вания в настоящее время
Как отдельная наука экология начала оформляться всего около полутора
столетий назад и прошла бурный путь развития. Ее обособление представляет
собой естественный этап роста знаний о природе. Накопление сведений об о б-
разе жизни, зависимости от внешних условий, характере распределения живот-
ных и растений началось очень давно. Первые попытки обобщения этих свед е-
ний мы встречаем в трудах античных философов.
Задание. Для дальнейшей работы необходимо начертить таблицу и по
мере рассказа ее заполнять:
Ученый Вклад в науку
Аристотель (384 -322 до н. э.) описал свыше 500 видов известных ему ж и-
вотных и рассказал об их поведении: о миграциях, зимней спячке, строительной
деятельности, способах самозащиты и т. п.
Ученик Аристотеля, «отец ботаники» Теофраст Эрезийски й (371-280 до
н.э.) привел сведения о зависимости формы и роста растений от разных усл о-
вий, почвы и климата.
В Средние века интерес к изучению природы ослабевает и заменяется
господством богословия и схоластики. В эпоху Возрождения великие геогр а-
фические открытия, колонизация новых стран послужили толчком к развитию
систематики. Описание растений и животных, их внешнего и внутреннего
строения, разнообразия форм - главное содержание биологической науки на
ранних этапах ее развития.
Первые систематики - А. Це зальпино (Чезальпино) (1519 -1603), Д. Рей
(1623 -1705), Ж. Турнефф (1656 -1708) и другие - исследовали зависимость раз-
вития растений от условий произрастания или возделывания. Аналогичные

21
сведения накапливались и о поведении, повадках, образе жизни животных. П о-
степенно к таким сведениям начали проявлять особый интерес.
Описание жизни животных и растений получило название «естественной
истории» организмов. В XVIII веке известный французский естествоиспытатель
Ж. Бюффон (1707 -1788) выпустил 44 тома «Естественно й истории», где он
впервые утверждал, что влияние условий (пищи, климата, гнета одомашнив а-
ния и т. п.) может стать причиной изменения («вырождения») самих видов.
Помимо накопления сведений об отдельных видах начали формироваться
представления и о глобальны х зависимостях в распределении растений и ж и-
вотных по земному шару. Этому послужили материалы, собираемые во время
путешествий. В XVIII веке много таких путешествий было организовано и по
неизведанным краям России. В тр удах С.П. Крашенинникова (1711 -1755), И.И.
Лепехина (1740 -1802), П.С. Палласа (1741 -1811) и других российских геогр а-
фов и натуралистов указывалось на связь изменения климата, растительности и
животного мира на обширных пространствах страны. Первые попытки выявить
общие закономерности влияния климата на растительность земного шара пр и-
надлежат немецком у естествоиспытателю А. -Г. Г умбольдту. Его тр уды (1807)
положили начало развитию нового направления в науке - биогеографии. А.
Гумбольдт ввел в науку представление о том, что «физиономия» ландшафта
определяется внешним обликом растительности. В сходных климатических у с-
ловиях у растений разных таксономических гр упп вырабатываются сходные
«диагностические» формы, и по распределению и соотношению этих форм
можно судить о специфике физико -географической среды.
Появились первые специальные работы, посвященные влиянию климат и-
ческих факторов на распространение и биологию животных, например книга
немецкого зоолога К. Глогера об изменениях окраски птиц под влиянием кл и-
мата (1833). К. Бергман выявил географиче ские закономерности в изменении
размеров теплокровных животных (1848). А. Декандоль в «Географии раст е-
ний» (1855) обобщил все накопленные сведения о влиянии отдельных факторов
среды (температуры, влажности, света, типа почвы, экспозиции склона) на ра с-
тения и обратил внимание на их повышенную пластичность по сравнению с
животными. Вся первая половина XIX века характеризовалась нарастанием и н-
тереса к взаимодействию организмов с «условиями». Еще в 1809 в «Философии
зоологии» французский естествоиспытатель Ж. -Б. Ламарк провозгласил идею
эволюции всего живого мира, его постоянного развития от простого к сложн о-
му. Одной из причин разнообразия форм на пути этого развития он считал
«влияние условий», необходимость для всего живого приспосабливаться к у с-
ловиям среды. Важную роль условий в выживании и изменении видов подче р-
кивал и др угой французский зоолог Ж. Сент -Илер (1772 -1844).
Идеи единства организмов с условиями их жизни развивал и горячо з а-
щищал профессор Московского университета К.Ф. Р улье (1814 -1858). Он пр о-
пагандировал необходимость создания особого направления в зоологии, п о-
священного всестороннему изучению жизни животных, их сложных отношений
в судьбе видов. К. Ф. Р улье впервые обратил внимание на сходство внешнего
22
строения у разных видов, ведущих сходный об раз жизни в той или иной среде
(«земляные», «водные», «воздушные» и др.), положив начало изучению жи з-
ненных форм в животном мире. Выделяя «явления жизни особи» и «явления
жизни общей», он по существу наметил ряд буд ущих подразделений экологии.
К.Ф. Р улье г лубоко повлиял на направление и характер работ своих учеников,
которые составили в последующем блестящую плеяд у р усских натуралистов -
экологов (Н.А. Северцов, А.Ф. Миддендорф, А.Н. Бекетов и др.).
В 1859 г. появилась книга Ч. Дарвина «Происхождение видов пу тем ест е-
ственного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за
жизнь». Ч. Дарвин показал, что «борьба за существование» в природе, под к о-
торой он подразумевал все формы противоречивых связей видов со средой,
приводит к естественному отбор у, то есть является движущим фактором эв о-
люции. Стало ясно, что взаимоотношения самих живых существ и связи их с
неорганическими компонентами среды - большая самостоятельная область и с-
следований. Поэтому не случайно, что вскоре после выхода в свет книги
Ч. Д арвина были сделаны попытки оценить сущность и назвать это новое н а-
правление.
По Э. Геккелю (1868), экология представляет собой науку о «домашнем
быте» живых организмов, она призвана исследовать «все те запутанные вза и-
моотношения, которые Дарвин условно об означил как «борьбу за существов а-
ние».
Среди др угих названий новой науки в XIX веке часто употреблялся те р-
мин «экономика природы». Этот термин подчеркивал проблему естественного
баланса, «равновесия видов», которая и сейчас является одним из важнейших
вопр осов экологии.
Основным направлением оформившейся науки продолжало оставаться
изучение адаптации видов к условиям существования, причем любой организм
рассматривался как типичный представитель своего вида. Однако накопление
данных привело к пониманию более сложной организации жизни. В 1877 г. н е-
мецким гидробиологом К. Мёбиусом (1825 -1908) была выдвинута концепция
биоценоза. На основе изучения устричных банок Северного моря он обосновал
представление о биоценозе как глубоко закономерном сочетании организмов в
определенных условиях среды. Биоценозы, или природные сообщества, по М ё-
биусу, об условлены длительной историей приспособления видов друг к друг у и
к сходной экологической обстановке. В недрах экологии стало вычленяться
особое биоценотическое направление, задачей которого было изучение закон о-
мерностей формирования и ф ункционирования сообществ.
Изучение сообществ потребовало разработки методов количественного
учета, оценки соотношений видов в биоценозах. Впервые это было сделано
гидробиологами - при изучении планктона (Гензен, 1887), а затем донной фа у-
ны. В начале XX века количественные методы учета стали применять и к н а-
земной фауне. Особое место в биоценотических исследованиях заняло изучение
растительного покрова. Ботаники стали более подробно связывать на бор видов
и их облик с условиями местообитаний. В 90 -х годах XIX в. появилась сводка

23
датского ботаника Е. Варминга «Ойкологическая география растений», разв и-
вающая представления о жизненных формах видов и типах растительного п о-
крова. В это же время оформля ется учение о растительных сообществах - фит о-
ценозах, которое вскоре обособилось в отдельную область ботанической экол о-
гии. Большую роль в этом сыграли труды российских ученых С.И. Коржинск о-
го и И.И. Пачосского, назвавшего новую науку «фитосоциологией». Ср еди з а-
падных ботаников ее развитию способствовали работы А. Кернера, А. Гризеб а-
ха и др. Позднее учение о фитоценозах трансформировалось в фитоценологию
и геоботанику.
На примере сообществ растений были вскрыты многие принципы орган и-
зации природных сообщест в вообще. Американский ботаник Ф. Клементе в
1910 -1911 гг. разработал концепцию динамики фитоценозов, ставшую основой
дальнейших представлений о законах формирования и развития сообществ.
В нашей стране для развития идей общей биоценологии в первой полов и-
не XX века большое значение имели фитоценологические исследования
Г.Ф. Морозова, В.Н. Сукачева, Б.А. Келлера, Л.Г. Раменского, В.В. Алехина,
А.П. Шенникова и др., за р убежом - работы К. Раункиера в Дании, Г. Дю Рие
в Шв еции, И. Браун -Бланке в Швейцарии.
Были созданы разнообразные системы классификации растительности на
основе морфологических, эколого -морфологических, динамических и других
особенностей сообществ, разработаны представления об экологических инд и-
каторах, изучены структура, прод уктивность, дина мические связи фитоценозов.
В 20 -е годы прошлого века начала оформляться новая область экологической
науки - популяционная экология. Истоки этого направления - в демографии,
описаниях роста народонаселения (от «популюс» - народ). Представления о п о-
пуляциях стали особенно энергично развиваться в экологии после того, как
оформилась популяционная генетика, а в систематике вид стали рассматривать
как сложную популяционную систему. Больш ую роль в развитии популяцио н-
ной экологии сыграли работы английского ученого Ч. Элтона (1900 -1991).
В своей книге «Экология животных» (1927) Элтон рассматривает популяцию
как единицу, котор ую следует изучать самостоятельно, так как на этом уровне
выделяются свои особенности экологических адаптации и регуляций. Це н-
тральными пробле мами поп уляционной экологии стали проблемы внутривид о-
вой организации и динамики численности видов.
В дальнейшем в развитие популяционной экологии в нашей стране бол ь-
шой вклад внесли С.А. Северцов, Н.П. Наумов, С.С. Шварц, Г.А. Викторов, р а-
боты и школы кото рых во многом определяют современное состояние науки в
этой области.
Начало исследованиям популяций у растений было положено тр удами
Е.Н. Синской (школа Н.И. Вавилова), много сделавшей по выяснению эколог и-
ческого и географического полиморфизма видов.
Парал лельно развиваются и другие области экологии, тесно связывающие
эту науку с традиционными областями биологии. В развитие морфологической
и эволюционной экологии животных большой вклад внес М.С. Гиляров, ра с-
24
сматривающий почву как особую среду обитания и изу чавший ее роль в заво е-
вании членистоногими суши. Проблемы эволюционной экологии позвоночных
животных нашли отражение в тр удах С.С. Шварца. Возникла палеоэкология,
задачи которой - восстановление картины образа жизни вымерших форм и
оценка экологических фак торов эволюции.
С начала 40 -х годов в экологии сложился принципиально новый подход к
исследованию природы. Основы его были заложены ранее, в тр удах целого р я-
да ученых, среди которых след ует особо отметить В.В. Докучаева. В конце XIX
века В. В. Докучаев обо сновал представление о почве как о сложной природной
системе, которая создана и поддерживается комплексом факторов. В ее форм и-
ровании принимают участие горные породы, вода, атмосфера, климат и мног о-
численные и разнообразные живые организмы.
В 1935 г. англи йский ботаник А. Тенсли выдвинул понятие экосистемы, а
в 1942 г. В.Н. Сукачев обосновал представление о биогеоценозе. В этих пон я-
тиях нашла отражение идея единства совокупности организмов с абиотическим
окр ужением, представления о закономерностях, которые лежат в основе связи
всего сообщества и окружающей неорганической среды - о кр уговороте в е-
ществ и превращениях энергии. В этом же году американский ученый Р. Ли н-
деман опубликовал статью с изложением основных принципов расчета энерг е-
тического баланса эколог ических систем. С этого периода стали принципиал ь-
но возможными расчеты и прогнозирование предельной прод уктивности би о-
ценозов в конкретных условиях среды. Развитие экосистемного анализа прив е-
ло к возрождению на новой экологической основе учения о биосфере, прина д-
лежащего кр упнейшему естествоиспытателю XX века В.И. Вернадскому (1863 -
1945). Биосфера предстала как глобальная экосистема, стабильность и фун к-
ционирование которой основаны на экологических законах обеспечения бала н-
са веществ и энергии.
С 50 -х годов XX века и до настоящего времени идет превращение экол о-
гии в комплексную науку, вобравшую в себя не только биоэкологию, но и ра з-
делы географии, геологии, химии, физики, социологии, теории культуры и эк о-
номики, а также включившую в себя науки об охране окр у жающей среды.
Одновременно с развитием теоретических основ решались и прикладные
вопросы экологии. В конце XIX - начале XX вв. были заложены научные осн о-
вы охраны природы, которая как основной вид природоохранной деятельности
получила законодательное выраж ение в «Декрете о земле» от 26 октября 1917
года. В 30 -40 годах в связи с ростом инд устриализации страны в России возн и-
кает новый вид природоохранной деятельности - рациональное использование
природных ресурсов, а в 50 -60 -е возникла необходимость создания еще одной
формы, рег улирующей взаимодействие общества и природы, - охраны среды
обитания человека. Усилился технократический напор на природ у, невиданных
масштабов достигла добывающая и перерабатывающая промышленность,
строительство, транспорт и т.д. Однов ременно участились кр упномасштабные
катастрофы, связанные с деградацией земель, сведением лесов, загрязнениями и
другими негативными явлениями, в отношении которых стал отчетливо осозн а-

25
ваться их экологический характер. Стремительный рост населения земного ша-
ра выделил проблем у сохранения потенциала пищевых ресурсов. В экологии
это, прежде всего, проблема биологической прод уктивности. В 60 -е годы ра з-
витие науки и запросы практики вызвали к жизни Межд ународную биологич е-
ск ую программу (МБП). Впервые биологи разных стран объединили усилия для
решения общей задачи - оценки прод ук ционной мощности биосферы. Эти и с-
следования позволили подсчитать максимальн ую биологическую прод укти в-
ность всей нашей планеты, то есть тот природный фонд, которым располагает
человечество, и максимально возможные нормы изъятия прод укции для нужд
раст ущего населения Земли.
В 70-80 -е годы практически ежегодно принимались правительственные
постановления об усилении охраны природы, издавались земельные, водные,
лесные и иные кодексы, но г убите льное антропогенное воздействие на природ у
продолжалось. В 1986 г. на Чернобыльской АЭС произошла кр упнейшая за всю
историю человечества техногенная экологическая катастрофа.
В 70-х годах за МБП последовала новая межд ународная программа - «Ч е-
ловек и биосфе ра». Ее результатом явились перечень и характеристика наиб о-
лее важных глобальных экологических проблем, представляющих угрозу не
только для благоденствия, но и самого выживания человечества на Земле. М е-
жд ународное сотр удничество в области глобальных экологических исследова-
ний продолжается. Постоянно действует несколько всемирных научных пр о-
грамм, в том числе «Изменения климата», «Биоразнообразие» и др. Проблема
охраны природы, ее разумного и рационального использования на основе эко-
логических законов становится одной из важнейших для человечества. Экол о-
гия является основной теоретической базой для решения этой проблемы.
4. Сегодня Россия переживает тяжелый экологический кризис. Около 15%
ее территории - фактически зоны экологического бедствия, 85 % населения
дышит возд ухом, загрязненным различными вредными веществами выше д о-
пустимых санитарных норм; растет количество «экологически об условленных»
заболеваний, наблюдается деградация и сокращение природных ресурсов и т. п.
Выход из этого кризиса на путь устойчивого развития - важнейшая задача н а-
шего общества. Он лежит, в том числе, и через экологическое образование.
Человек, прежде всего, отличается от остальных видов тем, что взаимо-
действует с природой через создаваем ую им культур у, то есть человечество в
целом, развиваясь, создает на Земле культурную сред у благодаря передаче из
поколения в поколение своего тр удового и д уховного опыта. Но, как отмечал
К. Маркс, «...культура, если она развивается стихийно, а не направляется созн а-
тельно... оставляет после себя пустыню». Остановить стихийное развитие со-
бытий могут помочь знания о том, как этими событиями управлять. Экологич е-
ские знания нужны каждому человеку. Чтобы сбылась мечта многих поколений
мыслителей о создании достойной человека среды, нужно обеспечить гармо-
нию человека и природы. Но эта гармония невозможна, если люди враждебно
настроены друг к др уг у. Важнейшее из экологических условий выживания ч е-
ловека и всего живого - это мир на Земле. Именно к этом у обязан стремиться
26

экологически образованный человек. Экологически образованный человек не
допустит стихийного отношения к окружающей его среде жизни. Он будет б о-
роться против варварского подхода к природе, находя наилучшие, «экологич е-
ски чистые» варианты взаимоотношения природы и общества.
Экологическое мышление становится необходимым для решения самых
насущных задач нашей жизни. В связи с этим современная экология далеко
вышла за рамки чисто академической учебной дисциплины. В межд ународной
сфере работают специальные комиссии ЮНЕСКО, ЮНЕП и другие организ а-
ции, задачей которых является пропаганда и внедрение экологических подх о-
дов в разные сферы практической деятельности человека.
Основная цель международных усилий - предотвратить грозящий ч е-
ловечест ву экологический кризис и, используя экологические законы, обесп е-
чить дальнейшее развитие и благополучие общества.
Контрольные вопросы:
1.Что означает слово «экология»?
2.Кто впервые предложил использовать понятие «экология»?
3.С каких пор стали формироваться знания об образе жизни животных, о
связях различных организмов со средой?
4.Какие явления находятся в центре внимания экологии?
5.Что составляет предмет изучения биологической, глобальной, соц и-
альной экологии?
6.Что объединяет различные направления экологии?
7.В чем особенность экологической науки в целом?
Блок 1. Основы экологии
Лекция 2. Факторы среды, их общая характеристика
 Определение среды обитания.
 Виды среды обитания, ее основные факторы.
 Теория Ч. Дарвина.
 Основные законы жизни по Б. Коммонеру
1. Окружающий нас живой мир состоит из организмов. Организмы очень
разнообразны и образуют целые царства – царства растений и животных.
Есть виды, живущие всего несколько дней, а есть, которые живут н е-
сколько сотен лет. Все организмы живут в разных условиях, но занимают стр о-
го определенное жизненное пространство. Каждый организм треб ует для своего
развития и размножения определенных условий окружающей среды. Что же т а-
кое окружающая среда?
Среда обитания – это та часть природы, которая окружает живой о р-
ганизм и с которой он непосредственно взаимодействует.

27
Это и температур а, освещенность, давление, уровень радиации, подви ж-
ность частиц.
2. На нашей планете организмы освоили 4 среды жизни - наземно -
воздушная, водная, почва, сами живые организмы.
Любой организм смертен, а жизнь существует на Земле уже около 4 млрд.
лет. Почему же жизнь продолжается? Организмы размножаются.
Любые свойства или компоненты внешней среды, оказывающие
влияние на существование и географическое распространение живых с у-
ществ – экологические факторы.
Абиотические – температура, свет, радиоактивное излуче ние, влажность
воздуха, соленость воды, ветер, течения, рельеф местности.
Биотические – формы воздействия живых существ друг на др уга.. ме ж-
видовые отношения – хищник -жертва, нейтральные, паразит -хозяин, внутрив и-
довые – иерархические, демографические, социа льные и т.д.
Антропогенные – формы деятельности человеческого общества, прив о-
дящие к изменению природы как среды обитания организмов.
В характере воздействия любых факторов можно выделить закономерности:
Закон оптимума – каждый фактор имеет определенные п ределы п о-
ложительного влияния на организм.
Таким образом, для каждого вида существует свой закон оптимума, и
уменьшение или усиление влияния фактора ведет к гибели организма.
Закон ограничивающего фактора – наиболее значим тот фактор, к о-
торый больше всег о отклоняется от оптимальных для организмов знач е-
ний.
Если бы факторы, ограничивающие жизнь организмов действовали непр е-
рывно, они также привели бы к гибели живых существ, но организмы выраб о-
тали защиту – адаптацию.
Адаптация – приспособительные реакции о рганизмов к изменчивым
факторам среды обитания.
3. Путь приспособительных изменений обобщил Ч. Дарвин – эволюционная
теория. 4 основных положения:
1. все организмы изменчивы.
2. различия передаются по наследству.
3. борьба за существование и естественный отбор.
4. рас пространенность и численность вида зависит от количества о с-
тавляемого потомства.
4. Закон ы жизни Барри Коммонера:
1. все связано со всем
2. все надо куда -то девать
3. за все надо платить
4. природа знает лучше.
Среда обитания – одно из ключевых понятий экологии. В ход е эвол ю-
ции и при воздействии меняющихся факторов среды живая природа до с-
тигла большого разнообразия. Но процесс не прекратился: меняют ся пр и-
28
родные условия, организмы приспосабливаются к изменившимся условиям
окружающей среды. Эта способность организмов ада птироваться к изм е-
нению среды является важнейшим экологическим свойством, обеспеч и-
вающим соответ ствие между существами и средой их обитания.

Лекция 3. Среды обитания. Атмосфера - наземно -воздушная среда
обит ания живых организмов

 Атмосфера как среда обит ания живых организмов.
 Свет как условие жизни организмов.
 Температурный режим.
 Загрязнения наземно -воздушной среды.

1. Наземно -воздушная среда – самая сложная по экологическим условиям
жизни. Жизнь на суше потребовала таких морфологических, биохимических
приспособлений, которые оказались возможными только при очень высоком
уровне организации как растений, так и животных.
К наземно -возд ушной среде можно отнести как верхний слой литосферы,
так и нижнюю часть атмосферы. Поскольку основная масса живых существ
обитает в тропосфере, именно этот слой атмосферы входит в понятие наземно -
воздушной среды обитания.
Тропосфера – самый нижний слой атмосферы. Высота варьирует от 7 до
18 км. В ней содержится основная масса водяных паров, которые конденсир у-
ясь, образуют о блака. В тропосфере происходит мощное перемещение воздуха
и температура падает в среднем на 0,6 оС с поднятием на каждые 100м.
Атмосфера земли состоит из смеси газов, не взаимодействующих др уг с
другом. В ней происходят все метеорологические процессы, сово купность к о-
торых называется климатом . Верхняя граница примерно на 2000 км. Основная
масса воздуха сосредоточена на высоте 70 км. Сухой возд ух содержит, %: азота
– 78,08; кислорода – 20,95; аргона – 0,93; углекислого газа – 0,03. Остальные –
водород, неон, гелий, криптон, радон, ксенон – инертные газы.
Возд ух атмосферы является одним из основных жизненно важных эл е-
ментов окр ужающей среды. Он надежно защищает землю от вредного космич е-
ского излучения. Под воздействием атмосферы свершаются важнейшие геол о-
гичес кие процессы, которые в конечном итоге формируют ландшафт.
Атмосферный воздух относится к категории неисчерпаемых природных
ресурсов, но сегодня существует целый ряд факторов, который усиливает вре д-
ное влияние на атмосфер у:
 интенсивное развитие промышленн ости,
 рост городов,
 расширение исследований космоса.
2. Свет как условие жизни растений.

29
Свет необходим растениям. Он улавливается зелеными растениями в
процессе фотосинтеза:
6 СО 2 + 6Н
2О свет С

12О
6 + 6О
2
В связи с разной потребностью растений в свете, существуют разные
морфологические и физиологические адаптации к световому режим у обитания.
Адаптация – системы рег улирования обменных процессов и физиолог и-
ческих особенностей, обеспечивающих максимальную приспособленность о р-
ганизмов к условиям окружающей с реды.
Экологические гр уппы в соответствии с адаптациями:
Светолюбивые – сильноветвящиеся побеги с укороченными междоузли я-
ми, розеточные; листья мелкие или с сильной рассеченной листовой пласти н-
кой, нередко с восковым налетом или опушенные, часто повернуты е ребром к
свету.
Тенелюбивые – листья темно -зеленого цвета, располагаются горизо н-
тально, это растения нижних яр усов лесов, глубоководные; стебли длинные,
цветки яркие или с сильным запахом.
Теневыносливые – мог ут переносить затенение, но и хорошо растут н а
свету (дуб, б ук, граб, ель, кустарники и лесные травы.).
Листья деревьев часто составляют листовую мозаику для полноценного
принятия света.
Фотопериодизм – реакция организма на смену режима освещения – в т е-
чение суток, сезонов. Изменяются процессы обмена веществ, роста и развития.
С ним связано явление фототропизма – движения отдельных органов растений
к свету. (подсолнух, одуванчик, …).
Растения короткого дня – субтропики. Рис, соя, хризантема.
Растения длинного дня – укроп, р удбекия, хлебные злаки, крес тоцветные.
3. Свет как условие жизни животных.
Для ориентации в пространстве. У примитивных это светоч увствител ь-
ные клетки или даже место в клетке (светочувствительный глазок).
Образное видение. Паук -1 -2 см, позвоночные – форма, размеры и ра с-
стояние до п редметов. Органы зрения развиты в зависимости от среды обит а-
ния, образа жизни. С помощью зрения птицы способны к перелетам. Так же
развито это у пчел.
4 . Температурный режим. Температурные адаптации.
От 0 до -50.
Криофилы – -8 -10. виды, предпочитающие хо лод. Бактерии, грибы, ли-
шайники, мхи, членистоногие.
Термофилы – высокие температуры. Черви, насекомые, клещи, бактерии
– до +70.
Латентные – длительно покоящиеся. До +180, -195,8 – Бактрии, однокл е-
точные водоросли, длительное хранение при -70.
Анабиоз – временная приостановка всех жизненных процессов.
30

У растений – транспирация – система испарения воды через устьичный
аппарат, которая спасает их от перегрева. Пирофиты – переживают пожары в
саваннах.
У животных – пойкилотермные – меняют температуру тела со средой –
насекомые, рыбы, земноводные, пресмыкающиеся.
Гомойотермные - поддерживают постоянн ую температуру тела- млекопи-
тающие и птицы.
Температурные адаптации.
Химические терморег уляции – увеличение теплопродукции.
Физическая – способность удерживать тепло благодаря испарению, пер ь-
ям, пуху, жиру
Поведенческая – перелеты, движения, бег, спрятаться в гнезда, норы,
спячка.
5 . Загрязнения наземно -возд ушной среды. В последнее время все более
значительным внешним фактором, изменяющим наземно -возд ушную сред у
обитания, становится антропогенный фактор.
Атмосфера, как и биосфера, имеет свойство самоочищения, но объем и
скорость современных загрязнений превосходят природные возможности их
обезвреживания. Существует классификация загрязнений природной среды:
Приро дные – различная пыль: минеральная (продукт выветривания и ра з-
рушения горных пород), органическая (аэропланктон – бактерии, вирусы,
пыльца растений), космическая (частицы, попадающие из космоса). Антроп о-
генные – промышленные, транспортные, бытовые выбросы в атмосферу (пыль
цементных заводов, сажа, разные газы, пестицыды, аэрозоли и т.д.)
По последним подсчетам за последние 100 лет в атмосферу было выбр о-
шено:
Мышьяка 1,5 млн. т
Никеля 1 млн. т.
Кремния 1,35 млн. т.
Кобальта 900 тыс. т.
Цинка, меди и др. 600 тыс. т.
В результате выбросов в городах, где снижено ультрафиолетовое излуч е-
ние и наблюдается большое скопление людей, происходит деградация возд у ш-
ного бассейна, одним из проявлений которого является смог.
Бывает классический (смесь токсичных ту манов, возникающих при не-
значительной облачности) и фотохимический (едкие газы и аэрозоли, которая
образуется без тумана в результате фотохимических реакций).
Наземно -воздушная среда является самой сложной для жизни орг а-
низмов. Физические факторы, ее соста вляющие, очень разнообразны: свет,
температура. Но организмы приспособились в ходе эволюции к этим м е-
няющимся факторам и выработ али системы адаптации для обеспечения
чрезвычайной приспособленности к условиям обитания. Несмотря на неи с-
черпаемость воздуха ка к ресурса окружающей среды, качество его стрем и-

31
тельно ухудшает ся. Загрязнение воздуха – самая опасная форма загрязнения
окружающей среды.

Контрольные вопросы:

1. Почему принято говорить о единстве организма и среды?
2. Что такое абиотические факторы среды?
3. Что такое лимитир ующий фактор?
4. Что общего в приспособлениях к среде у таких разных животных, как
белый медведь и верблюд?
5. Какие потоки энергии получает живой организм?
6. Почему живые существа не испытывают г убительного воздействия
ультрафиолетовых лучей?
7. Какие прогрессивные изменения строения тела (ароморфозы) обесп е-
чивают постоянную температур у тела у птиц и млекопитающих?
8. Укажите формы приспособления растений к условиям освещения.
9. Почему в глубоководных зонах океана и в глубине тропического леса
поток и злучения может на протяжении суток оставаться практически
постоянным, а в пустоте и высокогорной тундре дневной поток эне р-
гии во много раз больше ночного?

Лекция 4. Вода в природе. Водная среда обитания

 Распределение воды в гидросфере: виды, формы, запас ы воды,
 Вода как компонент внутренней среды организмов и свойства воды как
среды обитания;
 Круговорот воды и использование её человеком;
 Загрязнение водоемов и пути охраны водных ресурсов

Виды, формы, запасы воды. Вода - од но из самых распространенных в е-
ществ на Земле. Ее мировые запасы составляют жидкая (соленая и пресная),
твердая (прес ная) и газообразная (пресная) вода. Все воды Земли образуют гидр о-
сферу, площадь которой занимает 70% всей поверхности Земли. В состав гидр о-
сферы входят: Мировой океан, п одземные воды, ледники, озера, почвенная влага,
пары атмосферы, речные воды. Наибольшие запа сы соленой воды сосредоточ е-
ны в Мировом океане, пресной - в ледниках.
Вода непрерывно перемещается по Земле. Пути ее перемещения - общая
циркуляция в атмосфере, мор ские течения и речной сток. Скорость водообмена
колеблется в различных частях гидросферы. Медленнее всего во зобновляются
подземные воды (около 5000 лет), а об мен речных происходит 32 раза в течение
года. Поэтому оч ень важна проблема загрязнения подземных в од (например, в р е-
зультате подземных ядерных взрывов). За грязнив один раз, мы не сможем их
обновить раньше чем через 5000 лет.
32
Доступная пресная вода, необходимая для раститель ного и животного м и-
ра, физиологических потребностей и хозяйственной деятельности людей, с о-
ставляет лишь 2% гидросферы, при этом распределена она по конти нентам
кр айне нер авномер но - ее много в ледниках и мало в засушливых районах
Африки и Азии.
Вода - это специфическая среда обитания для боль шой группы живых о р-
ганизмов. Жизнь возникла в воде, вода входит в состав живых тел и является
той средой, где в любом организме протекают все биохимические реакции. Вода
составляет основную часть цитоплазмы клеток, растительных соков, жидких
тканей животных (табл. 2).
Концентрация солей в воде опре деляет осмотическое давление тканей, ч е-
рез водную среду происходят конт роль и регуляция содержания макро - и ми к-
роэлементов в цитоплазме. Укажем физиологическое значение некоторых ми к-
роэлементов, ионы которых растворены в воде:
Са, Si - образуют основу скел етных структур; S - составная часть амин о-
кислот; Со - входит в состав витаминов (В 12); С u, Fе, М g - входят в состав д ы-
хательных ферментов и хлорофилла; J, Zn и др. - необходимы для работы нек о-
торых гормонов.
Недостаток или избыток микроэлементов в воде мож ет вызывать разли ч-
ные эндемические заболевания. Содержание воды и растворенных в ней мин е-
ральных элементов непостоянно. Организм все время расход ует вод у и получ а-
ет ее вновь из окр ужающей среды.
Таблица 2
Содержание воды в тканях различных организмов

Орга низмы, органы, ткани Вода, % к весу тела
Водоросли 96-98
Листья салата, плоды томатов и ог урцов 94-95
Корни моркови 87-91
Листья трав 83-86
Клубни картофеля 74-80
Стволы деревьев 40-55
Мед узы До 95
Речной рак 77
Насекомые 46-92
Головастики лягу шек До 93
Млекопитающие 63-68
Плазма крови 98
Кости 20

Кроме всего прочего, вода - единственный источник кислорода, обр а-
зующегося в процессе фотосинтеза: он образуется при фотохимическом разл о-
жении воды, в котором используется энергия солнечного свет а.

33
Серьезные нарушения в организме может вызвать обезвоживание. Неко-
торые растения и животные теряют вод у только в периоды покоя. Для бол ь-
шинства же растений и животных потеря значительного количества влаги губи-
тельна. Так, у многих млекопитающих, в том числе и у человека, при снижении
содержания воды в организме на 10% возникают тяжелые болезненные явл е-
ния, а потеря 20-30% влаги обычно заканчивается смертью.
Многие животные и растения постоянно жив ут в воде, и в этом случае
для их существования огромное значение имеют физические свойства водной
среды.
Свойства водной среды обитания. Рассмотрим факторы водной среды,
действующие на водных обитателей.
Прежде всего, это плотность водного слоя. Это фактор, определяющий
условия передвижения водных организмов и да вление на разных глубинах.
Дистиллированная вода имеет плотность 1 г/см3
при +4°С. Плотность приро д-
ных вод, содержащих соли, может быть больше - до 1,35 г/см 3
и более. Пло т-
ность воды обеспечивает организмам возможность опираться на нее, что ос о-
бенно важно для бесскелетных форм. Взвешенные, парящие в воде организмы
объединяются в особ ую экологическую группу гидробионтов - планктон. Об и-
татели дна образуют особую гр уппу - бентос. Следующие важные показатели
для существующих в воде организмов - это подвижность, светопроница е-
мость (или мутность), давление, а также кислотность (значение водородного
показателя — рН). В глубине температура практически постоянна (+4 °С).
Все эти свойства водной среды во многом определяют форм у тела и
строение скелета, соответствующее водной среде строение органов чувств и
другие особенности анатомии и физиологии водных обитателей.
Еще один фактор, важнейший для водной среды, - кислородный режим.
Важное условие существования жизни в воде - растворенный в воде кислород,
необходимый для дыхания водных растений и животных. Содержание кисл о-
рода в воде в 21 раз ниже, чем в атмосфере. Кислород поступает в основном за
счет фотосинтетической деятельности водорослей. Верхние слои водной толщи
богаче кислородом, чем нижние.
Некоторые водные обитатели способны переносить значительные кол е-
бания содержания кислорода в воде (карась, сазан); другие виды (рад ужная ф о-
рель, кумжа, гольян) мог ут существовать только в водоемах, насыщенных ки-
слородом.
Нехватка кислорода иногда приводит к катастрофическим явл ениям - за-
морам - с гибелью гидробионтов. Кроме недостатка кислорода в водоеме, зам о-
ры могут быть вызваны повышением концентрации токсичных газов - метана,
сероводорода, углекислого газа и других, образующихся в результате разлож е-
ния органических остатков на дне водоема. Таким образом, вода - это и вну т-
ренняя среда большинства организмов, и внешняя среда для многих из них.
Круговорот воды. Для обеспечения устойчивости экосистем чрезвыча й-
но важны циклические превращения элементов, а также участие веществ в био-
логических и биогеохимических кр уговоротах. В биосфере в такой кр уговорот
34

вовлечена и вода. Происходит это следующим образом. Вода выпадает на по-
верхность земли в виде осадков, образующихся в результате испарения Миро-
вого океана (рис. 2 ). При испарении в атмосфере накапливается водяной пар,
который, конденсируясь, образует облака и, наконец, дождь или снег, вып а-
дающие на землю; затем часть осадков снова испаряется с поверхности земли;
часть проникает в почву, поглощается растениями и испаряется ими в процессе
транспирации; часть просачивается в глубокие слои почвы и пополняет по д-
земные воды, а часть осадков стекает в водоемы (реки, озера) и оттуда также
испаряется в атмосферу. Растительность на поверхности земли играет роль
грандиозного испарителя, имеет водорегулир ующее значение, способствует
удержанию влаги и препятствует иссушению и эрозии почв.
Рис. 2. Круговорот воды в природе
Вода как среда обитания растений. Вода накладывает отпечаток на
внешний облик и вн утреннюю стр уктуру растений. Среди расте ний различают
гигрофиты и гидрофиты. Гигрофиты - растения, живущие в условиях пов ы-
шенной влажности, произрастающие на болотах или в мангровых лесах и тр е-
бующие для нормальной жизнедеятельности большого количества воды (осока,
камыш, рогоз, сфагнум, растения влажных джунглей и т.д.). Гидрофиты - во д-
ные растения, живущие либо полностью погруженными в воду (водоросли),
либо на ее поверхности находятся листовые пластинки, а остальная часть нах о-
дится в воде (кувшинки, элодея, Виктория регия, ряска, водоросли, сальвиния -
водяной папоротник и т.д.). Растения, обитающие в толще воды, используют в
процессе фотосинтеза наиболее глубоко проникающие в вод у голубые, синие и
сине -фиолетовые лучи. Соответственно и цвет водорослей меняется с глубиной
от зеленого к б урому и красному.
Вода как среда обитания животных. Животные, постоянно обитающие
в воде, адаптир уются к преодолению высокой плотности воды. Для них хара к-
терна продолговатая форма тела, хорошо развитая м ускулат ура, наличие слизи
и чешуи для уменьшения трения. Для ориентации в условиях недостатка света
организмы используют звук. В воде он распространяется намного быстрее, чем

35
в воздухе. Для обнар ужения различных препятствий и пищи многие организмы
используют отраженный звук по типу эхолокации. К водным животным отно-
сят рыб, водных млекопитающих (киты, дельфины), водных членистоногих
(крабы, омары), моллюсков (кальмары, осьминоги, жемч ужницы) и т. д.
Использование воды человеком. Человечество потребляет огромное
количество пресной воды. Наиболее водоемкие отрасли про мышленности: гор-
нодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно -
бумажная и пищевая. На них уходит 70% всей воды, используемой в промыш-
ленности. Но все же главный потребитель пресной воды - сельское хозяйство,
забирающее 60 —80% пресной воды, используемой человеком. Вода - необх о-
димый компонент жизнедеятельности человека. Как человек использует воду?
Вода — универсальный растворитель, все биохимические и обменные р е-
акции в живом организме протекают с ее участием,
1. В сутки человек должен вы пивать от 0,5 до 2 л воды.
2. Вода необходима для поддержания гигиены тела, жилища, улицы.
3. В теплоцентралях городов и поселков циркулир ует вода.
4. Минеральные воды употребляют внутрь и для ванн, используя их ц е-
лебные свойства.
5. Горячая вода термальных источников идет для обогрева жилья, парни-
ков, теплиц, выработки электроэнергии.
Рост городов, б урное развитие промышленности, интенсификация сел ь-
ского хозяйства, расширение площадей орошаемых земель, улучшение кул ь-
турно-бытовых условий все более усложняют проблему о беспечения водой.
Потребности в воде огромны, и расходы ее с каждым годом возрастают. Так,
если на бытовые нужды в домах без канализации человек потребляет в сутки
около 50 л воды, то в современных зданиях расход воды на 1 человека в день
составляет 200-50 0 л.
Большая часть воды после ее использования в хозяйственных нуждах
возвращается в реки в виде сточных вод. Дефицит пресной воды уже сейчас
становится проблемой, недостаток воды уже ощущают такие страны, как ФРГ,
Франция, Англия, Бельгия и другие (всего более 50 стран). Некоторые афри-
канские страны импортир уют пресн ую вод у в виде айсбергов.
Источники пополнения питьевой воды. Открытые водоемы - реки,
озера, родники. Для получения питьевой воды из этих источников треб уется
дополнительная очистка.
Атмосферные осадки - почти дистиллированная вода, в которой нет н е-
обходимых микроэлементов. Кроме того, при прохождении над населенными
пунктами осадки загрязняются пылью, грязью, газами, различными микроорг а-
низмами. В результате для питья такая вода не годится.
Артезианские воды, образующиеся из подземных вод, - как правило, это
чистая вода, но отличающаяся повышенной жесткостью. Даже артезианская в о-
да может быть загрязнена через трещины в земных породах, заброшенные шах-
ты и т. д.
36

Человека волн ует проблема качества воды, которую он употребляет, так
как это одна из составляющих экологического здоровья населения. Основные
«средовые» болезни идут от загрязнения атмосферы и воды. Через воду мог ут
передаваться возбудители инфекционных заболеваний (брюшного тифа, хол е-
ры, дизентерии, т уляремии). Вода также может быть источником заражения
гельминтами и малярией. Если в какой -то местности в воде не хватает йода, то
жители местности страдают эндемическим зобом. Избыток фтора в воде выз ы-
вает эндемический флуороз, т.е. зубы и кости человека становятся хр упкими,
поражается костно-связочный аппарат, а недостаток фтора увеличивает пор а-
жаемость зубов кариесом, в основном у детей.
Загрязнение морских вод. Качество используемой человеком воды резко
снизилось из-за сбросов химических пр едприятий, бытовых отбросов и др угих
загрязнителей в пресные и морские, воды. В результате поступления в воды
морей и Мирового океана значительного количества ядовитых и антропоге н-
ных отходов уменьшаются самоочистительные свойства морских вод, снижает-
ся их биологическая прод уктивность. Различают три вида загрязнения морских
вод: химическое, загрязнение бытовыми отбросами, радиоактивное.
Химические загрязнители — это в основном нефть и нефтепрод укты, п о-
павшие в море в результате б урения скважин или аварий та нкеров.
Загрязнение бытовыми отбросами приводит к возникновению инфекци-
онных заболеваний у купальщиков, изменению водной флоры и фауны.
Радиоактивное загрязнение — это такое загрязнение, при котором ко н-
центрация радионуклидов, накапливаемая планктонными о рганизмами, в не-
сколько раз превышает радиоактивность воды; источники загрязнений: отходы
атомных подводных лодок, заводы для очистки урановой р уды, атомные эле к-
тростанции,
Загрязнение внутренних водоемов. Вследствие б урного развития про-
мышленности исчезают полноводные реки, озера, резко меняется их солевой
состав. Так, вод у Рейна нельзя использовать для питья, этой водой опасно даже
чистить зубы, так как концерны Германии и Франции сбрасывают туда неоч и-
щенные отходы. В сточную канаву превращена река Везер, насыщены отрав-
ляющими веществами воды Эльбы. В Англии загрязнены почти все реки. Ни
одна из рек Москвы не соответствует санитарным нормам.
Вредными загрязнителями внутренних вод являются фенол и его прои з-
водные, а также поверхностно-активные вещества, со держащиеся в совреме н-
ных моющих средствах. Вызывает серьезное беспокойство загрязнение вод о-
емов пестицидами и минеральными удобрениями, поступающими с полей с
дождевыми и талыми водами.
Пути охраны водных ресурсов - внедрение новых технологических
процессо в, переход на замкн утые (бессточные) циклы водоснабжения, где
сточные воды не сбрасываются, а используются многократно.
В настоящее время очистка сточных вод проводится механическими, х и-
мическими и биологическими методами.

37
При механическом методе используют систему отстойников и разного
рода ловушек (сита, решетки, песколовки, жироловки и т. д.).
При химическом методе в сточные воды добавляют реагенты, образу ю-
щие с загрязнителями нерастворимый осадок.
При биологическом методе для минерализации органических загрязните-
лей используют аэробные (т. е. протекающие в кислородной среде) биологич е-
ские процессы, осуществляемые микроорганизмами. Так, на сахарных заводах
сточные воды очищают с помощью одноклеточной зеленой водоросли хлорел-
лы. Создаются специально подготовленные участки - поля орошения, биолог и-
ческие фильтры. Этот метод дает наилучший результат.
На земледельческих полях орошения загрязненная вода фильтр уется ч е-
рез почву, при этом накапливается значительное количество ценных органич е-
ских удобрений.
Таким образом, вода - главная составная часть гидросферы, основной
средообразующий компонент, неотъемлемая часть живого вещества. Н е-
смотря на большие запасы пресных вод на Земле, дефицит их для человека
и многих экосистем реален. Истощая и загрязняя воды, человек не только
лишает себя данного ресурса, но и разрушает среды жизни многих органи з-
мов, нарушает свойственные им связи.
Контрольные вопросы:
1.Какую важную роль играет вода в биосфере?
2.Как происходит круговорот воды в природе? Какую роль в кр уговор о-
те воды в природе играет транспирация?
3.На какие виды хозяйственной деятельности человеку необходимо в о-
да?
4.Каковы основные источники загрязнения воды?
5.У некоторых водных позвоночных, например у ак ул, скелет состоит не
из костей, а из эластичного хряща. Наземных позвоночных с хряще-
вым скелетом нет, у них скелеты только костные. Как это объяснить с
экологической точки зрения?
6.Влияет ли погода на обитателей водоемов?
Лекция 5. Почва как среда обитания. Организм как среда обитания
 Почва как среда обитания.
 Строени е и составные компоненты почвы.
 Загрязнение почвы.
 Гигиеническое значение почв.
 Организм как среда обитания.
 Явление паразитизма.
38
Почва как среда обитания. Почва обеспечивает биогеохимическую ср е-
ду для человека, животных и растений. В ней идет накопление атмосферных
осадков, концентрируются элементы питания растений, она является фильтром
и обеспечивает чистоту подземных вод.
В.В. Докучаев, родоначальник научного почвоведения, внес значитель-
ный вклад в изучение почв и процессов почвообразования, создал кла ссифика-
цию р усских почв и дал описание русского чернозема. Представленная В.В.
Докучаевым во Франции первая почвенная коллекция имела огромный успех.
Он, являясь также автором картографии р усских почв, дал окончательное опр е-
деление понятию «почва» и назвал ее образующие факторы. В.В. Докучаев п и-
сал, что почва - это верхний слой земной коры, обладающий плодородием и о б-
разовавшийся под действием физических, химических и биологических факт о-
ров.
Толщина почвы колеблется от нескольких сантиметров до 2,5 м. Несмо т-
ря на незначительную толщину, эта оболочка Земли играет важнейшую роль в
распространении различных форм жизни. Почва состоит из твердых частиц,
окр уженных смесью газов и водными растворами. Химический состав мин е-
ральной части почвы определяется ее происхождением. В песчаных почвах
преобладают соединения кремния (SiO
2) в известковых
- соединения кальция
(СаО), в глинистых - соединения алюминия (А1

3).

В почве сглажены температурные колебания. Осадки задерживаются по ч-
вой, благодаря чему поддерживается особый режим влажности. В почве скон-
центрированы запасы органических и минеральных веществ, поставляемые о т-
мирающими растениями и животными.
Обитатели почвы. Здесь создаются условия, благоприятные для жизни
макро- и микроорганизмов.
Во-первых, здесь сосредоточе ны корневые системы наземных растений.
Во-вторых, в 1м 3
почвенного слоя находится 100 млрд. клеток простейших, к о-
ловраток, миллионы нематод, сотни тысяч клещей, тысячи членистоногих, д е-
сятки дождевых червей, моллюсков и прочих беспозвоночных; 1см3
почвы с о-
держит десятки и сотни миллионов бактерий, микроскопических грибов, акт и-
номицетов и др угих микроорганизмов. В освещенных слоях почвы обитают
сотни тысяч фотосинтезирующих клеток зеленых, желто-зеленых, диатомовых
и сине -зеленых водорослей. Таким образом, п очва чрезвычайно насыщена жи з-
нью. Распределена она неодинаково в вертикальном направлении, поскольку
имеет выраженное слоистое строение.
Различают несколько почвенных слоев, или горизонтов, из которых мо ж-
но выделить три основных:
- гумусовый горизонт,
- гор изонт вымывания
- материнская порода
В пределах каждого горизонта выделяются более дробные слои, сильно
различающиеся в зависимости от климатических зон и состава растительности.

39
Влажность - важный и часто меняющийся показатель почвы. Он очень
важен для з емледелия. Вода в почве бывает парообразная и жидкая. Последняя
делится на связанную и свободную (капиллярная, гравитационная).
В почве содержится много воздуха. Состав почвенного воздуха изменчив.
С глубиной в нем сильно падает содержание кислорода и возр астает конце н-
трация СО 2. В связи с присутствием органических остатков в почвенном возд у-
хе может быть высокая концентрация таких токсичных газов, как аммиак, сер о-
водород, метан и др. Для сельского хозяйства, кроме влажности и наличия в
почве возд уха, необхо димо знать и др угие показатели почвы: кислотность, к о-
личество и видовой состав микроорганизмов (почвенная биота), структурный
состав, а в последнее время и такой показатель, как токсичность (генотокси ч-
ность, фитотоксичность) почв.
Итак, в почве взаимодейст вуют следующие компоненты: 1) минеральные
частицы (песок, глина), вода, воздух; 2) детрит - отмершее органическое вещ е-
ство, остатки жизнедеятельности растений и животных; 3) множество живых
организмов.
Гумус - питательный компонент почвы, образуется при ра зложении ра с-
тительных и животных организмов. Растения поглощают из почвы необход и-
мые минеральные вещества, но после смерти растительных организмов все эти
элементы вновь возвращаются в почву. Там почвенные организмы постепенно
перерабатывают все органическ ие остатки до минеральных компонентов, пр е-
вращая их в доступную для всасывания корнями растений форму.
Таким образом, происходит постоянный кр уговорот веществ в почве. В
нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, н а-
ходятся в равно весии.
Загрязнение почвы и эрозия. Но человек все больше нар ушает это ра в-
новесие, происходят эрозия и загрязнение почв. Эрозия - это разрушение и
смыв плодородного ветром и водой из -за уничтожения лесов, многократной
распашки без соблюдения правил агротехн ики и т.д.
В результате производственной деятельности человека происходит за-
грязнение почв излишними удобрениями и ядохимикатами, тяжелыми металл а-
ми (свинцом, ртутью) особенно вдоль автострад. Поэтому нельзя собирать яг о-
ды, грибы, растущие вблизи дорог, а также лекарственные травы. Вблизи кр у п-
ных центров черной и цветной металлургии почвы загрязнены железом, медью,
цинком, марганцем, никелем и др угими металлами, их концентрации во много
раз превышают предельно допустимые.
Много радиоактивных элементов в поч вах районов АЭС, а также вблизи
научно -исследовательских учреждений, где изучают и используют атомную
энергию. Очень велики загрязнения фосфорорганическими и хлорорганическ и-
ми токсичными веществами.
Одним из глобальных загрязнителей почвы являются кислотны е дожди. В
атмосфере, загрязненной диоксидами серы ( SO 2) и азота, при взаимодействии с
кислородом и влагой образуются аномально высокие концентрации серной и
азотной кислот. Кислые осадки, выпадающие на почву, имеют рН 3 -4, тогда как
40
нормальный дождь имеет рН 6 -7. Кислотные дожди вредны для растений. Они
закисляют почву и нарушают тем самым происходящие в ней реакции, в том
числе реакции самоочищения.
Гигиеническое значение почвы. Почву издавна используют для обезз а-
раживания и утилизации отбросов, образуемы х человеком в процессе жизн е-
деятельности. Но загрязненная почва может стать источником инфекционных,
инвазионных и других заболеваний.
Для развития большинства патогенных бактерий почвенная среда небл а-
гоприятна, там они сравнительно быстро погибают.
Возб уд ители брюшного тифа, ч умы, дизентерии, туберкулеза, вир ус п о-
лиомиелита жив ут в почве от нескольких часов до нескольких месяцев, а такие
спорообразующие болезнетворные микробы, как бациллы столбняка, сиби р-
ской язвы, газовой гангрены, могут жить в почве неск олько лет.
Поступление возд уха в почву имеет огромное гигиеническое значение,
так как все окислительные процессы с участием аэробных бактерий, живущих в
почве, треб уют достаточного количества кислорода. Процессы распада мог ут
происходить и в анаэробных (бе з участия кислорода) условиях.
Разложение органических остатков и самоочищение почвы происходит в
два этапа - через минерализацию и нитрификацию.
Минерализация осуществляется под действием ферментов, выделяемых
микробами и грибами. В анаэробных условиях пр оцессы гниения и брожения
идут с выделением зловонных газов: аммиака, сероводорода, метана. В проце с-
се минерализации гибнут возб удители инфекционных заболеваний, а яйца гл и-
стов становятся нежизнеспособными.
Нитрификация осуществляется аэробными нитрифициру ющими бакт е-
риями. Конечные прод укты минерализации и нитрификации переходят в хим и-
ческие соединения, которые используют для питания растения.
В заключение нужно сказать, что по ряд у экологических особенностей
почва является промежуточной между водной и возд ушной средой. Общим с
водной средой является температурный режим, пониженное содержание кисл о-
рода в почвенном воздухе, а с воздушной - наличие почвенного возд уха.
Промежуточные экологические свойства почвы как среды обитания ж и-
вотных позволяют предполагать , что она играла особ ую роль в эволюции ж и-
вотного мира и послужила той средой, через котор ую многие водные животные
перешли к наземному образу жизни.
Организм как среда обитания. Организм тоже может быть средой об и-
тания для других живых организмов, как сим бионтов, так и паразитов. Параз и-
ты живут в условиях ограниченного запаса пищи. Организм хозяина служит
также и комфортным жилищем, так как им не грозит высыхание, нет резких п е-
репадов температур. Наиболее слабое звено в жизни паразитов - это перенос от
одн ого хозяина к др угому в случае гибели последнего. Высокая плодовитость
паразитов и использование промежуточных хозяев компенсируют это. Человек
использует личные методы для прямого уничтожения паразитов, а также для
ограничения их численности. Симбионты, в отличие от паразитов, не только

41
получают полезные вещества от хозяина, но и отдают ем у витамины, некото-
рые питательные компоненты.
На планете организмы освоили четыре среды обитания, которые
сильно отличают ся по специфике условий. Водная среда была первой сре-
дой, в которой зародилась жизнь. В последующем живые организмы овлад е-
ли наземно-воздушной средой, затем создали и заселили почву. Четвертой
средой жизни стали сами живые организмы, каждый из которых пре д-
ставляет целый мир для населяющих его паразитов и симбионтов. Среды
обитания могут быть разнообразными, и соот ветственно у обитателей в
ходе эволюции вырабат ывают ся различные приспособления - адаптации.
Контрольные вопросы:
1.Что такое почва?
2.От чего зависит плодородие почвы?
3.Почем у почву сравнивают с живым организмом?
4.Чем различаются кр уговороты веществ в почвах естественных биоц е-
нозов и искусственных?
5.Какие виды загрязнения почв вам известны?
6.Что такое эрозия почвы? Каковы её последствия?
7.Что такое паразитизм? Расскажите о разных формах паразитизм а.
8.Многие паразиты имеют упрощенное строение тела по сравнению со
свободноживущими родственными видами. Например, у свиного и
бычьего цепней отсутствует кишечник, очень слабо развиты нервная
система и органы ч увств. Как вы д умаете, почему?
9.Какой вред нан осят паразиты сельскому хозяйству?
10. Как человек использует паразитов в своей практической деятельности?
11. Назовите известных вам паразитов растений? Как с ними бороться?
12. Какую роль играют домашние животные в распространении паразитов
человека? Приведите пр имеры.
13. В чем сходство и различие паразитизма и хищничества? Приведите
примеры.
14. В некоторых особо засушливых районах Австралии и Африки годовые
ритмы размножения у местных видов птиц не проявляются. Они о т-
кладывают яйца через разные периоды времени сразу же после редких
дождей. Объясните, в чем причины такого исключения?
Лекция 6. Экосистема, биогеоценоз и их характеристики
 Понятие об экосистемах и биоценозах и их границах.
 Правила функционирования экосистем.
 Компоненты и состав экосистем.
 Цепи питания и типы экосистем.
 Смена биоценозов (экологическая сукцессия)
42

Понятие об экосистемах и их границах; правила ф ункционирования эко-
систем; компоненты и состав экосистем; цепи питания и типы экосистем; смена
биоценозов (экологическая сукцессия)
В природе все виды растений и животных распределяются не случайно, а
всегда образуют определенные, сравнительно постоянные комплексы - приро д-
ные сообщества. Такие комплексы взаимосвязанных видов, обитающих на опр е-
деленной территории с более или менее однородными условиями с уществова-
ния, образуют биоценоз .
Биоценоз неразрывно связан с факторами неживой природы (почва,
влажность, температура, климат в целом), образуя вместе с ними устойчивую
систему, межд у компонентами которой протекает кр уговорот веществ. Такой
устойчивой сам орегулир ующейся системе академик В.Н. Сукачев в 1940 год у
дал название биогеоценоз.
Свойства биогеоценозов :
1. Целостность - это взаимосвязь живых организмов др уг с другом и со
средой обитания за счет потоков энергии и вещества.
2. Устойчивость - это свойс тво биогеоценозов поддерживать равновесие
при любых изменениях окружающей среды (т.е. переносить неблагоприятные
условия и сохранять способность размножаться).
3. Самовоспроизведение - способность организмов к размножению, нал и-
чие в среде пищи и энергии, в оссоздание среды обитания живыми организм а-
ми.
4. Саморег уляция - свойство различных популяций регулировать свою
численность в зависимости от условий жизни и от численности др угих попул я-
ций.
В последнее время такие системы называют экосистемами.
Экосистема - основное понятие экологии. Термин был предложен в 1935
году английским экологом А. Тенсли. Экосистемы - это любая совокупность
взаимодействующих организмов и условий среды . Межд у экосистемами, как и
между биогеоценозами, нет четких границ, одна экосистем а постепенно пере-
ходит в др уг ую.
Рассмотрим пример саморегулирующейся системы, которая является ч а-
стью другой, более кр упной экосистемы. Муравейник в лесу - это организова н-
ный коллектив, где распределены обязанности и все ф ункции четко увязаны со
средой: о дни (строители) - добывают стройматериалы из лесного опада, другие
«доят» тлей, добывая нектар для малышей (пример взаимопомощи и взаимоз а-
висимости), третьи следят за личинками, не выходя за пределы муравейника.
Информация о любых изменениях в окружающей с реде сразу же становится из-
вестна всей семье, и немедленно принимаются меры для сохранения устойч и-
вости этой системы. Саморег уляция любой экосистемы проявляется в том, что
численность особей каждого вида поддерживается на определенном, относ и-
тельно постоян ном уровне.
Экосистема м уравейника входит в состав лесного биогеоценоза (экос и-
стемы лиственного или хвойного леса). Экосистема леса, если он расположен

43
на берегу озе ра или вблизи реки, входит в состав водосборного бассейна, кот о-
рый представляет собой част ь географического ландшафта.
Географический ландшафт - это часть биосферы. Таким образом, все эк о-
системы земного шара связаны межд у собой через атмосфер у и Мировой океан,
поскольку через них происходит постоянный круговорот энергии, прод уктов
жизнедеятельн ости, и составляют единое целое - биосферу.
Масштабы биогеоценотических гр уппировок (экосис тем) различны - от
сообществ подушек лишайников на стволах деревьев или разлагающегося пня
(это микросообщества), до населения целых ландшафтов: лесов, степей, пу с-
тынь и т. п. Но для всех форм сообществ, больших и малых, характерны общие
законы функционирования и развития .
1. Сообщества всегда состоят из готовых частей (представителей отдел ь-
ных видов или комплексов взаимозависимых видов).
Например:
а) луг:
птицы растения насекомые
насекомоядные животные
б) водоем:
Птицы (чайки)
водоросли ракообразные Хищные рыбы (щука, ж е-
рех)

Мелкая
рыба
(плотва,
уклейка) Водоплавающие животные
(бобры, выдры, ондатры)
2. Ча сти сообщества могут быть заменяемы. Один вид (или комплекс в и-
дов) может вытеснить др угой со сходными требованиями к условиям обитания
и занять его место. Например, одни виды злаков на луг у или в степи легко м о-
гут быть заменены другими: ковыль заменяется т ипчаком и т.п.
3. Интересы многих видов в биоценозе прямо противоположны. Тем не
менее виды -антагонисты существуют в рамках единого сообщества, например,
хищник - жертва.
4. Сообщества основаны на количественной регуляции численности о д-
них видов др угими. Н апример, численность травоядных зависит, с одной ст о-
роны, от количества растительной пищи, а с др угой - от количества хищников.
5. Предельные размеры системы ограничиваются не внутренней насле д-
ственной программой, а внешними причинами. Так, биоценоз сосняк а может
занимать небольшой участок среди болот или простираться на огромной терр и-
тории, если внешние условия однородны.
Биоценозы могут быть бедны или богаты видами. Видовая структура
биоценоза - это разнообразие видов в нем и соотношение их численности ил и
массы.
Так, в полярных арктических пустынях и северных тундрах при крайнем
дефиците тепла, в безводных жарких пустынях, в загрязненных сточными в о-
дами водоемах сообщества сильно обеднены видами, так как один или нескол ь-
44
ко факторов среды сильно отклоняютс я от оптимального уровня. Здесь выж и-
вают виды с широкими пределами выносливости.
И, наоборот, везде, где условия абиотической среды приближаются к о п-
тимальным, возникают сообщества, чрезвычайно богатые видами. Примеры т а-
ких сообществ - тропические леса, ко ралловые рифы с их многообразным нас е-
лением, долины рек в жарких районах и т. д.
При совместном произрастании растения, разные по высоте, занимают
четко определенный ярус . Ярусность позволяет множеству растений существ о-
вать на одной территории и максимальн о использовать световые ресурсы ср е-
ды.
Какие же компоненты входят в кажд ую экосистему? Во -первых, живые
организмы (их называют еще биотой).
Во -вторых, неживые (абиотические) факторы: атмосфера, вода, питател ь-
ные элементы, свет и др.
В-третьих, мертвое орга ническое вещество, содержащееся в почве, де т-
рит.
Все живые организмы экосистемы взаимодействуют между собой, обм е-
ниваясь веществом и энергией. Без постоянного поступления свободной эне р-
гии извне ни одна живая система не может существовать в течение сколько -
нибудь продолжительного времени.
По способ у питания и запасания энергии все организмы делятся на авт о-
трофов (от греческих аутос — сам, трофа — питание), гетеротрофов (гетерос —
другой) и миксотрофов (микс — смесь).
Автотрофы - это организмы, способные син тезировать органические в е-
щества из неорганических за счет различных источников энергии. Автотро ф-
ными организмами создается вся первичная биомасса, или биологическая пр о-
дукция, на Земле. В зависимости от источников энергии различают фото авт о-
трофов и хемоа втотрофов. Практически единственным источником свободной
энергии для Земли является солнечный свет. Фотоавтотрофы используют эне р-
гию солнечного света в процессе фотосинтеза, синтезир уя из углекислого газа и
воды органические вещества. К ним относятся все з еленые растения, сине -
зеленые водоросли, некоторые бактерии, содержащие бактериохлорофилл. Х е-
моавтотрофы получают энергию вследствие окисления соединений серы и ж е-
леза. Эта гр уппа организмов немногочисленна, к ним относятся серобактерии и
железобактерии. О чень важна их роль в экосистемах подземных вод.
Гетеротрофы - это организмы, которые не способны использовать неп о-
средственно энергию Солнца и живут за счет энергии, запасенной автотрофами.
Они используют органические вещества в процессе питания, разлагая их в к о-
нечном счете вновь до углекислого газа и воды, а высвобожденная энергия ра с-
ход уется на различные процессы жизнедеятельности организмов.
Наиболее просто устроенные гетеротрофы разделяются на сапротрофов,
питающихся мертвой органикой, и паразитов - пи тающихся живой.
У более сложно организованных организмов, например насекомых, ра з-
деление идет по типу пищи: копрофаги питаются фекалиями, детритофаги -

45
растительными остатками, фитофаги - растениями, энтомофаги - другими нас е-
комыми, хищники - животными более высоких систематических групп.
Млекопитающие делятся на растительноядных, падалеедов, хищников.
Миксотрофы - это одноклеточные организмы смешанного типа питания.
Они мог ут использовать энергию света для синтеза органических веществ из
неорганических (как фототрофы) и одновременно - органические вещества ср е-
ды выращивания (как гетеротрофы). Таким образом, они одновременно явл я-
ются и фототрофами, и гетеротрофами. К ним относятся одноклеточные вод о-
росли эвглена и хлорелла.
Вн утри живого компонента любой эко системы можно выделить по тип у
питания три группы организмов:
Состав экосистемы
Прод уценты Консументы Редуценты
Продуценты — это автотрофы, которые из неорганических соединений
за счет энергии света синтезир уют (прод уцир уют) органические вещества, я в-
л яющиеся пищей для всех др угих организмов. К продуцентам относятся все
растительные организмы (водоросли, мхи, папоротники, голосеменные и п о-
крытосеменные), а также хемоавтотрофы. Прод уценты потребляют около 1%
падающей на Землю солнечной энергии и превращают ее в энергию органич е-
ских соединений.
Консументы (от греческого консуме - потребляю) - это животные гетер о-
трофы, потребляющие готовые органические вещества, которые синтезировали
продуценты. Консументы I порядка могут использовать органические вещества
растений, т.е. продуцентами питаются травоядные животные (грызуны, зайцы,
овцы и т.д.), а также паразиты на растениях - грибы и другие растения. Их, в
свою очередь, поедают консументы II порядка, которыми мог ут питаться ко н-
сументы III порядка (плотоядные ж ивотные - лисы, волки, медведи, корш уны и
т. д.). Все они используют энергию химических связей, запасенную в органич е-
ских веществах прод уцентами.
Редуценты - гетеротрофные организмы (бактерии, грибы, дождевые че р-
ви, насекомые и т. д.), разр ушающие и минера лизующие мертвые органические
остатки. Главная их экологическая роль состоит в превращении органических
веществ в неорганические.
В любом биогеоценозе очень скоро иссякли бы все запасы неорганич е-
ских соединений, если бы они не возобновлялись в процессе жиз недеятельно-
сти организмов. В результате дыхания всех организмов, разложения тр упов ж и-
вотных и растительных остатков (которое осуществляется ред уцентами) орг а-
нические вещества превращаются в неорганические соединения, которые снова
возвращаются в атмосфер у и почву и снова мог ут быть использованы автотр о-
фами.
Но для переработки тр упов ред уцентам нужно время, поэтом у в экос и-
стеме всегда есть детрит - запас мертвого органического вещества. Детрит - это
опад листьев на поверхности лесной почвы (сохраняется 2 -3 г ода), ствол упа в-
46
шего дерева (5 -10 лет), г ум ус почвы (сохраняется сотни лет), отложения орг а-
нического вещества на дне озера (сапропель) и торф на болоте (сохраняется т ы-
сячи лет). Наиболее долго сохраняющимися детритами являются каменный
уголь и нефть.
Соотн ошения межд у прод уцентами, консументами и редуцентами, а та к-
же соотношения консументов разных порядков образуют экологическую стр у к-
тур у сообщества. Благодаря взаимодействию между этими организмами возн и-
кает главное свойство экосистемы - способность к самор егулированию.
Все три компонента тесно связаны в экологических системах. Организмы
разных трофических гр упп (т. е. с разными способами питания) участвуют в
процессе передачи пищи и энергии (рис. 3), т. е. образуют пищевые цепи.
Рис. 3. Общая схема пищев ой цепи
Прод уценты составляют начало всех пищевых цепей. Консументы, п о-
едая продуцентов, передают органические вещества от одного звена пищевой
це пи к другому и соответственно делятся на несколько групп по порядк у нах о-
ждения в цепи. Ред уценты как бы заканчивают круговорот веществ, завершают
пищевые цепи, образуя неорганические вещества для вступления в новый цикл.
Однако в реальных условиях в экосистемах различные цепи питания перекр е-
щиваются между собой, образуя разветвленные сети.
В биоценозах различают два типа пищевых цепей: пастбищную (выед а-
ния) - рис. 4 и детритную (разложения) - рис. 5.
Например: листьями деревьев питаются г усеницы, ими - птицы, после д-
ними - более крупные птицы -хищники. Это б удет цепь выедания. Но наряду с
цепями передачи энергии че рез живое органическое вещество (продуцент -
консумент) существуют детритные пищевые цепи, где используется мертвое
органическое вещество. Так, при разр ушении листового опада работает целый

47
конвейер, в котором участвуют животные, грибы, микроорганизмы, дож девые
черви, почвенные микроорганизмы.
Детритом — мертвым органическим веществом - питаются жук -мертвоед,
перловица, мотыль, дафния (в водоеме).
На суше цепь питани я обычно состоит из 3 -4 звеньев . В водной среде
цепь длиннее. При каждом переносе энергии от одного звена к другому бол ь-
шая ее часть (80 -90%) рассеивается в виде тепла, поэтому число звеньев в цепи
не превышает 4 -5.


Почти все животные (за искл ю-
чен ием редких, специализиро -ванных
видов) используют разнообраз -ные
источники пищи. Поэтому при вып а-
дени и одного звена в цепи не прои с-
ходит нар ушения в системе. Соедин е-
ние многих трофических цепей обр а-
зует пищевую сеть экосистемы (рис.
6), а значительные изменения в л юбом
из ее звеньев неизбежно отразятся на
состоянии экосистемы в целом. Чем
больше видовое р азнообразие и богаче
пищевые сети, тем устойчивее биоц е-
ноз.
Рис. 4 . Пастбищная цепь выед ания
Детрит Ястреб -перепелятник

Более крупные консументы (сойка)
Первичные детритофаги Вторичные детритофаг и (земляные черви, грибы, бак терии) (многоножки, простейшие, личинки насекомых)

Рис. 5 . Детритная цепь разложения
48
Рис. 6. Пищевая сеть
Расположение звеньев пищевой цепи в определенной последовательности
носит название экологической пирамиды. Например, на одном гектаре луга
обитае т несколько миллионов растений, около миллиона растительноядных н а-
секомых, несколько сотен тысяч хищных насекомых, пауков и не более десятка
птиц. Таким образом, образуется пирамида ( табл. 3 ), основание которой в ми л-
лион раз шире, чем вершина.
Таблица 3
Уп рощенная схема экологической пирамиды (1) и пирамиды чисел (2)
1 птица
Консументы III 3 змеи
Консументы II 4 лягушки
Консументы I 5 кузнечиков
Прод уценты 12 травинок
1 2

49
3. Типы экосистем . Различают автотрофные и гетеротрофные экосист е-
мы. В автотр офных преобладают растения, они запасают энергию. Гетеротро ф-
ные используют готовую энергию.
Кроме того, существуют естественные (природные) и искусственные (а н-
тропогенные) экосистемы. Влияние человека на естественную экосистему н е-
значительно, а искусственн ую он создает сам. Естественные автотрофные эк о-
системы - лес, луг, водоем.
Искусственные автотрофные системы - это сельскохозяйственные поля,
т. е. агроэкосистемы, или хемоавтотрофные - это системы в некоторых биол о-
гических очистных соор ужениях.
Естественн ые гетеротрофные - это экосистемы океанических глубин
(животные и микроорганизмы существуют в них за счет «питательного до ж-
дя»), а также высокогорные.
Искусственные гетеротрофные экосистемы очень разнообразны:
1) города и промышленные предприятия (энергия поступает по линиям
электропередач, нефте - и газопроводам; в цистернах автомашин и железнод о-
рожных вагонах сырье и продукты питания поступают в город);
2) биологические очистные сооружения (получение биогаза);
3) фабрики по разведению дождевых червей;
4) п лантации шампиньонов;
5) рыборазводные пр уды (остатки пищи горожан превращаются в би о-
массу);
6) фермы по производству устриц, морских гребешков, рыб; по выращ и-
ванию жемчужных раковин, морской капусты - водоросли ламинарии;
7) в США - «Биосфера -2» площадью 1 га;
8) экосистемы космических аппаратов.
Живые организмы в процессе жизнедеятельности изменяют сред у обит а-
ния, одни виды постепенно вытесняют др угие, т. е. экосистемы эволюцион и-
руют во времени.
Последовательная смена во времени одних экосистем другими на опред е-
ленном участке земной поверхности называется сукцессией . Она бывает об у-
словлена внутренними и внешними факторами.
Сукцессии, происходящие под влиянием внутренних факторов.
1. Зарастание скал: поверхность горной породы разрушается, сначала п о-
селяются лишайники, бактерии, грибы, затем травы, кустарники и деревья, ж и-
вотные. Характерный пример: деревья (березки) поселяются на старых каме н-
ных зданиях, водонапорных башнях, разрушенных замках и т. д.
2. Зарастание озера: происходит отмирание остатков растен ий и живо т-
ных, которые оседают на дне, озеро мелеет, растения с берегов распростран я-
ются к центр у, и озеро превращается в низинное болото.
3. Зарастание обочин дорог, железнодорожного полотна, восстановление
леса после вырубки, пожара; зарастание земель во круг строительных площадок
и отвалов пустой породы около горных карьеров (Урал, Кузбасс).
50
Пионерное сообщество формируется в местах, ранее по каким -либо пр и-
чинам лишенных жизни. Оно характеризуется бедностью видового состава,
простыми пищевыми взаимоотноше ниями. Пионерное сообщество представл е-
но пионерными видами, некоторые из них (растения) способны фиксировать
азот атмосферы, таким образом накапливая первичную биомассу.
Вначале селятся однолетние травы, затем многолетние, кустарники и д е-
ревья. Иногда таки м землям помогает человек, он проводит рекультивацию, т.
е. завозит дерн или семена луговых трав и сено.
Сукцессии, происходящие под влиянием внешних факторов.
Факторы, вызывающие сукцессию, связаны чаще всего с деятельностью
человека:
а) выпас скота - луг овые травы меняют видовой состав, рыхлокустовые
заменяются плотнокустовыми.
б) в лесах, где люди отдыхают, вытаптываются высокие травы, остаются
только устойчивые: мятлик, подорожник, птичья гречиха; ухудшаются условия
для всходов, повреждается корневая си стема, из -за уплотнения почвы засыхает
лес;
в) в озерах, если туда попадают минеральные удобрения, исчезают во д-
ные растения, растущие в чистой воде, водоем заполняет ряска, начинают ра з-
множаться сине -зеленые водоросли, вода зацветает, исчезает большинство ви-
дов рыб, остаются ротаны.
Таким образом, экосистема - совокупность организмов и условий ср е-
ды, в которой они обитают. Экосистемы, различающиеся по типам, всегда
состоят из одних и т ех же трех обязательных компонентов: продуцентов,
консумент ов, редуцентов . Для биогеценозов характерны определенные
свойства: целостность, устойчивость, самовоспроизведение и саморегул я-
ция. Под влиянием внутренних или внешних факторов может происх о-
дить смена биоценозов - экологическая сукцессия .

Контрольные вопросы :

1. По каким показателям сравнивают между собой разные экосистемы?
2. Существует мнение, что в жизни любого вида преобладает жесткая
конкуренция и борьба особей др уг с другом. Опровергните или по д-
твердите его.
3. Что такое биогеоценозы, каковы его показатели?
4. Можно ли счи тать сообществом все популяции птиц, населяющих
лесной массив?
5. Приведите примеры цепей питания, начинающихся с мертвых раст и-
тельных остатков, с наземных растений и заканчивающихся челов е-
ком.
6. Что такое «экологическая сукцессия»?
7. Могут ли в настоящее врем я сохраниться биоценозы, не подверже н-
ные никаким антропогенным воздействиям?

51
8.Можно ли полностью отказаться от химических мер борьбы с вред и-
телями и перейти на биометод?
9.Каковы основные действия человека, направленные на повышение
прод уктивности природных и иск усственных экосистем?
Лекция 7. Популяция и ее основные характеристики. Учение В.И. Верна дского о биосфере и ноосфере
 Популяция и ее структура.
 Важнейшие демографические характеристики: общая численность, ро ж-
даемость, смертность, продолжительность жизни, характер роста
 Общие сведения о биосфере.
 В.И. Вернадский о биосфере.
 Глобальные проблемы биосферы
1. Общий курс биологии (ботаника, зоология) дает некоторое представл е-
ние о большом разнообразии организмов, населяющих нашу планету. Благод а-
ря учен ым-систематикам во всем многообразии растительного и животного м и-
ра установлен определенный порядок: растения и животные, имеющие общие
признаки, объединены в родственные группы, называемые видами, родами, се-
мействами, классами, типами и, наконец, царствам и - это царства растений, ж и-
вотных, бактерий, простейших и грибов.
Число представителей одних видов (например, насекомых, бактерий) во
много раз, даже на порядки величин отличается от численности других видов
(например, хищных млекопитающих или растений), среди которых встречаются
виды, насчитывающие единичные особи, так называемые реликтовые виды).
Но в основном живые организмы существуют не в единственном числе, а
группами, занимая определенную территорию. Каждый вид занимает какое -то
пространство, которо е называется ареалом распространения вида. Разные части
ареала отличаются друг от друга по условиям существования. Например, лис и-
ца обыкновенная обитает на огромных пространствах Евразии и Северной
Америки. Условия обитания лисицы в зоне тундры и пустынях или полуп усты-
нях б уд ут различными. Кроме того, группировки особей, обитающих в т ундре и
полуп устынях, оказываются полностью изолированными и никогда не скрещ и-
ваются межд у собой.
Такие группы особей одного вида с общим генофондом, общей морф о-
логией и единым жизненным циклом называют популяцией .
Белки могут заселять леса различного типа: елово -пихтовые насаждения,
дубравы и сосновые боры. В этом случае можно говорить о трех экологических
популяциях белки: елово -пихтовой, дубравной, сосновой.
Все особи карася, обитающего в одном озере, все березы или все ели в
смешанном лесу образуют популяцию. В первобытном обществе все особи ч е-
ловека ( Homo sapiens ) образовывали племя. Понятие «племя» встречается и в
более поздних социальных общностях человека. Например, племе на индейцев,
52

несмотря на большое внешнее сходство, имели разные поведенческие устано в-
ки. В некоторых из них существовал запрет на браки между членами разных
племен. Жившие в Древней Р уси племена р усичей, вятичей, смолян, древлян
различались между собой не только тем, что проживали на разных территориях,
но и всем укладом жизни. Такие обособленные гр уппы человека можно назвать
популяцией.
Академик С.С. Шварц и его последователи считают, что в природе гр а-
ницы популяции и ее размеры определяются не столько сво йствами террито-
рии, заселенной данным видом растений или животных, сколько свойствами
самой популяции.
2. Основными характеристиками популяции являются, во -первых, ген е-
тическое единство популяции, а во -вторых, фенотипическая общность особей.
Кроме того, дл я каждой популяции характерны своя пространственная, половая
и возрастная стр уктуры, динамика численности и др угие демографические п о-
казатели, на которых след ует остановиться более подробно.
Пространственная структура популяций . Рациональное использование
ресурсов среды популяций достигается упорядоченным размещением особей на
занимаемом участке.
Большинство популяций имеет постоянную территорию и временные п о-
селения. Постоянную территорию называют ядром популяции, а временные п о-
селения занимают микропопуля ции, которые образуются при возрастании чи с-
ленности популяции в годы, наиболее благоприятные для размножения.
Например, хлопковая моль на полях хлопчатника - это ядро популяции, а
на соседних посевах кенафа, канатника, диких мальвовых растениях - време н-
ные поселения моли.
В понятие пространственной структуры входит и так называемая соц и-
альная организация. Для нее свойствен определенный стереотип поведения, она
регламентир ует использование пространства и пищи.
Различают два типа социальной организации поп уля ций: одиночную (се-
мейную) и гр упповую.
При одиночной (семейной) организации территория принадлежит одной
семье (самец, самка и их потомство). Члены семейства могут метить и строго
охранять границы этой территории. Такой образ жизни характерен для сидячих
в одных форм (некоторые иглокожие, а также раки -отшельники, крабы -
норники, осьминоги), некоторых бабочек, хищных рыб, одиноких роющих ос,
многих грызунов и млекопитающих. У многих животных индивид уальные уч а-
стки сохраняются в течение всех сезонов и на протяж ении всей жизни (сидячие
формы, дятлы, ночные пернатые хищники).
Для других животных и растений характерно групповое использование
пространства. Такие животные образуют стада, стаи или колонии. Часто таким
образом обеспечиваются более благоприятные условия микроклимата: повы-
шенная температура сохраняется в муравейниках и поселениях пчел, пингвины
образуют «черепаху» во время б уранов и т.д. Все особи в гр уппе сообща в ы-
ст упают в борьбе с врагом и вырабатывают специальную систему сигналов

53
(свист сусликов, пост укивание лап зайцеобразных, тревожные крики птиц), к о-
торыми оповещают об опасности всех членов поселения (колонии).
Колониями являются и гнездовья птиц с тесно расположенными гнездами
(например, пеликаны, бакланы, чайки, пингвины). В таких поселениях обесп е-
чивается не только защита от врагов и микроклимат, но часто и выкармливание
потомства (как у морских котиков). У некоторых колониальных организмов в
процессе эволюции сформировалась специализация отдельных особей, котор ую
можно наблюдать у пчел (рабочие, самки, тр утни), муравьев (рабочие, сторожа,
няньки) и т. д. Стаями живут многие насекомые (саранча), рыбы (сельдеобра з-
ные, тресковые образуют косяки), млекопитающие (копытные, ластоногие). На
период размножения стада или стаи могут распадаться на более мел кие гр уппы
- кланы и прайды.
Половая и возрастная структура популяций . Популяции большинства
видов состоят из особей мужского и женского пола, если это не однодомные
растения или партеногенетические животные.
Особям мужского и женского пола свойственны отл ичия в протекании
биохимических и физиологических процессов, и поэтому они по -разному о с-
ваивают среду и ее ресурсы, на них в разной степени влияют одни и те же фа к-
торы среды. Различна роль самцов и самок в обеспечении выживаемости м о-
лодняка. На примере мле копитающих можно утверждать, что половая стр укт у-
ра популяции изменяется в результате след ующих процессов:
1) неравномерного отмирания самцов и самок, разной продолжительн о-
сти их жизни;
2) неравномерного распределения полов уже при рождении (так, у чел о-
века , по статистике, на 100 девочек рождается 107 мальчиков, это соотношение
выравнивается как 1:1 к двадцатилетнему возрасту).
Возрастная структура популяции зависит от интенсивности размножения,
которая различна у разных видов. Так, слоны достигают половой з релости в 15 -
16 лет, у них рождается один детеныш в 2 -3 года, но каждая слониха размнож а-
ется на протяжении нескольких десятков лет. Для сравнения: принадлежащая к
этому же подклассу мышь -полевка становится половозрелой через два месяца
после рождения и в т ечение года дает несколько пометов, период ее размнож е-
ния - максимум два года.
Представитель костистых рыб трехиглая колюшка откладывает лишь н е-
сколько десятков икринок, а принадлежащая к этому же надотряду луна -рыба -
до 300 миллионов икринок. Виды лососе вых рыб размножаются также неод и-
наково: горб уша - один раз в жизни, а форель - много раз. Легко представить,
насколько разной б удет стр уктура перечисленных популяций, т. е. число мол о-
дых, зрелых и старых особей у этих видов.
Таким образом, у каждого вида о рганизмов, образующих популяцию,
свой темп полового размножения, число семян или детенышей в потомстве,
своя скорость отмирания популяции и средняя продолжительность жизни. Эти
характеристики называются демографическими показателями популяции. К
54
ним относя тся также общая численность, плотность расселения и скорость ро с-
та популяций.
Для ученых -экологов и рачительных хозяйственников важно практич е-
ское значение этих характеристик.
Во -первых, при заготовке древесины ( уничтожении одной из популяций
экосистемы) н еобходимо знать скорость восстановления леса, чтобы планир о-
вать, где, сколько и что можно вырубать.
Во -вторых, в охотоведческих хозяйствах необходимо иметь все сведения
о популяциях пушных зверей: численность, скорость роста, интенсивность ра з-
множения, т. е. скорость возобновления популяции, для того чтобы спланир о-
вать отстрел. Так, установлено, что в популяции кабанов можно отстреливать
30% особей, тогда как в популяции лосей - только 15%, поскольку скорость
восстановления популяции кабанов выше.
Эти показ атели необходимо учитывать и при добыче некоторых морских
животных - котиков, тюленей и т. д.
В-третьих, для медиков очень важно изучение популяций животных, я в-
ляющихся возб удителями или переносчиками опасных заболеваний, для того
чтобы предотвратить эпиде мии, эпизоотии.
Популяция растет, стареет, поддерживает сама себя, ей присущ и опред е-
ленный жизненный цикл. Каждая популяция имеет особые характеристики,
присущие только ей и не применимые к отдельным организмам.
Рассмотрим некоторые из них. Наилучшим обра зом популяцию как гр у п-
пу организмов характеризует обилие - определенное число особей на данной
площади. Мерой обилия особей какой -либо популяции может быть общая чи с-
ленность популяции или ее общая биомасса, что более применимо к растител ь-
ным организмам.
Од нако измерить общ ую численность некоторых популяций на практике
бывает довольно трудно: например, численность зайцев на какой -то территории
или рыб в водоеме. Применяют метод кольцевания птиц или мечения живо т-
ных, чтобы проследить за миграциями этих органи змов. Для того чтобы иметь
приблизительное представление о количестве животных или растений данной
группы, ввели такое понятие, как плотность популяции.
Плотность популяции - это число особей (или биомасса), приходящееся
на единицу площади или объема жизне нного пространства. Так, например,
можно подсчитать число деревьев, растущих на 1 га леса. В водоеме довольно
точно можно подсчитать количество клеток одноклеточных водорослей в ед и-
нице объема (под микроскопом, в камере Горяева) и сделать пересчет их кол и-
чества на любой объем, в том числе на весь водоем. Зная плотность популяции
в тот или иной момент времени, можно судить о росте, размножении, старении
популяции.
Рождаемость и смертность . Рождаемость — это способность попул я-
ции к увеличению численности за с чет размножения особей. Показатель ро ж-
даемости — число новых особей (яиц, семян), родившихся в популяции за о п-
ределенный промежуток времени.

55
Нужно различать максимальную (или абсолютную, физиологическую) и
экологическую рождаемость.
Максимальная рождаемост ь — теоретическое число особей, которое м о-
жет появиться на свет, если отсутствуют внешние факторы, сдерживающие
процесс размножения. Выражаясь экологическим языком, можно сказать, что
отсутствуют ограничивающие факторы по размножению. Максимальная ро ж-
даемо сть — это плодовитость самок.
Экологическая рождаемость в естественных условиях — это скорость
возрастания численнос ти популяции при сложившихся условиях жизни.
Для тех видов, которые мало или вообще не заботятся о потомстве, а
функция родителей сводится только к произведению на свет новых особей, х а-
рактерна высокая максимальная и низкая экологическая рождаемость. Так, н а-
пример, взрослая самка трески выметывает миллион икринок (максимальная
рождаемость), из которых до взрослого состояния в среднем доживают лишь
две особи (экологическая рождаемость).
Смертность — это показатель состояния популяции, противоположный
рождаемости. Понятно, что в гр уппе особей, образующих популяцию, происх о-
дит не только рождение, но и отмирание старых особей. Для того чтобы поп у-
ляция не исчезла совсем и не возрастала неограниченно, необходимо опред е-
ленное равновесие процессов рождаемости и смертности. Организмы умирают,
даже когда условия жизни вполне благоприятны, а влияние внешних факторов
не изменяется в худш ую сторону. В этих случаях смертность минимальная.
Таким образом, возрастание смертности — это сигнальный показатель на
неблагоприятное изменение внешних воздействий ( ухудшение условий среды).
Каждый организм характеризуется своей индивид уальной продолжительностью
жизни (та бл. 4).
Таблица 4
Средняя продолжительность жизни некоторых видов растений и животных
Виды
организмов
Продолжительность
жизни
Виды
организмов
Продолжительность
жизни
Мхи 10 лет Комары взрослые 3—4 недели
Личинки стрекоз около 1 года Барбарис, жа с-
мин
50 лет
Мухи взрослые 19 -112 дней
Розы 50 —400 лет Омары до 50 лет
Клен обыкн о-
венный
500 лет Жабы до 50 лет
Ели и сосны 1000 —1200 лет Крокодилы более 40 лет
Ливанский кедр,
тис, кипарисы
2500 —6000 лет Ласточки 60 лет
Поденки 2—3 дня Гуси 9 лет
Майски е жуки: Вороны 60 -80 лет
взрослые 1 месяц Гориллы 70 —120 лет
личинки 3—5 лет Слоны 50 -100 лет
56
Кривые выживания, характерные для муфлона или чибиса напоминают
кривую II. Известно, что масса птенцов чибиса гибнет, еще находясь в гнезде.
У чибиса это св язано с тем, что он гнездится на лугах и полях, где гнезда раз о-
ряют вороны, и птенцы гибнут во время сельскохозяйственных работ. Взрослые
птицы погибают значительно реже, а в старом возрасте вероятность смерти
вновь возрастает. Сходные предположения можно сделать и в отношении му ф-
лона. На самом деле этот тип кривой выживания — самый распространенный в
природе. Даже у слона и человека эти кривые в действительности имеют н е-
большой, быстро убывающий участок в левой части графика, который соотве т-
ствует повышенн ой смертности особей самых ранних возрастов.
Динамика популяций . В процессе жизни внутри каждой популяции пр о-
исходят изменения, связанные с рождением новых, старением взрослых, отм и-
ранием старых особей, т. е. в ходе эволюции популяции живых организмов о б-
ретают новые свойства.
Некоторые приобретают способность существовать в суровых, но ст а-
бильных условиях: в пустынях (популяции саксаула, тамариска), в полупуст ы-
нях, в зоне тундры (некоторые виды мхов, карликовые деревья). Такие попул я-
ции не приспособлены к р езко меняющимся условиям и факторам среды, ос о-
бенно антропогенного характера, они очень чувствительны к возрастающим
воздействиям человека, легкоуязвимы и тр удно поддаются восстановлению.
Случайные разливы нефти или накопление других токсических веществ в пр и-
брежной тундровой зоне северных морей могут нанести таким популяциям н е-
поправимый вред и привести к их уничтожению.
Другие организмы, в основном жители умеренных зон, особенно попул я-
ции животных (большинство насекомых) и однолетних растений (некоторые
травы), способны выдерживать значительные нар ушения условий жизни. Их
численность может колебаться в очень широких пределах. Максимальная чи с-
ленность в благоприятные годы и минимальная в неблагоприятные может ра з-
личаться в десятки, сотни и даже тысячи раз.
Рост популяций . Характер увеличения численности популяции может
быть различным. Выделяют два типа роста популяций. Их различия видны на
рис. 7, отображающем возрастание популяции во временном интервале. Кривые
имеют J- и S-образный вид.
Число особей

Вр емя
Рис. 7. Типы роста популяций

57
Параболообразной ( J-образной) кривой А (первый тип) описывается темп
роста популяции, когда ее плотность увеличивается с возрастающей скоростью
до тех пор, пока не начнет действовать фактор, ограничивающий рост (напр и-
мер, б удут полностью использованы ресурсы питания или воздуха в замкнутом
водоеме и т. п.).
Кривая В ( S-образная) описывает события, когда рост популяции вначале
увеличивается медленно, затем стремительно растет, но под влиянием сопр о-
тивления среды постепенно за медляется, и наступает равновесие, или стаци о-
нарное состояние, когда число особей не увеличивается.
Второй тип кривой (кривая В) типичен для роста бактерий и водорослей.
Первый участок S-образной кривой называется фазой замедленного роста (лаг -
фазой), кото рая заменяется фазой активного роста — (логарифмической фазой),
и, наконец, число бактерий в единице объема культуральной жидкости больше
не увеличивается — кривая выходит на «плато». Ход и растянутость этой кр и-
вой по времени для каждого вида бактерий свои , и они служат важнейшей х а-
рактеристикой чистой культуры бактерий и водорослей любого вида.
Колебания численности популяций . Популяция завершила свой рост, и
теперь ее численность слабо отклоняется от некоторой более или менее пост о-
янной величины. Эти небо льшие колебания численности связаны с сезонными
или годовыми изменениями температуры, влажности, количества пищи.
Примеры сезонных колебаний численности популяций: летние полчища
комаров (осенью их нет), цветы -первоцветы зацветают раньше всех весной и в
начале лета, к осени они отмирают.
По изменению численности некоторых видов растений или животных
можно судить об экологической ситуации в данном регионе. Такие организмы
называют биоиндикаторами, а процесс наблюдения за ними - биологическим
мониторингом.
Пр имером циклических колебаний численности мог ут служить циклы
трех - и четырехлетней периодичности северных мышевидных грызунов (м ы-
шей, полевок, леммингов) и хищников (полярной совы, песцов).
Известны случаи взрывного возрастания численности леммингов в Евр о-
пе, когда плотность их достигала такой величины, что они вынуждены были
мигрировать; их полчища двигались в сторону моря, достигнув которого мн о-
гие из них гибли. Это пример J-образного возрастания численности популяции,
а море в данном случае ограничивающи й фактор.
Еще одним примером колебания численности могут служить сведения о
нашествиях саранчи на посевы. В норме саранча живет в привычных для нее
местах обитания. Но бывают годы, когда плотность популяций саранчи дост и-
гает чудовищных размеров. Из -за боль шой скученности идет возрастание чи с-
ленности особей, у которых развились более длинные крылья, позволяющие
перелетать в соседние земледельческие районы и там тоже уничтожать все п о-
севы.
Здесь мы имеем пример возрастания численности также по J-образном у
(па раболическому) типу, и каждый такой случай сопровождается миграцией,
58
т.е. переселением в др угие места обитания (саранча, например, перелетает на
1200 км и более из Африки в Англию).
Пики численности насекомых - бабочек сосновой пяденицы и листве н-
ничной лис товертки, которые повторяются через 4 -10 лет, сопровождаются к о-
лебаниями численности птиц, питающихся этими насекомыми, и соответс т-
вующей динамикой биомассы деревьев. Деревья с наибольшей биомассой, б о-
лее ч увствительные к насекомым, подвергаются их нашеств ию и в значител ь-
ной степени уничтожаются. Отмершие остатки древесины разлагаются и об о-
гащают почву питательными веществами, поэтому начинают развиваться м о-
лодые деревья, которые менее ч увствительны к насекомым. Кроме того, росту
молодых деревьев способству ет увеличение освещенности из -за гибели бол ь-
ших деревьев с пушистой кроной. В это же время численность насекомых
уменьшается за счет уничтожения их птицами, подрастают молодые деревья
(на самом деле процесс длится несколько лет), крона их максимальна, - и все
начинается сначала. Таким образом, насекомые -листовертки как бы омолаж и-
вают экосистему хвойного леса.
Но в ряде случаев причины, вызывающие колебания численности поп у-
ляций, заключаются в них самих. Так, в условиях перенаселения у некоторых
млекопитающи х происходят резкие изменения физиологического состояния,
которые затрагивают нейроэндокринную систему. Это отражается на повед е-
нии животных, изменяется их устойчивость к стрессам, заболеваниям разного
рода, возрастает смертность. Например, зайцы -беляки ча сто погибают от «ш о-
ковой болезни» в периоды пиков численности.
Такие механизмы, как внутренние регуляторы численности, настроены на
некоторые пороговые значения. Но нужно помнить, что рег уляторные мех а-
низмы — это не только экстренные стабилизаторы численно сти популяций. С е-
зонные колебания численности иногда обеспечиваются действием этих же м е-
ханизмов.
Таким образом, видовые популяции — основные функциональные ед и-
ницы живой природы.
Процессы изменения популяций во времени, называемые популяционной
динамикой, — результат действия множества факторов окружающей среды, а
также внутренних механизмов популяционной регуляции.
3. Самой большой экосистемой является биосфера Земли - оболочка пл а-
неты, заселенная живыми организмами. Сведения о толщине биосферы разли ч-
ны. Но одно сравнение верно, что биосфера по сравнению с диаметром Земли
подобна кожице на большом яблоке.
Над поверхностью моря (или суши) живые организмы распространены
примерно на высоте до 6 км, в толщу суши они опускаются на 15 км и на 11 км
в глубь океан а; следовательно, общая толщина биосферы составляет около
20 км (рис. 8).
Биосфера включает литосферу, в том числе почву, гидросфер у (реки, оз е-
ра, моря, океаны) и тропосферу (нижняя часть атмосферы). Но жизнь в этих
слоях биосферы распределена неравномерн о; основная масса живого вещества

59
сосредоточена в поверхностном слое суши (50 -100 м) - это высота лесного п о-
лога, а в океане - поверхностные слои воды (10 -20 м). В этих слоях сконцентр и-
ровано больше 90% биомассы растений и животных.
Вся совокупность живых организмов планеты составляет биомассу Зе м-
ли. Она равна 2423х109 т сухой массы, из которой 97% составляют растения, а
3% - животные и микроорганизмы. Плотность жизни неодинакова в различных
средах и на поверхности Земли. Хотя 71% всей поверхности земного ш ара п о-
крыт водой, основная биомасса сосредоточена на суше - 99,8%.

Рис. 8 . Границы биосферы
Биосфера - многокомпонентная система, состоящая из отдельных стр у к-
тур. Эта система считается открытой, так как получает энергию Солнца извне.
Стр уктурным звеном биосферы являются биогеоценозы.
4. Учение о биосфере как особой оболочке Земли создал русский ученый
В.И. Вернадский. В.И. Вернадский еще в молодости заинтересовался вопросом
о влиянии организмов живой природы на ее мертвую, или, как он называл
позднее, «к осную » материю. Свою статью по почвоведению, написанную им в
1884 год у в бытность студентом и участником почвенных экспедиций В.В. Д о-
60
кучаева, он посвятил описанию влияния сурков, сусликов и других землеро ю-
щих животных на мощность, строение и состав почвенн ого покрова.
До середины 30 -х годов В.И. Вернадский считал все компоненты биосф е-
ры, в частности количество живого вещества в ней, постоянными на протяж е-
нии всей геологической истории Земли. Деятельность человека он рассматр и-
вал как чужд ую биосфере, наложен ную на нее извне. Однако с середины 30 -х
годов В.И. Вернадский пересмотрел эту точку зрения, признал качественную и
количественную эволюцию биосферы и стал намечать основные этапы такой
эволюции. С этого времени он и вмешательство человека в дела природы с тал
рассматривать как исторически обусловленный, качественно новый этап разв и-
тия биосферы. При этом он был уверен, что расхищение природных ресурсов,
характерное для ранних стадий развития капиталистического общества, явл е-
ние временное, связанное с недоста тком знаний и низким культурным уровнем
населения. В.И. Вернадский считал, что при разумном отношении к антроп о-
генному преобразованию природной среды суммарные ресурсы биосферы м о-
гут возрастать быстрее, чем возрастает численность человечества, и что такая
разумно преобразованная биосфера сможет удовлетворить материальные и д у-
ховные потребности человечества.
Термин «ноосфера» не принадлежит В.И. Вернадскому (его предложил
французский математик и философ Э. Лер уа в 1927 году, после того как им был
прослушан к урс лекций В.И. Вернадского по геохимии в Сорбонне). Ноос -
древнегреческое название человеческого разума. Следовательно, ноосфера - это
сфера человеческого разума. В дальнейшем употребление термина «ноосфера»
связано с именем В.И. Вернадского.
Все веществ о В.И. Вернадский поделил на гр уппы: живое вещество - все
живые организмы, населяющие нашу планету;
косное вещество - неживые тела, образованные без участия живых орг а-
низмов;
биогенное вещество - тела, образованные при участии живых организмов;
биокосное в ещество - особое природное тело - почва.
Функции живого вещества:
1. Газовая - поглощает и выделяет газы в процессе дыхания и фотосинт е-
за.
2. Окислительно -восстановительная - выражается в химических превр а-
щениях веществ в процессе жизнедеятельности органи змов. В процессе синтеза
органических веществ преобладают восстановительные реакции и происходят
затраты энергии. В процессе расщепления преобладают окислительные реакции
и выделяется энергия.
3. Концентрационная - это биогенная миграция атомов, которые сн ачала
концентрируются в живых организмах, а затем, после их отмирания, переходят
вновь в неживую природу. Следствием является накопление полезных иск о-
паемых в определенных местах земной коры (известняк, торф, каменный уголь,
нефть).
4. Геохимическая - созд ает и поддерживает компоненты биосферы.

61
В.И. Вернадский доказал, что за 4 млрд. лет существования на планете
Земля живые организмы вызвали огромные преобразования, полностью изм е-
нив облик нашей планеты: сделали ее зеленой, создали огромные запасы то п-
лива — нефти, каменного угля, торфа; в морях образовали коралловые рифы и
целые острова; создали голуб ую пелену нашей планеты, т.е. слой воздуха, в к о-
тором велика доля кислорода.
Под влиянием и при участии жизнедеятельности организмов в биосфере
происходит кр уго ворот воды, кислорода, углерода, азота и других веществ. Т а-
кой обмен элементами различных слоев биосферы обеспечивает возможность
жизни в ней живых существ.
Живые организмы способны накапливать многие элементы и сложные
вещества, повышая их концентрацию в тысячи раз.
Если вмешательство человека в биосферу незначительно, то сохраняется
природное равновесие экосистем. Однако усиливающееся влияние человека на
природу (вырубка лесов, которые выделяют кислород и испаряют много воды,
сжигание большого количества топлива, содержащего углерод, уменьшение
испарения с поверхности океана из -за пленки нефти, которая покрывает все
большие площади океана, и т. д.) приводит к нарушению равновесия и глобал ь-
ном у ухудшению состояния биосферы.
5. Глобальные проблемы биосферы.
Первая проблема - угроза парникового эффекта, о котором мы уже гов о-
рили.
Вторая проблема - разрушение озонового слоя, расположенного на выс о-
те 15 -50 км от земной поверхности и защищающего живые организмы от г уб и-
тельного действия коротковолновых ультрафиоле товых лучей (УФЛ). Умень-
шение озонового слоя на 1% влечет за собой увеличение ультрафиолетового
излучения (УФИ) на 1,5%. Полное исчезновение озонового слоя означало бы
гибель живых организмов на Земле. Даже его утончение приводит к рост у р а-
ковых заболевани й, гибели многих организмов, к изменению генетического к о-
да и, как следствие, к увеличению числа мутаций. Кроме этого, утончение оз о-
нового слоя приведет к увеличению нагрева Земли, усилению ветров, насту п-
лению пустынь. Озоновый слой разрушается в результат е попадания в него ле-
тучих хлор - и фторорганических соединений, которые распадаются под дейс т-
вием солнечного света. Каждый атом хлора или фтора, попавший в озоновый
слой, может разрушить до 100 000 молекул озона. Источники таких хлор - и
фторорганических со единений - различные растворители, фреон холодильн и-
ков и аэрозольных баллонов. Накопление различных аэрозолей в атмосфере
очень вредит озоновому экрану. Поэтому во всем мире идет поиск заменителей
этих опасных веществ. Запуски ракет также представляют опас ность для цело-
стности озонового слоя.
Третья важнейшая проблема биосферы - это аридизация (или опустын и-
вание) суши. Оп устынивание - это процесс крайней деградации земель, вед у-
щий к том у, что они становятся похожими на пустыню. Происходит это в р е-
зультате с нижения уровня гр унтовых вод и эрозии (разр ушения) почвы.
62

Вообще опустынивание - это взаимодействие засухи и хозяйственной
деятельности человека. Многие государства Древнего мира — Малой Азии,
Месопотамии, а также Рим, Греция потеряли свое мог ущество, а ин ые (Хорезм,
страны Сирии, Северной Африки) и совсем исчезли в рез ультате хищнического
отношения к почве. Истоще ние почв превращает стран у в пустыню. Так, земли
в районе Оклахомы превратились в «пыльную чашу». Др угой пример - опис а-
ние вида, открывающегося с Великой китайской стены: «Вся долина, бывшая
некогда пре красными фермерскими угодьями, превратилась в п устыню из пе с-
ка и гравия, то влажную, то сухую, но всегда бесплодн ую. Ее единственный
урожай сейчас - это пыль, подхватываемая сильными зимними ветрам и».
Рассмотрим причины опустынивания.
Перевыпас - увеличение поголовья скота, бесконтрольный выпас котор о-
го приводит к вытаптыванию пастбищ.
Упрощение экосистем - выжигание кустарников для лучшего роста тр а-
вы, уничтожение травы животными, не оставляющими е е перегнивать в почве.
Сельское хозяйство - интенсивное земледелие, не оставляющее поля под
пар, вынос химических элементов с урожаем.
Заготовка древесины - непланомерная вырубка лесов.
Засоление - в результате орошения происходит испарение воды, а соль
ос тается.
Перерасход грунтовых вод - грунтовые воды расход уются быстрее, чем
возобновляются.
Четвертая проблема - истощение природных ресурсов. В древние времена
человек добывал 19 элементов Периодической системы Д.М. Менделеева, к н а-
чалу XVIII века - 25, в XIX веке - до 50, а в настоящее время в производство в о-
влечено около 100 элементов. Количество ежегодно добываемых полезных и с-
копаемых превышает 100 млрд. т, и темпы добычи растут. По разным оценкам,
невозобновимые природные ресурсы истощатся через 50 -100 лет.
Проблема исчерпаемости природных ресурсов приобретает все большую
актуальность. Это связано с осознанием их ограниченности и со все более ув е-
личивающимся потреблением. Особый интерес представляет скорость испол ь-
зования различных видов топлива (каменны й уголь, нефть, газ), поскольку с их
использованием связаны проблемы загрязнения атмосферы и соответственно -
парниковый эффект, кислотные дожди и др угие явления.
Биосфера - это эволюционно сложившаяся, находящаяся в равнове с-
ном состоянии сист ема. Проблемы биосферы возникли в результате ра з-
вития особой оболочки Земли - сферы человеческого разума, или, как ее н а-
зывал В.И. Вернадский, ноосферы. Под ноосферой он понимал современный
этап развития биосферы.
Создание ноосферы - это создание новых принципов разумн ого управ-
ления биосферой. В этом процессе человечество должно найти способ ус т-
ранения экологического кризиса и одновременно - способ сосуществования
общест ва с природой при высоком уровне его технического развития. Чел о-

63
век должен научиться делать прогнозы и предсказывать возможные ре-
зультаты своего вмешательст ва в природные процессы .
Контрольные вопросы:
1.По каким показателям сравнивают между собой разные поп уляции?
2.Приведите примеры видов с простой и сложной возрастной стр укт у-
рой поп уляций.
3.Какие измене ния происходят в поп уляциях разных видов в ответ на
увеличение плотности?
4.Стоит ли разрешать охоту на диких животных? Если да, то можно ли
сделать так, чтобы охота не наносила урона популяции этих живо т-
ных?
5.У всех ли видов можно ожидать взрывов численнос ти популяций при
отсутствии врагов?
6.Каковы границы биосферы?
7.Почем у биосфер у часто называют глобальной экосистемой?
8.Почем у жизнь на планете не могла бы существовать, если бы Земля не
имела магнитного поля и озонового экрана?
9.В чем проявляется связь био сферы и космоса?
10. Какие из современных антропогенных факторов оказывают наиболее
сильное влияние на жизнь гидросферы и атмосферы? В чем проявляе т-
ся это влияние?
Блок 2. Гор одские и промышленные экосистемы. Здоровье человека и о кружающая среда
Лекция 8. Народонаселение. Городские и промышленные экосист емы
 Демографические проблемы и урбанизация;
 Экологические проблемы города;
 Атмосфера города и контроль за ее состоянием;
 Роль зеленых насаждений в городских экосистемах.
1. Демографические проблемы . Население Земли непрерывно увелич и-
вается. В начале сельскохозяйственной революции 10 000 лет до н. э. на нашей
планете жили 10 млн. человек, а в начале новой эры — 100—250 млн. человек.
Согласно экспертам ООН, 17 июля 1999 года в Сараеве родился 6 -
миллиардны й житель Земли. Особенно быстро возрастает население Азии, А ф-
рики, Латинской Америки. Ежегодно население мира увеличивается на 75 млн.
человек. Считается, что ежесекундно численность населения увеличивается на
3 человека.
В начале 2002 года в России прожив али 144 млн. человек (103 млн. чело-
век в городах и 39 млн. человек в селах).
64

Вместе с ростом населения растут и потребности общества в продоволь-
ствии, одежде, обуви, предметах обихода, жилище, средствах транспорта и др у-
гих благах, а все это треб ует развити я производства, которое связано с расш и-
ренным использованием природных ресурсов, с негативным воздействием на
окр ужающую сред у. Одновременно страдает здоровье населения городов. Зд о-
ровье общества — индикатор состояния окр ужающей среды.
Современные представ ления о состоянии здоровья населения формир у-
ются из трех показателей:
1) демографических (рождаемость, продолжительность жизни, смер т-
ность и т. п.);
2) данных о различных видах заболеваний;
3) данных о физическом развитии (особенно детей и подростков).
Осо бое значение имеет и формирование групп риска среди практически
здоровых людей. Такие группы риска выявляются при возможности радиоа к-
тивного облучения — по суммарной предельной дозе для человека.
Группы риска можно выделить в кр упных индустриальных центрах , а
также среди работников некоторых химических производств.
Промышленные предприятия сосредоточены в городах, поэтому стрем и-
тельно увеличивается число жителей города, происходит процесс урбанизации.
В среднем по России в городах сегодня проживает около 70 % населения. В та-
кой индустриально развитой стране, как Япония, в городах живет до 80% нас е-
ления.
Вместе с ростом урбанизации происходит постарение населения Земли,
т.е. увеличение доли стариков относительно всего населения. Особенно это х а-
рактерно для раз витых стран Европы (Германии, Франции, Швейцарии).
Меньше всего стареет население Африки — там самая большая доля де-
тей от всего населения.
Такая тенденция об условлена разницей в тех же демографических пок а-
зателях, которые характеризуют любую популяцию: ро ждаемость, продолжи-
тельность жизни, смертность и т. д.
2. Экологические проблемы городов . Наиболее значительным событи-
ем современности является рост городов.
Города — неотъемлемая часть Земли. Они занимают всего 2% площади
суши, но потребляют 3/4 мировых р есурсов. Половина населения Земли сег о-
дня живет в городах, причем к 2025 год у городское население составит 2/ 3 от
мирового.
Таким образом, наблюдается процесс урбанизации, то есть увеличение
доли городского населения, рост значения городов в жизни общества , распро-
странение городского образа жизни.
В современном мире 50 стран имеют степень урбанизации, превыша ю-
щую 70%. Стопроцентная урбанизация достигнута в Сингапуре и Кувейте, 99%
— в Гваделупе, 97% — в Бельгии и Макао.
Интенсивно увеличивается количество г ородов-гигантов, очень крупных
городов, образовавшихся в рез ультате роста и дальнейшего слияния (агломер а-

65
ции) многих городов и населенных пунктов. Они называются мегаполисами. В
Японии агломерации городов от Токио до Осаки образовали мегаполис Тока й-
до с чи сленностью населения 60 млн. человек. На восточном побережье США
25 агломераций от Бостона до Вашингтона образовали мегаполис Босваш с н а-
селением 40 млн. человек.
Кр упнейшими городами мира в 1994 год у были Токио (Япония, 26,5 млн.
человек), Нью -Йорк (США, 16,3 млн.), Сан -Паулу (Бразилия, 16,1 млн.), Мех и-
ко (Мексика, 15,5 млн.), Шанхай (Китай, 14,7 млн.), Бомбей (Индия, 14,5 млн.),
Лос -Анджелес (США, 12,2 млн.), Пекин (Китай, 12,0 млн.), Калькутта (Индия,
11,5 млн.), Сеул (Южная Корея, 11,5 млн.).
Особыми че ртами крупного города являются: плотная многоэтажная з а-
стройка, развитие транспорта и связи, преобладание застроенной части терр и-
тории над зелеными насаждениями, концентрация источников загрязнения о к-
ружающей среды, рост плотности населения.
История развит ия городов . Развитие городов - процесс объективный.
Первый город, как известно, появился на Земле 9 -8 тысяч лет назад в Палест и-
не. Это был библейский Иерихон, который, по преданию, пал после 7 -дневной
осады от трубных звуков во время обхода его стен священ никами -
израильтянами. Его размеры были невелики - около 3,5 гектара, и проживали в
нем 2 -3 тыс. жителей. Древнейшим городом был также Вавилон. В VII веке до
н. э. в нем проживал 1 млн. человек, и он занимал площадь 10 км 2.
В VIII -VII веках до н.э. древними греками были выработаны важнейшие
принципы градостроительства. В центре греческого города, обычно на холме,
возвышался акрополь с главными храмами и общественными соор ужениями.
Вокр уг акрополя размещались жилые и ремесленные кварталы и рыночная
площадь. Г реки стремились «вписать» город в рельеф, учитывали микрокл и-
мат, строили город под защитой гор от сильных ветров. Для строительства в ы-
бирали территорию с небольшим уклоном для улучшения стока, умело испол ь-
зовали террасы.
Кр упнейшим мегаполисом Древнего мир а был Рим, в котором в IV веке
до н.э. проживали до миллиона человек. В крупных древних городах действ о-
вали водопровод, канализация, были мостовые.
Первые р усские города появились в VIII -X веках, они выполняли в о с-
новном роль крепостей.
Современные градост роители должны ставить перед собой иные цели -
овладеть пространством, поднять б уд ущий город ввысь, оставив максимум те р-
ритории для садов, парков, зон отдыха.
В 2000 год у кр упнейшим городом мира вновь стал Токио с населением 28
млн. жителей, обогнавший Мех ико.
Городские экосистемы . Города играют большую роль в экономической,
политической и общественной жизни человечества.
Все население городов — люди, животные, насекомые, птицы, деревья, а
также промышленные предприятия, системы коммуникаций представляют с о-
бой городские экосистемы. Эти экосистемы сложно назвать экосистемами в
66
общепринятом понимании. В них отсутствуют основные свойства экосистем:
способность к саморегулированию и круговороту веществ. Здесь практически
отсутствует звено редуцентов, и заметно п одавлена деятельность прод уцентов.
Существование городов невозможно без постоянного притока энергии.
Городские экосистемы гетеротрофны, доля солнечной энергии, котор ую п о-
глощают растения города, мала по сравнению с огромным количеством пост у-
пающей в города энергии от гидро - и атомных электростанций, месторождений
нефти, газа, угля. Кроме энергии, город потребляет огромное количество воды.
Главная особенность экосистем городов в том, что в них невозможно эк о-
логическое равновесие. Человек должен сам рег улиров ать как потребление г о-
родом энергии и ресурсов (сырья для промышленности и пищи для людей), так
и количество ядовитых отходов, поступающих в атмосфер у, вод у и почву в р е-
зультате деятельности промышленности и транспорта.
Рост городов в мире определяется в п ервую очередь уровнем и темпами
развития промышленности и транспорта, поэтому в городах возрастали и во з-
растают экологические проблемы. Эти проблемы касаются всех средовых с о-
ставляющих: климата, атмосферы, водных ресурсов, почв. Вода, возд ух, почва
в услов иях техногенного развития города являются лишь буферами, а при
сильной степени загрязнения сами становятся источниками экологической
опасности.
Для современного города характерны след ующие экологические пробл е-
мы:
1) напряженность кислородно -углеродного бал анса воздуха; в городах
наблюдается тенденция понижения кислорода и увеличения углекислого газа в
составе возд уха;
2) сильное и интенсивное загрязнение возд ушного бассейна, водных и с-
точников, почвенной среды;
3) в городах складывается свой тип микроклимата с ухудшенными для
человека экологическими характеристиками;
4) городская среда насыщена различными физическими загрязнителями:
шумом, электромагнитным излучением и др.;
5) жители городов испытывают повышенные отрицательные эмоционал ь-
ные и психологические нагр узки.
3. Атмосферное загрязнение . Над крупными городами атмосфера с о-
держит в 10 раз больше аэрозолей и в 20 — 30 раз больше газов, чем над сел ь-
ской местностью. Причина столь неблагополучной атмосферы городов закл ю-
чается в том, что города являются кр упны ми центрами тяжелой промышленн о-
сти.
На городскую среду оказывает влияние целый ряд техногенных факторов.
Наиболее мощные из них - отходы промышленного производства, поступа ю-
щие во внешнюю сред у в виде газов, дымов, пыли; транспорт; тепловые и эне р-
гетически е станции и т. д.
Основные загрязнители атмосферы — углекислый, сернистый, угарный
газы, оксиды азота. По усредненным расчетам, на 500 тыс. населения во время

67
отопительного сезона выбрасывается 150 т сернистого газа, 100 т оксидов азота
в сутки. Кроме того, в воздух попадает летучая зола, содержащая силикаты,
сульфаты, сульфиты, карбонаты, фосфаты, соли щелочных металлов.
С увеличением размеров городов в них повышается доля в общем загря з-
нении атмосферы от автотранспорта. В целом выбросы автотранспорта знач и-
тельно более токсичны, чем выбросы от промышленных источников. Кроме
угарного газа, оксидов азота и сажи, работающий автомобиль выделяет в окр у-
жающую среду более 200 веществ и соединений, в число которых входят св и-
нец и др угие тяжелые металлы, бензапирен, обладающий канцерогенным дей-
ствием, летучие углеводороды. На долю автотранспорта приходится до 90%
всех выбросов в атмосфер у (более 2 млн. т в год). В Москве сейчас насчитыв а-
ется около 3 млн. автомобилей. Положение усуг убляется несовершенством дв и-
гателей, наличием хронических пробок и заторов. Известно, что на холостом
ход у двигатель выделяет в 3 -4 раза больше вредных веществ, чем при работе в
оптимальном режиме.
Выбросы промышленных предприятий столицы не столь токсичны, как
автомобильные, но значительно снижают прозрачность атмосферы. В целом на
каждого москвича приходится 46 кг промышленных выбросов вредных веществ
в атмосфер у. Наибольшие объемы выбросов загрязняющих веществ в атмосф е-
ру приходятся на долю энергетики (55%) и нефтеперерабатывающей промы ш-
ле нности (26%).
Кр упными загрязнителями атмосферы Москвы являются шинный и не ф-
теперерабатывающий заводы, комбинаты стройматериалов (Лианозовский,
Бескудниковский и другие), заводы «Серп и молот», «Красный богатырь», а в-
томобильный им. Лихачева и АЗЛК и другие предприятия.
Мелкая пыль также один из загрязнителей городского возд уха. Пыль, з а-
грязняющая атмосфер у, свободно проникает в легкие и задерживается там, а
очень мелкая действует как газы. Вредные микрочастицы обладают мутаге н-
ными (изменения на генетическом уровне) и канцерогенными свойствами (о б-
разование злокачественных оп ухолей). Кроме того, пыль адсорбирует большое
количество микроорганизмов, в том числе и болезнетворных.
Лидером среди российских городов по выбросам загрязняющих веществ в
атмосфер у являет ся Норильск (более 3 млн. т в год). Пятно загрязненного снега
вокр уг него прослеживается из космоса на расстоянии в сотни километров.
С любым загрязнителем, доза которого невелика, организм человека м о-
жет справиться. Но существуют некоторые пороговые велич ины, при которых
концентрация вредных веществ такова, что они отрицательно сказываются на
здоровье. Такие пороговые величины (межд у вредными и безвредными конце н-
трациями) называются предельно допустимыми концентрациями (ПДК). Эк о-
логи, медики, биологи соста вляют таблицы ПДК для различных потенциально
вредных примесей в воздухе, воде, почве. Кроме того, для каждого источника
загрязнения устанавливаются предельно допустимые выбросы (ПДВ).
Загрязнение вод . Проблема водоснабжения городов - одна из острейших.
Гор ода потребляют в 10 раз больше воды в расчете на одного жителя, чем сел ь-
68

ские районы. Объемы сточных вод достигают 1 м3 в сутки на одного человека.
Велики различия в потреблении воды на д уш у населения межд у городами: м о-
сквич тратит около 700 л воды в сутки, а калужанин - вдвое меньше.
Сточные воды представляют мощный источник химического загрязнения
окр ужающей среды - водоемов, подземных водных горизонтов. Сточные воды,
попадая в реки, разносятся вокруг городов на многие десятки и даже сотни к и-
лометров. Поня тие «сточные воды» включает в себя бытовые и промышленные
сточные воды. Бытовые сточные воды наряду с фекалиями и остатками пищи
содержат моющие и чистящие средства, в состав которых входят и токсические
вещества. Промышленные сточные воды еще более насыще ны токсическими
веществами и при попадании без предварительной очистки в водоем могут в ы-
звать гибель всех водных организмов в нем. Также промышленные сточные в о-
ды характеризуются высокой температурой, значительным содержанием не ф-
тепродуктов и резкими переп адами поступления.
Ни один из московских водоемов и ни одна из рек не соответствуют р ы-
бохозяйственным нормативам. В черте города находятся водные объекты, к о-
торые настолько загрязнены, что представляют угрозу для здоровья населения.
Интенсивная откачка под земных артезианских вод и ограниченное их п о-
полнение ведет к образованию под большими городами депрессионных вор о-
нок, что создает опасность провалов, приводит к деформации зданий. В резул ь-
тате снижения уровня подземных вод в подолье -комячковском водоносном го-
ризонте на 50 -70 м, а в алексинско -протвинском водоносном горизонте на 90 -
120 м под Москвой создалась депрессионная воронка радиусом 90 -100 км.
Загрязнение подземных вод - акт уальная проблема столичного региона,
поскольк у естественное их обновление в пр оцессе водообмена происходит в
течение сотен и тысяч лет (в отличие от рек и водохранилищ, где оно не пр е-
вышает нескольких месяцев, лет).
Городские почвы (урбоземы) . Под воздействием кр упных городов в зн а-
чительной мере загрязняется почвенный покров. Городс кие почвы (урбоземы)
отличны от естественных по химизму, водно -физическим свойствам. Они пер е-
уплотнены, почвенные горизонты перемешаны и насыщены строительным м у-
сором, бытовыми отходами. Естественный почвенный покров на большей части
города уничтожен, кром е парков.
Особый вклад в ухудшение химических свойств почв вносит применение
зимой солей в целях быстрого освобождения дорог от снега. Для этого испол ь-
зуют в основном хлористый натрий. В результате в городах и вдоль автомаг и-
стралей появляются такие же засо ленные почвы, как в степях или на морском
побережье.
Городские почвы, кроме почв лесопарков, имеют повышенное содерж а-
ние тяжелых металлов, особенно в верхних (0 -5 см) слоях, которое в 4 -6 раз
превышает фоновое. Сильное загрязнение почвы тяжелыми металлами в сово-
купности с очагами сернистых загрязнений приводит к уничтожению микр о-
флоры, потере плодородия, возникновению техногенных пустынь.

69
Почва становится мертвой при содержании в ней 2 -3 г свинца на 1 кг
грунта, а в некоторых участках промышленных зон содер жание свинца соста в-
ляет 10 -15 г на 1 кг гр унта.
Из -за регулярной уборки растительных остатков снижается плодородие
городских почв, что обрекает городские растения на «голодный паек». Ухудш а-
ет качество почв и рег улярное скашивание газонов. Снижает плодороди е г о-
родских земель и бедная почвенная микрофлора. Почти нет в почвах городов
дождевых червей. Нередко городские почвы стерильны почти до 1 м вглубь.
Экологические ф ункции городских почв ослаблены не только из -за сильного
загрязнения (почва перестает быть ф ильтрационным барьером), но и из -за их
уплотнения, затрудняющего газообмен в системе «почва - атмосфера».
Микроклимат города . В кр упных городах формируется особый климат,
который в летний зной близок к климату скалистой пустыни. Так, летом в М о-
скве темпера тура на поверхности асфальта в полдень достигает 45 -55°С, благ о-
даря чему в городе создается «эффект духовки». В безветренные дни над гор о-
дом на высоте 100 -150 м может образовываться слой температурной инверсии,
который задерживает загрязненные массы возд ух а над территорией города. В
результате теплового загрязнения над крупными городами формир уются остр о-
ва тепла, над которыми устанавливается своеобразная циркуляция возд ушных
масс - городские бризы.
Пыль, выброшенная промышленными предприятиями, автотранспор том,
ТЭЦ, котельными, резко повышает содержание в атмосфере ядер конденсации
(частиц серы, соединений азота), абсорбирующих капельки воды. Поэтому в
крупных городах больше облачных, пасмурных дней и выпадает больше снега,
чем в пригородах.
Запыленная, заму тненная атмосфера насыщена токсинами, сдерживает
поток солнечной радиации: снижение поступления ультрафиолетовой радиации
приводит к росту содержания в воздухе болезнетворных бактерий. Эти факторы
способствуют развитию бронхитов, рака легких, эмфиземы, инф екционных и
других болезней.
Видеозагрязнение . Зрительное загрязнение охватывает визуальную сред у
— архитектур у, цветовую гамму зданий, ландшафты, озеленение, рекламу, ви т-
рины, 114 чистоту улиц, лозунги. Сейчас Москва стала более многокрасочной,
но проблем а видеозагрязнения осталась. В городе появляется много одноти п-
ных новостроек, др угих малопривлекательных соор ужений, раздражающих
глаз. Их особенно много в так называемых спальных районах и в центре. И н е-
удивительно, что человек, оказавшись здесь, испытыва ет желание поскорее п о-
кинуть это место.
5. Роль зеленых насаждений в городских экосистемах . Зеленая раст и-
тельность, кроме того, что насыщает атмосфер у кислородом, играет роль во з-
душного природного фильтра. Она задерживает распространение пыли и газов.
Знач ительное количество вредных веществ растения поглощают, как, напр и-
мер, сернистый газ, оксиды азота; а такие вещества, как фториды, хлориды,
70
свинец и т.д., растения не усваивают, но также способны поглощать из атм о-
сферы, очищая ее.
Поскольку на листьях горо дских деревьев и внутри них скапливается
большое количество вредных веществ, опавшую листву ни в коем случае нел ь-
зя сжигать в черте города, так как все вредные вещества, осевшие в листьях, в
процессе сгорания вновь попадают с дымом в атмосфер у.
Зеленые рас тения способны вырабатывать фитонциды — вещества, уб и-
вающие бактерии. Благодаря растениям в воздухе снижается содержание вре д-
ных тяжелых ионов и увеличивается количество легких.
Большую роль играют зеленые насаждения в улучшении микроклимата
города, поскол ьку снижают высокие летние температуры, повышают влажность
воздуха, являются механической преградой сильным ветрам, уменьшают во з-
действие шума, электромагнитных колебаний и т.д.
Известно, что растения поглощают до 25% звуковой энергии.
Поскольку микроклима т кр упного города из -за большой площади а с-
фальтированных и забетонированных поверхностей близок к микроклимату
степи (особенно летом), то геоботаники рекоменд уют для озеленения такие п о-
роды: д уб, ясень, липу, вяз.
Зеленые насаждения в городе оказывают поло жительное эмоциональное
влияние на психику человека, являясь уголками здоровья и успокоения.
Поэтому жизненно важно для горожан охранять старые садово -парковые
комплексы и принимать участие в создании новых зеленых зон.
Считают, что пирамидальные кроны воз буждают человека, а овальные и
плакучие успокаивают. Эмоциональное воздействие проявляется и через мн о-
гообразие листьев и их цветовую гамму. Например, в течение вегетационного
периода цветовая гамма лиственных растений достигает 28 оттенков, а хвойных
- 12 .
Оптимальное соотношение по экологическим показателям площади з а-
стройки кр упных городов к площади лесопаркового защитного пояса должно
быть не менее 1:5, тогда как в Лондоне, Париже, Вашингтоне это соотношение
1:10 (а в Москве - 1:1,5).
Характерной особен ност ью современной жизни явился стремител ь-
ный рост урбанизации. К концу столетия преобладающим в мире станет
городское население.
Заботой экологов и архитекторов должны быть программы по пр о-
ектированию городов с учетом всех особенностей геологической и био лог и-
ческой среды. Такова программа «Экополис», идеализированный объект, где
сбалансированы взаимоотношения города и окружающей среды.

Контрольные вопросы :

1. Какими средствами достигалась независимость человека от среды?
2. Каковы плюсы и минусы промышленной революции?

71
3. Почему идет процесс урбанизации, несмотря на ухудшение жизни в
больших городах?
4. В сходство и различие экологических и экосоциальных связей?
5. Каким образом человек преодолевает дефицит пищевых ресурсов и
тем самым расширяет социально -экологичес кую ёмкость среды своего
обитания?
6. Назовите основные причины ускоренного роста численности насел е-
ния Земли?

Лекция 9. Влияние шума, электромагнитного излучения и радиации
на о рганизм человека. Проблемы отходов

 Проблемы шума в городах.
 Иммунитет и ради ация.
 Отрицательное влияние электромагнитных полей.
 Промышленные и твердые бытовые отходы.

Влияние шума на организм человека. Серьезным фактором, ухудша ю-
щим жилищную среду большого города, является шум. Шумы городской среды
воздействуют на человека на про изводстве, на улицах городов, дома.
Уровни шума (звукового давления) измеряются в децибелах (дБ). Напр и-
мер, обычный разговор на расстоянии 1 м создает шум в 65 дБ, звон будильн и-
ка — 80 дБ, поезд на расстоянии 7м — 90 —93 дБ, взлетающий реактивный с а-
молет с 25 м — 140 дБ. Средний уровень шума в 50 -тысячном городе составл я-
ет 55 дБ.
Неприятные ощущения у человека возникают при уровне ш ума от 60 до
90 дБ. При 129 дБ появляются болевые ощущения, а при 150 дБ возникает н е-
обратимая потеря слуха.
В настоящее время в кр упных городах интенсивность шума увеличилась
на 10 —15 дБ за счет трамваев, троллейбусов, автобусов. Самым шумным гор о-
дом считается Рио -де-Жанейро, уровень шума в районе Капакабана — более 80
дБ. Это грозит его обитателям нар ушениями слуха и заболеваниям и сердца.
Основным источником ш ума в городах является транспорт. На шумовой
режим жилой среды оказывают влияние промышленные и коммунальные об ъ-
екты. Уровни шума этих объектов обычно ниже транспортных, но физические
характеристики производственных шумов (то тальный, ударный, импульсный и
т. д.) создают неблагоприятные условия для проживания. В совокупности все
эти источники создают постоянный звуковой фон, сопровождающий людей и
когда они трудятся, и в нерабочее время. Особенностью шумов является их н е-
периоди чность, т. е. усиления и спады их уровней наступают внезапно и по
продолжительности сильно варьируют.
При открытых окнах квартир люди подвергаются 10 -кратному воздейс т-
вию шума по сравнению с квартирами, обор удованными кондиционерами и
стеклопакетами. Вслед ствие длительного воздействия этого фактора на окр у-
72
жающую сред у современный городской человек потерял слуховую ч увств и-
тельность. Так, например, аборигены Африки в состоянии слышать звук част о-
той до 28 тыс. герц, а жители Нью -Йорка воспринимают звуки частот ой только
до 8 тыс. герц. Возникают опасения, что в урбанизированных районах под во з-
действием все возрастающего шума могут рождаться глухие дети. Шум спос о-
бен привести клетки органов слуха и нервную систему к деградации и гибели.
Из древней истории сохрани лся пример, когда император, живший в III
веке до н.э., издал указ, гласивший: «Повелеваю не вешать преступников: пусть
флейты, барабаны и колокольчики непрерывно звучат до тех пор, пока приг о-
воренный не упадет бездыханным; и это б удет самая мучительная см ерть, к а-
кую только можно себе представить. Звоните беспрерывно в колокольчики, п о-
ка преступник не потеряет рассудок и не умрет».
Организм часто реагир ует на шум на бессознательном уровне, но все ра в-
но такое воздействие вызывает повышенное психическое напря жение. Громкий
звук, отрицательно действуя не только на слух, приводит к нар ушениям де я-
тельности нервной системы, повышенной утомляемости, ослабляет внимание.
Страдает и сердечнососудистая система. Наиболее чувствительны к шуму дети.
Но даже и воины могут быть сломлены «звуковой атакой». Известен случай
взятия таким образом пещерного города Ч уф ут -кале в Таврии. Город -крепость,
расположенный на обрыве, был практически неприступен. И тогда атакующие
татарские воины решили взять город шумом - они много дней и ночей создав а-
ли сокр ушительный ш ум; одни отряды сменяли др угие, а те, кто был в креп о-
сти, не знали сна и покоя. Они не выдержали этой изнурительной психической
атаки и сдали город.
Длительное воздействие городского шума на человека ведет к снижению
произво дительности тр уда. Общая заболеваемость рабочих шумных цехов в
среднем на 25% выше, чем у рабочих тихих цехов. Однако разные звуки по -
разному действуют на организм. Например, гнетущая тишина плохо действует
на работоспособность. Звуки определенной силы сти мулир уют мышление, ос о-
бенно счет. Звуки капель дождя, падающих в ритме человеческого пульса, н а-
вевают сон. Каждый человек воспринимает шум по -своему, но в условиях г о-
рода происходит постоянное напряжение слухового анализатора. Человек н а-
чинает хуже слышать сначала высокие звуки, а потом низкие, постепенно м о-
жет произойти потеря слуха.
Шумовые раздражители вызывают перенапряжение нервной системы,
способствуют возникновению вегетососудистой дистонии. Авиационный шум
ведет к возникновению сердечнососудистых за болеваний. Шум нар ушает сон,
вызывает головную боль, испуг, тревогу; развиваются неврозы, проявляется
повышенная агрессивность; инфразвуки могут вызывать растерянность и сл а-
бость, вплоть до полной прострации.
Для того чтобы уберечь здоровье от шумовых возд ействий, необходимо
принимать определенные меры: строительство квартир с малой акустикой (р а-
мы с тройным остеклением), озеленение, строительство домов по «замкнутой

73
системе». Автострады должны пролегать в выемке, т.е. ниже уровня жилых
зданий.
В настоящее время, кроме ш умовых воздействий, человек подвергается
физическому действию и других факторов: радиации, электромагнитных полей.
Иммунитет и радиация. Одним из мощных факторов, разр ушающих
здоровье человека, является повышенное радиоактивное из лучение. Оно выз ы-
вается превышением естественного уровня содержания радиоактивных веществ
в среде. Человек привык жить в условиях естественного фонового радиоакти в-
ного облучения. Однако повышенное облучение приводит к снижению имм у-
нитета, раковым заболеван иям, лучевой болезни. Еще сильнее влияет на здор о-
вье употребление пищи, зараженной радиоактивными веществами.
К радиоактивному, или ионизирующему, излучению относят рентгено в-
ское и гамма -излучение.
Радиоактивные атомы вызывают ионизацию др угих атомов и мол екул.
При взаимодействии их с другими молекулами возникают свободные радикалы
— молекулы или атомы, имеющие неспаренные электроны, которые атакуют
биологические макромолекулы — белки, ДНК, т. е. вносят нар ушения и изм е-
нения в генную программу организма. Эт о может проявляться в мутациях или
предмутационных изменениях. Свободные радикалы нар ушают белково -
липидные структуры. Ионизирующее излучение ведет к нарушению структуры
и функций иммунной системы, возникают иммунодефицитные состояния. В р е-
зультате резко у величивается число инфекционных, аутоиммунных и онкол о-
гических заболеваний.
Иммунитетом называют способность иммунной системы к отторжению
чужеродных тел. Макрофаги и лимфоциты — основные клетки иммунной си с-
темы. Иммунный ответ проходит две стадии: 1) узна вание чужеродных молекул
и выработка белков -интерлейкинов; 2) разрушение чужих клеток и макром о-
лекул. На этих двух стадиях работают разные виды клеток иммунной системы.
При интенсивном радиоактивном облуч ении погибают любые делящиеся
клетки. Таким образом, может погибнуть много быстро делящихся лимфоцитов
— это выведет из строя иммунную систему.
Л учевая болезнь возникает, когда гибнут все интенсивно делящиеся кле т-
ки и обновляющиеся ткани. К ним относятся кроветворная, иммунная, генер а-
тивная ткани, слизистые ткани кишечника. При лучевой болезни они пораж а-
ются первыми.
В зависимости от дозы облучения, которая измеряется в греях, могут ра з-
виваться церебральная, кишечная, костно -мозговая форма лучевой болезни,
иммунодефицитные состояния или канцерогенез.
Кроме т ого, после облучения начинает активизироваться как патогенная,
так и облигатная (безвредная и полезная) микрофлора, и последняя начинает
проявлять патогенные свойства. Условно -патогенные микробы становятся п а-
тогенными. Наступает снижение устойчивости к инф екционным заболеваниям.
Полное выздоровление облученных клеточных популяций наступает редко.
74
Так, проводились медицинские наблюдения за населением Чернобыля и
Семипалатинска. Иммунная система людей, находившихся в то или иное время
в районе катастрофы, ока залась существенно нарушенной, особенно у детей.
Острее и продолжительнее стали хронические неспецифические заболевания.
Участились заболевания дыхательных путей, ОРЗ, увеличились размеры щит о-
видной железы.
Если радиацией поражается тимус (вилочковая желез а), это вызывает
преждевременное старение, так как снижается уровень тимусных гормонов. Е с-
ли радиоактивные изотопы попадают внутрь, они становятся источником п о-
стоянного излучения. Например, стронций -90 концентрируется в костях и п о-
стоянно действует на кро ветворную систему, убивая все ее молодые элементы.
Изотоп йода накапливается в щитовидной железе, сильнее всего действует на
близлежащий тимус. Селен -75 нар ушает циркуляцию лимфоцитов.
Вещества, способные защищать от губительного воздействия радиации,
назы ваются радиопротекторами.
Радиопротекторы типа антиоксидантов мог ут ослабить действие ради а-
ции в два и более раз (цистеин, цистеамин, дибунал, медин).
Для того чтобы предотвратить канцерогенез, снижают калорийность п и-
щи и проводят витаминизацию в течение в сего года.
Пектин и пектиносодержащие прод укты способны связывать и выводить
из организма металлы (стронций, цезий, свинец, ртуть) и уменьшают всасыв а-
ние радионуклидов. Это салаты, соки из овощей и фруктов. В рацион надо вв о-
дить щавелевую кислоту, лимоннок ислый натрий, глюконат кальция, насыщать
организм солями кальция и фосфора.
Один из эффективных радиопротекторов — витамин А или его провит а-
мин бетакаротин. Более желателен комплекс: витамин А, витамины Е и С.
Для лечения применяют иммуномод улирующие вещес тва — препараты тимуса:
тималин, тактивин, тимоптин, тимоген.
Основным источником радиоактивного заражения в помещениях является
инертный радиоактивный газ радон. Он образуется при распаде радиоактивных
веществ, содержащихся в почвах и многих минералах. Пр осачиваясь через
фундамент и пол из гр унта или высвобождаясь из материалов, использованных
при строительстве, радон накапливается в помещениях. В результате возникают
довольно высокие уровни радиации. Медицинские последствия этого выраж а-
ются в росте числа раковых заболеваний. Поэтому необходима оценка радиоа к-
тивной обстановки в помещениях.
Отрицательное влияние электромагнитных полей. Магнитное поле
Земли — это естественное электромагнитное поле. Под влиянием корпускуля р-
ных потоков (движущихся частиц) в маг нитном поле Земли наступают кратк о-
временные изменения. Это называется магнитной б урей.
Изменения в геомагнитном поле (ГМП) Земли связаны в основном с со л-
нечной активностью. Если на Солнце произошла вспышка, то в сторону Земли
вырывается быстрый поток солне чной плазмы, вызывая «солнечный ветер», к о-
торый и вносит изменения в геосфер у Земли. ГМП действует на все живое, в

75
том числе и на человека. В периоды магнитных бурь увеличивается количество
сердечнососудистых заболеваний, ухудшается состояние людей, страда ющих
гипертонической болезнью (повышением кровяного давления). Действие эле к-
тромагнитных полей выводит человека из состояния устойчивого равновесия.
Так, ученым А.Л. Чижевским было установлено, что вспышки эпидемий гриппа
связаны с солнечной активностью. Ч ем больше пятен на Солнце, тем больше
вероятностей вспышек гриппа. Частота гипертонических кризов также зависит
от геомагнитных бурь. Геомагнитые возмущения увеличивают число дорожно -
транспортных происшествий, у больных шизофренией увеличивается колич е-
ство приступов.
Геофизические аномалии мог ут привести к утрате навигационных сп о-
собностей у птиц — у них наступает полная дезориентация; у животных н а-
блюдается нарушение условных рефлексов. В годы «спокойного» Солнца отм е-
чено меньше инфарктов миокарда, мозговы х инсультов.
Кроме естественного электромагнитного поля, в современных условиях
появились искусственные электромагнитные поля (ЭМП), которые в отдел ь-
ных районах к сотни раз выше среднего естественного поля. Источники ЭМП
— радиопередающие устройства, линии электропередач, городской электр о-
транспорт. В настоящее время большая часть населения живет в условиях п о-
вышенной активности ЭМП. За последние годы в городах число разнообразных
источников ЭМП во всем частотном диапазоне резко увеличилось. Это и р а-
диотеле фоны, радары ГАИ, микроволновые печи, компьютеры и так далее. И с-
точники электромагнитных полей приводят к нар ушениям в системах, органах
и тканях, а также к функциональным изменениям в сердечнососудистой и э н-
докринной системах человека. Чаще встречаются эл ектрические поля промы ш-
ленной частоты (ЭППЧ), вызывающие головную боль, чувство усталости,
ухудшение аппетита, раздражительность, ухудшение оперативной памяти, и з-
менение кардио - и энцефалограммы, катаракту хрусталика глаза.
По мнению врачей, наиболее ч увст вительными к ЭМП являются нервная,
иммунная, эндокринная и половая системы.
У подопытных животных при действии ЭМП наблюдается угнетение у с-
ловно -рефлекторной деятельности, реакции запаздывают, бывает выпадение
условных рефлексов и полное отсутствие двигате льной активности.
СВЧ -волны малой интенсивности действуют на репрод уктивную фун к-
цию животных. Радиочастоты влияют на морфологический состав крови и о б-
мен веществ. Происходит перераспределение жизненно важных микроэлеме н-
тов: меди, цинка, железа, кобальта.
Резкие нар ушения под действием слабых ЭМП наблюдаются в период
роста и развития организмов. Особенно велика ч увствительность организмов к
многократному действию ЭМП. При этих условиях наблюдается кумулятивный
эффект (эффект накопления).
Как должна быть нала жена защита от ЭМП радио -и телепередающих ус т-
ройств?
76
Основные источники высокочастотной энергии - радио - и телепереда ю-
щие центры и радиолокаторы. Поэтому такие центры должны быть размещены
за пределами населенных мест. Антенны устанавливают на насыпях. Не допу с-
кается их размещение вблизи жилых и общественных зданий, должны сущес т-
вовать санитарно -защитные зоны, где нет строений.
Промышленные и твердые бытовые отходы. Одними из основных и с-
точников загрязнения городских территорий являются промышленные, обр а-
зующиеся в результате производственного процесса, и твердые бытовые отх о-
ды (ТБО), возникающие в процессе жизни человека в жилище и в результате
амортизации предметов быта.
Еще в V веке до н. э. в Афинах был издан первый (из известных) эдикт,
запрещающий выбр асывать мусор на улицы, пред усматривалась организация
специальных свалок, и мусорщикам предписывалось сбрасывать отходы далеко
за городом.
В кр упных городах России ежегодно накапливается до 1 и более тонн о т-
ходов на 1 жителя. В целом же промышленными метод ами перерабатывается
только 3 —5% ТБО, остальное вывозится на свалки и полигоны.
Избавиться от твердого мусора можно тремя способами: закапывать, сж и-
гать и утилизировать.
Под свалки в пригородах отводятся большие площади земель. Скопления
мусора резко измен яют характер естественных природных процессов на о б-
ширных пространствах на долгие годы. Вся площадь мусорного полигона пре д-
ставляет опасность для здоровья людей и животных. Грунтовые воды и почвы
вокр уг свалок оказываются загрязненными ядовитыми веществами и болезн е-
творными микроорганизмами.
Объемы свалок в наших городах удваиваются примерно каждые 10 лет.
Так, только в Москве для складирования промышленных и бытовых отходов
треб уется ежегодно 30 га новых территорий.
Твердые утилизируемые бытовые отходы (ТУ БО) современного города
представляют собой не только эпидемиологическую, но и токсикологическую
проблему. Обычные ТУБО содержат более 100 наименований токсичных с о-
единений: красители, пестициды, ртуть, растворители, свинец, лекарства, ка д-
мий, соединения мы шьяка, формальдегид, соли таллия и др. Серьезную пр о-
блему представляют также пластмассы и синтетические материалы, так как они
не подвергаются процессам биологического разр ушения и мог ут десятки лет
находиться в окружающей среде. При горении пластмасс и си нтетических м а-
териалов выделяются многочисленные токсины, в том числе диоксиды, фтор и-
стые соединения, кадмий и др.
В Москве ежегодно образуется 2,5 млн. тонн ТУБО. Основная их часть
(до 90%) утилизир уется на специальных полигонах Тимохово, Хметьево и др у-
гих, площадь которых варьирует от 10 до 100 га, а мощность толщи отходов
достигает 20 м и более. Найти новые свалки тр удно из -за недостатка земли и
протестов местных жителей. Но и простое захоронение отходов — мероприятие
достаточно дорогое. Поскольку стоимо сть захоронения на свалках высока, то

77
растет число несанкционированных свалок, которые продолжают отравлять
грунтовые воды, почву и возд ух вокруг столицы. Поэтому так актуально для
городов строительство специальных заводов полной переработки отходов в о р-
ганические удобрения и вторичное сырье.
В густонаселенных районах Европы используют сжигание мусора. Пе р-
вое систематическое использование мусорных печей было опробовано в Но т-
тингеме, Англия, в 1874 год у. Сжигание сократило объем мусора на 70 — 90%.
Тепло, выд еленное при сжигании мусора, стали использовать для получения
электроэнергии. Многие города, которые применяли эти печи, вскоре отказ а-
лись от них из -за ухудшения состава возд уха. Немецкие «зеленые» считают,
что мусоросжигательные заводы лишь переводят одну форму загрязнения в
друг ую, но не ликвидир уют ее.
Сегодня в Москве эксплуатир уются два мусоросжигательных (в Беску д-
никове и в Бирюлеве) и один мусороперерабатывающий (в Коровине, произв о-
дительностью 500 тыс. м 3 мусора в год) заводы, использующие импортное те х-
нологическое обор удование. М усоросжигательные заводы из -за невозможности
соответствовать экологическим требованиям работают со сниженной произв о-
дительностью и перерабатывают лишь 1/10 часть городского мусора.
В последнее время делается ставка на плазме нное сжигание мусора (те м-
пература около 3000 °С), но этот процесс очень энергоемкий и пока низкоре н-
табельный.
Наиболее перспективным способом решения проблемы становится ко м-
плексная переработка городских отходов. Органическая масса используется для
получен ия удобрений и биогаза; текстильная и б умажная макулатура — для
получения новой б умаги, металлолом направляется в переплавку. Основной
проблемой в переработке является сортировка мусора и разработка технолог и-
ческих процессов переработки.
Большую перспектив у имеет переработка ТБО, после их сортировки, в
биогаз. Переработка тонны органиче ского остатка ТБО может дать до 500 м 3
биогаза. Процесс протекает непрерывно при 30 -50°С в реакторах. Полученный
газ состоит на 60 -70% из метана и окиси углерода и имеет теп лотворную сп о-
собность 4000 -6000 ккал/м 3. Образующиеся твердые отходы могут быть и с-
пользованы как органические удобрения.
Запасы вторичного сырья сопоставимы с разведанными геологическими
запасами. Выплавка стали из металлолома треб ует в 7 раз меньше тр удов ых з а-
трат, чем производство из железной р уды. Затраты энергии при выплавке меди
из вторсырья снижаются почти в 8 раз. При переплавке алюминиевого лома
вместо р уды экономится до 95% энергии и соответственно на столько же сн и-
жается загрязнение воздуха. Повто рная переработка 1 тонны макулатуры эк о-
номит 2,5 м 3 пространства на свалке, более 30 тысяч литров воды, необходимой
при изготовлении б умаги из целлюлозы, и спасает от вырубки примерно 20 д е-
ревьев.
Среди факторов, отрицательно влияющих на здоровье людей, од но из
первых мест занимают различного рода загрязнения. Физические факторы
78
окружающей среды (шум, радиоактивное излучение, электромагнитные
поля) являются причиной увеличения заболеваемост и людей, особенно в г о-
родах. В связи с этим возрастает значимость со стояния окружающей ср е-
ды, образа жизни, уровня здравоохранения на снижение уровня заболеваем о-
ст и и на здоровье нации в целом.
Уничтожение и переработка отходов ст ановятся серьезной эколог и-
ческой проблемой. В значительной ст епени она может быть решена с о-
кра щением объемов перерабатываемого сырья, вторичным использованием
отходов, созда нием эффективных и безопасных систем их уничтожения.
Также необходимо изменить привычное поведение людей, поскольку треб у-
ет ся сортировать бытовой мусор, собирая от дельно металл, бумагу, ст е к-
ло, пищевые от бросы.

Контрольные вопросы :

1. 2. Что такое ш умовое загрязнение? Каковы его источники?
2. Какое влияние на здоровье человека может оказать повышенный ур о-
вень шума?
3. Что такое радиационное загрязнение биосферы?
4. 6. Каковы основные ис точники радиационного загрязнения?
5. В чем опасность повышения радиации в биосфере?
6. Каковы пути передачи инфекции?
7. Какие природно -очаговые болезни вам известны? В чем их отличия от
других инфекционных болезней?
8. Какие предосторожности след ует соблюдать в районах с природно -
очаговыми болезнями?
9. Каковы меры личной профилактики для предотвращения тяжких заб о-
леваний и преждевременной смерти?
10. Какие меры принимаются в мире и в России по ограничению возде й-
ствия негативных факторов на здоровье населения?

Лекция 10. Биоритмы организмов

 Классификация биоритмов.
 Работы А.Л. Чижевского, связанные с изучением ритмов солнечной а к-
тивности.
 Типы биоритмов.
 О хронобиологии и хрономедицине.
 О ритмах работоспособности.

1. Одно из основных свойств живой природы — цикли чность большинс т-
ва происходящих в ней процессов. Вся жизнь на Земле, от клетки до биосферы,
подчинена определенным ритмам. Рассматривая различные виды адаптации,
которые возникли у живых организмов в определенной среде обитания, нельзя

79
не заметить их присп особленность к пространственно -временным изменениям
в живой природе. Ежегодно мы наблюдаем осенний листопад, зимнюю спячку
некоторых животных, весеннее распускание почек и, наконец, летнее созрев а-
ние плодов или вылет птенцов из гнезда. Эти процессы происхо дят в строгом
порядке, и один цикл сменяет другой в определенной последовательности. П е-
тухи б удят нас по утрам, а совы и летучие мыши охотятся ночью; цветы од у-
ванчика раскрываются утром и закрываются вечером. Многие органы и их си с-
темы высших животных и че ловека работают «как часы», т. е. в определенном
ритме, заданном однажды и неизменном в течение всей жизни организма.
Природные ритмы любого организма можно разделить на внутренние
(связанные с его собственной жизнедеятельностью) и внешние (циклические
изм енения в окр ужающей среде).
Внутренние ритмы — это, прежде всего, физиологические ритмы орг а-
низма. Ни один физиологический процесс не совершается непрерывно.
Синтез ДНК и РНК в клетке происходит ритмично, он связан с клето ч-
ным циклом. Все клетки в процессе деления периодически проходят отдельные
фазы: G- и S-фазы митоза. Таким образом, обновление ДНК и РНК в клетке
ритмично. Сборка белков также строго ритмичный процесс, который можно
сравнить с работой конвейера.
Сокращение мышц, биение сердца, дыхание, раб ота желез внутренней
секреции и т. д. — все это примеры ритмичных процессов организма. При этом
каждая система органов имеет свой собственный период повторяемости, изм е-
нить который действием факторов внешней среды можно лишь в очень узких
пределах. Такую р итмику, не зависящую от внешних условий, называют энд о-
генной. Ритмически осуществляя свои физиологические функции, организм как
бы отсчитывает время, и наступление каждой следующей фазы определяется
временем. В этих процессах время выступает как важнейший экологический
фактор.
Внешние ритмы имеют геофизическую природ у, так как связаны с вр а-
щением Земли относительно Солнца и Луны относительно Земли. Под влиян и-
ем этого вращения множество экологических факторов на нашей планете, ос о-
бенно световой режим, темпер атура, давление, электромагнитное поле атм о-
сферы, океанические приливы и отливы, закономерно изменяются.
2. Изучению ритмов солнечной активности и их влиянию на человеческое
общество посвятил свои труды ученый, «Коперник XX века» Александр Ле о-
нидович Чижев ский, столетие которого отмечалось 7 февраля 1997 года. Он
был всесторонне образованным человеком: окончил археологический институт,
учился на физико -математическом и медицинском факультетах МГУ, известен
его поэтический дар. Соратник и друг К.Э. Циолковск ого, АЛ. Чижевский сп о-
собствовал продвижению и популяризации его идей.
А.Л. Чижевский связал историю Вселенной с образованием человечества.
В его научных исследованиях тесно переплелись общая биология, физиология,
медицина, геофизика, метеорология, астроно мия, история и социология. Им
80
было сделано два открытия, положивших начало принципиально новым н а-
правлениям в науке и технике.
Первое — открытие биологического действия униполярных ионов возд у-
ха. АЛ. Чижевский установил, что дефицит живого электричества ве дет к пат о-
логии в любых биосистемах, их деградации и гибели. Аэроионы — необход и-
мый фактор благополучного существования биологических существ. Эти п о-
лезные легкие отрицательные ионы образуются на рассвете, при ярком солнце.
И, напротив, в городах и закрыты х помещениях накапливаются тяжелые пол о-
жительные ионы.
Чижевский изобрел технический способ «оживления» возд уха закрытых
помещений. На его основе создан и имеется в широкой продаже прибор «люс т-
ра Чижевского», позволяющий «оздоравливать» помещения.
Но самое выдающееся, второе, его достижение — открытие влияния
космических факторов на процессы, происходящие в географической оболочке
Земли. Он убедительно доказал, что 11 -летний цикл солнечной активности н е-
посредственно отражается на живых обитателях Земли. Это проявляется в 11 -
летних периодах вспышек массовых заболеваний людей, животных и растений,
а также в обострении различных стихийных процессов в различных сферах
жизни, как биологической, так и социальной. Он собрал огромное число стат и-
стических данных и по лучил связную картину зависимости эпидемий, эпиз о-
отии, сердечно -сосудистых катастроф и нервно -психических кризов в солне ч-
но-земном мире. Более того, вспышки революционной активности масс, оказ ы-
вается, также зависят от вспышек на Солнце и укладываются в 11 -летний цикл.
Сейчас мы знаем, что в годы активного Солнца увеличивается количество ав а-
рийных ситуаций (ДТП), количество приступов у больных шизофренией, н а-
блюдаются вспышки эпидемий гриппа и т.д. А.Л. Чижевский писал: «Я пришел
к мысли о том, что в данном случае мы имеем обычный процесс превращения
энергии. Усиленный приток лучистой энергии Солнца превращается в переи з-
быток нервно -психической, эмоциональной энергии».
Итак, мы зависим от Солнца. Это проявляется и в др угих приспособ и-
тельных ритмах организмов — годичных, суточных (циркадных).
3. Ряд изменений в жизнедеятельности организмов совпадает по период у
с внешними геофизическими циклами. Это так называемые адаптивные биол о-
гические ритмы — суточные, приливно -отливные, равные лунному месяцу, г о-
дичные. Благ одаря этим ритмам самые важные биологические функции орг а-
низма, та кие, как питание, рост, размножение, совпадают с наиболее благопр и-
ятным для этого процесса временем суток или года. Адаптивные биологические
ритмы возникли как приспособление физиологии жив ых существ к рег улярным
экологическим изменениям во внешней среде. Этим они отличаются от чисто
физиологических ритмов, которые поддерживают непрерывную жизнедеятел ь-
ность организмов: дыхание, кровообращение, деление клеток и т.д.
Рассмотрим более подробно примеры отдельных биоритмов организма.
Суточные ритмы. Они обнаружены у разнообразных организмов, от о д-
ноклеточных до человека. Это ритмы с 24 -часовой периодичностью. Их наз ы-

81
вают также цирка дными ритмами. Такие ритмы врожденные, генетически об у-
словленные.
Биоритмы — это периодические колебания какого -либо апологического
процесса. Графически биоритмы можно о писать синусоидой с определенной
амплитудой и фазой колебаний.
У человека отмечено свыше 100 физиологических функций, затронутых
сут очной периодичностью: сон и (бо дрствование, изменение температуры тела,
объема, химического состава мочи, мышечной и умственной работ оспособн о-
сти и т. д.
У амеб в течение суток изменяются темпы деления. У некоторых раст е-
ний к определенному времени суток приурочены открывание и закрывание
цветков, поднятие и опускание листьев, максимальная интенсивность дыхания
и т. п.
По смене периодов сна и бодрствования животных делят на дневных и
ночных. Ярко выражена дневная активность у домашних кур, птиц отряда в о-
робьиных, сусликов, мурав ьев, стрекоз. Типично ночные животные — ежи, л е-
тучие мыши, совы, кабаны, большинство кошачьих, тараканы.
Некоторые виды имеют приблизительно одинаковую активность как
днем, так и ночью.
Белки -летяги, для которых характерна сумеречная активность, просып а-
ютс я вечером синхронно, в строго определенный час. В условиях эксперимента,
будучи помещены в полную темноту, белки сохраняют околосуточный ритм.
Тем не менее , он может сбиваться, если не возобновлять чередование дня и н о-
чи.
У человека циркадные ритмы изучали сь в различных ситуациях: в пещ е-
рах, герметических камерах, подводных плаваниях и т. п. Обнар ужилось, что в
отклонениях от суточного цикла у человека больш ую роль играют типологич е-
ские особенности нервной системы. Циркадные ритмы мог ут быть различными
даже у членов одной и той же семьи.
У большинства видов при попадании их в др угие географические пояса
возможна перестройка циркадного ритма. Обычно она происходит не сразу, а
захватывает несколько циклов и сопровождается рядом нар ушений в физиол о-
гическом сост оянии организма. Например, у людей, совершающих перелеты на
самолетах на значительные расстояния, наступает десинхронизация их физи о-
логического ритма с местным астрономическим временем. Организм начинает
перестраиваться. При этом чувствуются повышенная уст алость, недомогание,
желание спать днем и бодрствовать ночью. Адаптивный период продолжается
от нескольких дней до двух недель.
Десинхронизация ритмов представляет собой важную медицинскую пр о-
блему в организации ночной и сменной работы лиц ряда профессий, в космич е-
ских полетах, подводных плаваниях, работах под землей.
Циркадные и суточные ритмы лежат в основе способности организма
чувствовать время. Эту способность живых существ называют «биологическ и-
82
ми часами» живых организмов, которые ориентир уют их не то лько в суточном
цикле, но и в более сложных геофизических циклах изменений природы.
Приливно -отливные ритмы. Виды организмов прибрежной полосы ж и-
вут в условиях очень сложной периодичности, когда на 24 -часовой цикл осв е-
щенности накладывается еще чередование приливов и отливов, фаза которых
смещается ежедневно на 50 минут.
Устрицы во время отлива плотно сжимают створки и прекращают пит а-
ние. Периодичность открывания и закрывания раковины у них сохраняется еще
долгое время после перенесения их в аквариум.
Рыбка атерина, обитающая у берегов Калифорнии, использует в своем
жизненном цикле высоту приливов. В самый высокий прилив самки отклад ы-
вают икр у у кромки воды, закапывая ее в песчаный грунт. С отступлением воды
икра созревает во влажном песке. Выход мальков про исходит через полмесяца
и приурочен к след ующему высокому приливу.
Периодичность, равная лунному месяцу, — эндогенный ритм размн о-
жения японских лилий, — часто служит сигналом к размножению, нересту
многощетинковых червей паоло. У человека отмечена склоннос ть к кровотеч е-
ниям у оперированных больных в зависимости от фаз Л уны. Но приспособ и-
тельное значение большинства эндогенных лунных ритмов пока неизвестно.
Годичные ритмы — одни из наиболее универсальных в живой природе.
Годичные изменения в живой природе те сно связаны с размножением, ростом,
миграциями и переживанием неблагоприятных периодов года.
Сезонные изменения представляют собой глубокие Сдвиги в физиологии
и поведении организмов, затрагивающие их морфологию и особенности жи з-
ненного цикла. Очевиден при способительный характер этих изменений.
Чем резче сезонные изменения внешней среды, тем сильнее выражена г о-
довая периодичность жизнедеятельности организмов. Осенний листопад, спя ч-
ка, запасание жиров, сезонные линьки, миграции развиты преимущественно в
зона х умеренного и холодного климата, а в тропиках сезонная периодичность в
жизненных циклах выражена менее резко.
Таким образом, наступление очередного этапа годичного цикла у живых
организмов частично происходит в результате эндогенной ритмики, а частично
вы зывается колебаниями внешних факторов.
Одним из наиболее точно и регулярно изменяющихся факторов среды я в-
ляется длина светового дня, ритмы чередования темного и светлого периодов
суток. Именно этот фактор служит большинству организмов для ориентации во
вре мени года.
Фотопериодизм — это реакция на сезонные изменения длины дня, ритм
чередования светлого и темного периодов суток. Фотопериодизм растений и
животных — наследственно обусловленное, генетически закрепленное свойс т-
во. Изучением закономерностей сезонн ого развития природы занимается ос о-
бая прикладная отрасль экологии — фенология.

83
4.Хронобиология, хрономедицина. Новое направление в медико-
биологической науке, которая изучает закономерности функционирования о р-
ганизма, всех жизненных процессов во времени.
Составной частью хронобиологии является учение о биологических ри т-
мах. Временная стр уктура ритмов очень сложная. Можно сказать, что живом у
организм у присущи одновременно все существующие ритмы. Необходимо уч и-
тывать индивидуальное течение биоритмов у каждо го отдельно взятого челове-
ка. Так, например, есть люди -«совы» и люди -«жаворонки», что зависит от и н-
дивидуальных биоритмов.
Хрономедицина ставит своей целью использовать закономерности би о-
ритмов для профилактики, диагностики и лечения болезней человека. Пре жде
всего выявляется, есть ли какие -либо отклонения в нормальном течении би о-
ритмических процессов.
Так, ученые -медики выявили вполне четкую и конкретную связь сдвигов
суточных ритмов и гипертонической болезни, язвенной болезни желудка и дв е-
надцатиперстной кишки. В данном случае коррекция биоритмов помогает б ы-
стрее вылечить больного. За последние годы накоплен большой фактический
материал о зависимости действия лекарственных веществ от фазы биоритма. В
разных фазах суточных биоритмов различна чувствительност ь человека к ле-
карствам.
Для большинства гипотензивных средств наиболее эффективен их прием
в 15 -17 часов, т. е. в тот момент, когда начинается циркадный подъем артер и-
ального давления. Максимум аллергической реакции на пенициллин приходи т-
ся на часы от 18 ч асов 50 минут до 4 часов в течение суток. Одна и та же доза
этилового спирта (или эндотоксина) в начале фазы активности организма м о-
жет быть смертельной, а в начале фазы покоя — безразличной.
Приведем пример порога болевой ч увствительности зубов: на прием к
стоматологу лучше идти после полудня, а не утром.
Практика учета биоритмов применяется при лечении кортикостероидами
— разрабатывают индивидуальные, либо для группы людей, схемы хронотер а-
пии и получают хорошие результаты лечения вегетососудистых расстрой ств,
бронхиальной астмы. При этом введение гормональных препаратов имитирует
нормальный биоритм секреции этих гормонов у здоровых людей.
Особенно важен учет биоритмов человека при лечении онкологических
заболеваний, так как важно проводить химиотерапию с у четом фазы митоза ра-
ковых клеток, т. е. в той фазе, когда клетки наиболее чувствительны к данному
препарату.
Сопротивляемость организма также имеет ритмичный характер: в разное
время суток организм по -разному реагирует на патологическое действие хим и-
ческих , физических, биологических факторов окружающей среды. Известно,
что в окр ужающей среде, да и в организме человека, находится достаточное к о-
личество микробов, чтобы заболеть в любую минут у. Однако заболевание н а-
ст упает часто тогда, когда мы не замечаем, но наша кривая сопротивляемости
находится в нижней фазе. К тому же влияют внешние факторы (холод, ветер),
84

которые мог ут уменьшить амплитуд у сопротивляемости, — и тогда микробы
нас побеждают.
Установлено, что амплитуды ритмичных процессов связаны с возрастом:
максимальные амплитуды наблюдаются в молодом и зрелом возрасте, а при
старении происходит угасание амплитуд биоритмичных процессов и нарастают
процессы внутренней десинхронизации.
5. Ритмы работоспособности . Колебания умственной работоспособности
в период бодрствования изучаются более 100 лет. В экспериментах отмечено,
что запоминание бессмысленных слов обычно быстрее происходит утром; у м-
ственная работоспособность повышается примерно до полудня, после полудня
интеллектуальные и двигательные процессы имеют различные кривые: «собст-
венно интеллектуальные» достигают максимума в середине дня, а «двигател ь-
ные» функции повышаются на протяжении всего дня. У некоторых людей при
выполнении задач, связанных с «быстрой переработкой информации», набл ю-
дается, кроме утрен него, еще и пик в 21 час. Это так называемый эффект конца
работы.
Биорит мы — это закономерные периодические изменения физиологии
и поведения организмов при смене времени суток, сезонов года, приливов и
отливов, лунных фаз. Биоритмы являются одной из сторон многообразного
процесса адаптации живых организмов к меняющимся условиям окружа ю-
щей среды и имеют большое практическое значение. Изучение биоритмов
человека имеет важное научное и прикладное значение, находит примен е-
ние в практической медицине.
Контрольные вопросы :
1. Почем у большинство биологических процессов имеет циклический
характер, то есть чередование периодов покоя и активности?
2.Приведите примеры повторяющихся процессов.
3.С чем связано появление внешних ритмов у организмов?
4.Приведите примеры внутренни х ритмов организмов.
5.Назовите примеры приливно -отливных ритмов.
6. Прокомментир уйте примеры годичных ритмов, объясните их присп о-
собительный характер.
Блок 3. Рациональное природопользование
Лекция 11. Принципы рационального природопользования
 Типы классифи кации ресурсов.
 Основы организации рационального природопользования.
 О пределах устойчивости ресурсов и состоянии ресурсной базы на сег о-
дняшний день.

85
Обеспечение устойчивого развития общества неразрывно связано с р а-
циональным природопользованием. В насто ящее время под природопользов а-
нием понимается совокупность всех форм воздействия человека на географ и-
ческую оболочку Земли. Для более точной качественной и количественной х а-
рактеристики природопользования Н. Ф. Реймерсом было разработано понятие
природорес урсного потенциала, т. е. той части природных ресурсов Земли и
ближнего космоса, которая может быть реально вовлечена в хозяйственную
деятельность при данных технических и социально -экономических возможн о-
стях с условием, что очень важно, сохранения среды ж изни человека.
Классификация ресурсов. Природными ресурсами Земли служат объе к-
ты и условия, используемые в процессе материального производства для удо в-
летворения различных потребностей общества. Природные ресурсы можно
классифицировать следующим образом:
по их использованию:
1) промышленные,
2) сельскохозяйственные,
3) рекреационные и т.п.;
по принадлежности к компоненту природы:
1) космические,
2) возд ушные,
3) водные,
4) почвенные,
5) биологические,
6) геологические;
по характеру воздействия:
1) исчерпаемые,
2) неисчерпаемые,
3) возобновимы е.
Исчерпаемые ресурсы, в свою очередь, делятся на невозобновляемые и
возобновляемые. К невозобновляемым относятся такие геологические ресурсы,
как нефть, каменный уголь и другие, запасы которых не восстанавливаются; к
возобновляемым относятся почвы, расти тельность, животный мир.
К неисчерпаемым, хотя и достаточно условно, принадлежат космические
(солнечная радиация, приливы и отливы); климатические (тепло, влага, энергия
ветра) и водные ресурсы. Условность такого определения связана, во -первых, с
ограничен ностью существования Солнечной системы и, во -вторых, с их дегр а-
дацией и в конечном случае исчерпанием вследствие загрязнения продуктами
хозяйственной деятельности человека и непригодности для дальнейшего и с-
пользования.
При этом в основе природопользователь ской деятельности человека
очень часто лежит принцип удаленности событий. Так, полагают, что с разв и-
тием научно -технического прогресса экологические проблемы будут решаться
намного легче, чем сейчас.
86
Рациональное природопользование способствует сохранению природ о-
ресурсного потенциала и здоровья человека, экономному использованию пр и-
родных ресурсов и обеспечению эффективного режима их воспроизводства.
Однако как прошлые, так и современные производственные технологии не д а-
ют возможности полного сохранения при родоресурсного потенциала, лишь
приближаются в отдельных случаях к этому оптимуму. Такое несоответствие
на протяжении человеческой истории способствует истощению отдельных в и-
дов природных ресурсов Земли в целом, об уславливая развитие экологического
кризиса .
Существует три простых правила, позволяющих определить пределы у с-
тойчивости потребления ресурсов.
Правило 1. Для возобновимых ресурсов темпы потребления не должны
превышать темпы восстановления.
Правило 2. Темпы потребления невозобновимых ресурсов не дол жны
превышать темпы их замены на возобновимые. Например, при эксплуатации
нефтяных месторождений часть выручки должна вкладываться в разработку и
производство альтернативных источников энергии, таких, как солнечные бат а-
реи, приливно -отливные электростанции и пр.
Правило 3. Интенсивность выброса загрязнителей не должна превышать
скорости их переработки природной средой.
В настоящее время эти правила не соблюдаются. При этом наблюдаются
значительные различия межд у экологически развитыми и развивающимися
стран ами. Для развитых стран более характерно нар ушение третьего правила.
Количество отходов производства настолько возросло в последние десятилетия,
что стало угрожать жизнедеятельности человека. В 2000 году количество отх о-
дов достигло 100 млрд. т в год. Лидер ами по количеству твердых отходов на
душу населения являются промышленно развитые страны — США, Россия и
Япония. Лидером по д ушевому показателю бытовых отходов является США -
500 -600 кг в год мусора.
Значительное количество отходов способствует загрязнению окр ужа ю-
щей среды и ее компонентов — атмосферы, гидросферы, почв.
Ежегодно в атмосферу Земли выбрасывается 60 млн. твердых частиц,
способствующих формированию парникового эффекта, кислотных осадков, з а-
мутнению атмосферы и образованию смога. Качество возд уш ной среды, с то ч-
ки зрения здоровья человека, постоянно снижается, что особенно характерно
для кр упных мегаполисов в развивающихся странах, как, например, Мехико с
его 20 -миллионным населением.
Общий объем сточных вод достиг к 90 -м годам XX века 1800 км 3, п ри
этом на Европу, Северную Америку и Азию приходится 90% сброса. Большая
часть сброшенных вод относится к неочищенным или недостаточно очище н-
ным, вследствие чего более 1,3 млрд. человек пользуются в быту загрязненн ы-
ми водами, что служит источником многих заболеваний.
В развивающихся странах в основном не соблюдается первое правило, и
поэтому они страдают от истощения возобновляемых ресурсов. Истощение св я-

87
зано главным образом с б урным ростом населения вследствие демографическ о-
го взрыва и только отчасти с ро стом интенсивности производства.
Ежегодно вследствие развития процессов эрозии развивающиеся страны
теряют 4 —5 млн. га сельскохозяйственных земель. Особенно тяжелое полож е-
ние складывается в Африке, где сильно деградированы 17% площади всего м а-
терика, значи тельно возросла площадь пустынь. Темпы освоения новых земель
и рекультивация нарушенных значительно отстают от темпов деградации.
Развивающиеся страны располагают х/2 всех мировых лесных ресурсов.
Бессистемная выр убка леса привела к тому, что если в развит ых странах, в том
числе в России, площадь лесов стабилизировалась, то в этих странах происх о-
дит ежегодное уменьшение их площади на 11 млн. га.
Рациональное природопользование — это такое использование ест е-
ст венных экосистем или их элементов, при котором не происходит разр у-
шения ресурсов и не ухудшаются среда обитания и соот ветственно здор о-
вье человека. При этом сохраняется биологическое разнообразие экосистем.
Ухудшение природных ресурсов, их истощение можно и нужно предотвр а-
тить. Основными путями решения э той проблемы являются:
1) повышение безотходности производст ва;
2)разработка принципиально новых источников и способов получения
энергии;
3)решение демографической проблемы в развивающихся странах и др.;
4) разработка ресурсосберегающих технологий.

Контрольные вопр осы :

1. Поясните, какой смысл вкладывается в понятие природопользование.
2. Прокомментир уйте, как можно классифицировать ресурсы Земли.
3. Объясните, что относится к исчерпаемым ресурсам, а какие ресурсы сч и-
таются неисчерпаемыми.
4. Проанализируйте, почему природопол ьзование должно быть рационал ь-
ным.
5. Назовите правила, по которым можно определить пределы устойчивости
потребления ресурсов.
6. Приведите примеры антропогенных воздействий на ресурсы атмосферы,
водную сред у, земельные ресурсы.
7. Прокомментир уйте, каковы пути пре дотвращения истощения природных
ресурсов.

Лекция 11. Экология – как научная основа природопользования

 Экологические проблемы.
 Принципы рационального природопользования.
 Перспективы развития энергетики

88
1. Решение глобальных экологических и ресурсных проб лем требует с о-
вместных усилий многих государств. К таким проблемам относятся сохранение
природы на нашей планете, овладение новыми источниками энергии, освоение
космоса и ресурсов Мирового океана.
Значение этих проблем об условлено тем, что они затрагивают жизненные
интересы всех государств и народов нашей планеты.
Человечество обеспокоено непредвиденными результатами своей беспл а-
новой деятельности, ее возможными нежелательными последствиями, угр о-
жающими здоровью и благосостоянию людей планеты.
Сами того не сознавая, мы все время используем ранее накопленную со л-
нечную энергию; сжигая каменный уголь, горючие сланцы, торф, нефть или
газ, пользуемся энергетическими ресурсами, запасенными нашей планетой
много десятков и сотен миллионов лет назад в виде органическ ого вещества.
Природа не в состоянии справиться с обилием несвойственных ей хим и-
ческих соединений, поступающих в атмосфер у, воды, почвы. Способность к
самоочищению, б уферность экосистем заметно падают. Экологические связи
нар ушаются и становятся неустойчив ыми. Человек создает искусственные м о-
ря, меняя климат и рельеф больших территорий. Если образование нефти, газа,
каменного угля происходило в течение десятков миллионов лет, то человек
может их выработать в течение десятилетий. Но это не означает, что земн ые
ресурсы в обозримом б уд ущем обязательно иссякнут. Человечество должно
изобрести новые способы переработки бедных руд, найти альтернативные и с-
точники энергии, более бережно относиться к природе.
Необходимо рационально пользоваться природными ресурсами и обесп е-
чивать воспроизводство окр ужающей среды.
Поэтому основные направления социальной экологии следующие:
I. Воспроизводство окружающей среды, а именно:
а) сохранение естественных ландшафтов;
б) создание искусственных биоценозов, не уступающих природным;
в) пополнение запасов пресной воды;
г) воспроизводство запасов почвенных ресурсов;
д) сохранение устойчивости природных сообществ (пирамидальной
стр уктуры трофических связей);
е) сохранение видового разнообразия, генофонда животного и раст и-
тельного мира.
II. Разработка критериев и обеспечение высокого качества окр у-
жающей среды.
III. Проведение экономических оценок и стимулов в воспроизво д-
стве природной среды.
IV . «Экологизация» потребления. Такое потребление ресурсов должно
быть умеренным, с учетом экологи ческих законов.
V. Обеспечение информацией систем управления окружающей ср е-
дой. Это создание систем мониторинга.

89
2. Основной принцип рационального природопользования: «Используй,
охраняя, и охраняй, используя».
Получая древесину, заготавливая лекарственные травы и ягоды в лесу,
охотясь на лосей, можно не нар ушать экологического равновесия — в этом
случае лесные экосистемы восстанавливаются.
Пользуясь новейшими достижениями биологических и сельскохозяйс т-
венных наук, можно получать высокие урожаи зерна, высок ие надои и привесы
сельскохозяйственных животных, не нарушая плодородия почв.
Даже самые крупные городские и промышленные экосистемы становятся
менее опасными для природы, если используются малоотходные технологии,
очистные соору жения или хранилища и заво ды по переработке отходов.
Человек извлекает из недр Земли необходимое сырье. Попутно он пер е-
мещает огромные массы «бесполезных» ископаемых, под которыми или внутри
них находится желаемое вещество.
В результате возникает вопрос: что делать с отходами? Чаще всего их
складир уют неподалеку, засоряя, обезображивая и фактически уничтожая пр и-
роду окрестностей. Все это напоминает трапезу некоего неряшливого гиган т-
ского обжоры Гаргантюа, который разбросал объедки вокр уг стола. Сейчас уже
скопилось более 1600 трлн. м3 «пустых» горных пород и отходов переработа н-
ных руд. «Погибшие» земли, утратившие плодородие, — это, прежде всего,
горные выработки: отвалы, карьеры и возвышающиеся конусообразные терр и-
коны.
Для уменьшения ущерба, наносимого природе отвалами и терриконам и,
след ует комплексно использовать извлекаемую из недр горную породу. Ради
«пустой породы» — щебенки, песка или глины — часто неподалеку приходится
копать специальные карьеры и напрасно ранить землю.
Более 60% отходов от обогащения руды пригодны для произв одства
строительных материалов: кирпича, керамзита, цемента, извести. Породы, о т-
сыпаемые из шахт в терриконы, пригодны для строительства дорог, заполнения
провалов, образующихся при добыче полезных ископаемых, засыпки оврагов.
Б удущее промышленности, безус ловно, за безотходными производств а-
ми. Отходы одного предприятия — это сырье для другого. Например, отходы
Соколовско -Сарбайского железорудного горно -обогатительного комбината —
это настоящее месторождение р уд цветных металлов.
Часто при добыче угля в отхо ды ид ут бокситы, железные р уды, керам и-
ческие и каолиновые глины, горючие сланцы, графит, самородная сера и мн о-
гое другое, т. е. сырье, в котором остро нуждается промышленность.
Безотходные технологии исключают загрязнение окружающей среды. То,
что раньше н аносило людям большой вред, выбрасывалось в атмосфер у, вод у и
загрязняло их, начинает приносить пользу.
Предприятия, установившие фильтры для улавливания диоксида серы
(S02), не только значительно улучшили окружающую атмосферу, но и получили
сырье для прои зводства серной кислоты и серы. Или, например, улавливаемая
при разливке стали копоть служит сырьем для получения графита.
90
На Кимовской обогатительной фабрике в Подмосковье из б урых углей,
помимо топлива, получают сырье для производства серной кислоты и гл ину,
используемую для изготовления стройматериалов.
В Донбассе пустые породы из некоторых терриконов настолько богаты
азотом, калием, фосфором и другими веществами, необходимыми растениям,
что ими стали удобрять поля.
Комплексное использование добываемого из недр сырья и безотходные
технологии его переработки — это не только оздоровление природы, но и в ы-
года для производителей.
3. Перспективы развития энергетики. С наступлением атомной рев о-
люции в середине XX века мир охватила энергетическая эйфория. Казало сь, ч е-
ловечество на пороге экономического чуда, достигнутого благодаря новым н е-
иссякаемым источникам энергии.
Прошло всего полвека с тех пор, а человечество уже в полной мере пож и-
нает трагические плоды своего преждевременного прожектерства. На АЭС о б-
разуют ся десятки и сотни тысяч тонн жидких и твердых радиоактивных отх о-
дов. Что делать с этими ненужными и опасными для человека материалами?
Необходимы другие, менее опасные источники энергии, дополняющие трад и-
ционную энергетику.
Грозит ли энергетический «голод » человечеству? В принципе — нет. И з-
вестные на Земле запасы энергии велики и более чем достаточны для удовл е-
творения всех его предполагаемых нужд, если только удастся отыскать пути
использования этих источников энергии. Потенциальные источники энергии
расп ределены в мире неравномерно. Например:
1) горючие сланцы штата Колорадо (США) содержат нефти больше, чем
все запасы стран Ближнего Востока, а куб минералов с ребром 5 км, выреза н-
ный из горных пород, подстилающих плато Хемес (штат Нью -Мексико, США),
заключает в себе столько тепла, сколько его потребляется за целый год во всем
мире;
2) для провинции Альберта (Канада) в геологически активной западной
части характерны самая высокая обеспеченность смоляными песками, высокая
солнечная радиация и большой геотермальный потенциал;
3) Великобритания располагает одним из самых лучших в мире мест для
создания приливных электростанций — эстуарием Северна, где суточная а м-
плитуда приливов и отливов превышает 6 м.
Большинство неиспользованных источников энергии рассредоточено по
по верхности земли, а не сконцентрировано в виде компактных залежей подо б-
но ископаемым углю, нефти или природному газу. На сегодняшний день отсу т-
ствует способ увеличения используемой ничтожной доли солнечной энергии,
кроме того, возникает вопрос, как занять г ромадные площади суши под со л-
нечные коллекторы. Аналогично обстоит дело и с использованием энергии
волн и ветра. Волны обладают огромной энергией, достаточной для разр ушения
дамб и причалов, весящих тысячи тонн. Но ветер — капризный и ненадежный
источник э нергии. Для его эксплуатации треб уется создать способ аккумуляции

91
энергии, вырабатываемой в ветреные периоды, с тем , чтобы ее можно было и с-
пользовать при безветренной погоде.
Геотермальные электростанции преобразуют энергию горячих паровод я-
ных источников, питаемых внутренним теплом Земли. Суммарная производ и-
тельность всех геотермальных электростанций примерно соответствует колич е-
ству энергии, генерир уемой одним крупным ядерным реактором. Наибольшими
возможностями для создания геотермальных электростанций ра сполагают Ит а-
лия, Япония, Новая Зеландия, США и Мексика. Кроме того, энергия горячих
источников может быть использована как в бытовых, так и в промышленных
целях. Так, в Новой Зеландии горячая подземная вода используется в бумажной
промышленности, а столиц а Исландии Рейкьявик почти полностью отапливае т-
ся с помощью системы теплофикации, питаемой из геотермальных скважин.
Основные, пока не используемые источники энергии можно разделить на
три категории: источники гравитационного происхождения, источники со л-
нечного происхождения и ядерные реакции. Лишь один потенциальный энерг е-
тический источник, приливы, использует силу тяготения. Притяжение со ст о-
роны Л уны и Солнца движет воду Мирового океана, создавая гидроэнергетич е-
ский потенциал, который можно использовать для строительства приливных
электростанций в местах с максимальной амплитудой приливов и отливов.
К источникам, в основе которых лежит солнечная энергия, относятся
обычное дерево, уголь, нефть и природный газ; все они являются продуктами
жизнедеятельности растений или животных, которые не могли бы существ о-
вать без солнца. К той же категории относится солнечная энергия как таковая и
— что менее очевидно — энергия ветра, рек, волн и термического градиента
океанов.
Морские тепловые электростанции могли бы испо льзовать разницу те м-
ператур на поверхности воды и на большой глубине. Принцип действия плав у-
чей электростанции заключается в том, что она имеет тр уб у длиной 1200 м, к о-
торая опущена в глубоководные слои. По этой тр убе холодная вода откачивае т-
ся с глубины в первый теплообменник, где используется для сжижения амми а-
ка. Жидкий аммиак перетекает во второй теплообменник, где под воздействием
теплой поверхностной воды испаряется и возвращается к началу цикла. Цирк у-
лир уя по этой замкнутой системе, аммиак приводит в действие турбину. Такая
система способна работать уже при весьма незначительных перепадах темпер а-
тур.
Существует три источника энергии, связанных с ядерными процессами:
уже используемое на практике деление атомного ядра (принцип работы АЭС),
термоядерный с интез и геотермальная энергия.
Термоядерный синтез — это реакция слияния легких ядер в более тяж е-
лые, сопровождаемая выделением энергии. Преимущество термоядерной реа к-
ции как потенциального источника энергии заключается в отсутствии радиоа к-
тивных отходов ( в отличие от других типов ядерных реакций), большом кол и-
честве освобождающейся энергии и доступности горючего материала.
92
Источники геотермальной энергии используют тепло, выделяемое яде р-
ными процессами, происходящими в глубинах Земли. В ограниченных масшт а-
бах солнечное тепло используется геотермальными электростанциями и служит
целям теплофикации.
Поскольку большинство потенциальных источников энергии находится в
рассеянном состоянии, создание конструкций, способных концентрировать их
энергию с целью ее пра ктического использования, обошлось бы чрезвычайно
дорого. Энергия, которая потреб уется на соор ужение таких конструкций, пр е-
высит то количество энергии, которое они способны выработать за вероятный
срок своего существования. Поэтому в каждом случае необходи м тщательный
анализ для определения рентабельности как финансовых, так и энергетических
вложений. Анализ добычи и переработки горючих сланцев плато Колорадо п о-
казывает, что затраты энергии на механизацию горных работ, транспортировку
сланцев, их экстракцию и очистку почти равны энергии от сжигания получе н-
ной таким путем нефти. Так что до тех пор, пока не будет найдена принцип и-
ально новая технология, горючие сланцы едва ли мог ут стать кр упным исто ч-
ником получения нефти. Еще одна особенность новых источников энергии с о-
стоит в том, что экономисты называют проблемой темпов промышленного о с-
воения. Если мы хотим, чтобы энергия в мире не иссякла, решающее значение
приобретает не наличие ее потенциальных запасов, а скорейшее их освоение.
Суть рационального природопо льзования заключает ся в выполнении
правила «используй, охраняя, и охраняй, используя». Важным элементом
рационального природопользования является экологическое нормирование и
следование принципу экологического императива (системы запретов на все
формы испо льзования, которые ведут к разрушению экосистем). Нетрад и-
ционная энергетика противопоставляется традиционной. Она предполаг а-
ет использовать энергию солнца, ветра, энергию геотермальных источн и-
ков, приливов и отливов, т. е. возобновимых источников, при мини мальном
загрязнении окружающей среды.

Контрольные вопросы :

1. Охарактеризуйте, в каких направлениях должны осуществляться меры по
обеспечению воспроизводства окр ужающей среды.
2. Назовите, какие разделы должна включать социальная экология.
3. Приведите примеры бе зотходных и малоотходных технологий.
4. Назовите основные категории перспективной энергетики.
5. Поясните, каким образом можно использовать энергию волн, ветра; пр и-
ведите примеры.
6. Приведите примеры, где и как используется геотермальная энергия.
7. Поясните, каким о бразом можно использовать энергию солнца; привед и-
те примеры.
8. Обоснуйте экономическую целесообразность освоения новых источников
энергии.

93
9. Поясните на примерах, как должен выполняться основной принцип р а-
ционального природопользования.

Лекция 12. Охрана окру жающей среды

 Сведения о Красной книге.
 Особо охраняемые территории: заповедники, заказники, национальные
парки.

Сведения о Красной книге. Сохранить окружающ ую нас живую прир о-
ду необходимо для жизни будущих поколений. Однако только лишь раци о-
нального при родопользования недостаточно. Нужна специальная организация
охраны живой природы — флоры и фауны. Сейчас такая охрана организована
на двух уровнях:
1) популяционно -видовом, когда охраняются отдельные виды животных и
растений;
2) охрана отдельных экосистем или их совокупностей — особо охраня е-
мых территорий (заповедников, заказников, национальных парков).
В 1948 году для избежания дальнейшего обеднения флоры и фауны Земли
был создан Межд ународный союз охраны природы и природных ресурсов
(МСОП). Созванная этим союзо м комиссия собирала на протяжении многих
лет информацию о редких и исчезающих видах животных и растений, состав и-
ла Красную книгу.
Красный свет — это сигнал запрета, понятный людям. Поэтому Кра с-
ной была названа книга фактов о состоянии тех видов животных и растений,
которые стали редкими или находятся под угрозой исчезновения.
Планета Земля населена различными живыми организмами. Формиров а-
лись они миллионы лет и медленно изменялись соответственно сменам геол о-
гических эпох.
В процессе эволюции биосферы за 4,6 млрд. лет Земля стала домом для
500 млн. видов. 99% из них исчезли (вымерли) или эволюционировали в новые
виды. За это время произошло 5 -6 массовых вымираний многочисленных в и-
дов, господствовавших в свое время на планете. Но это процесс естественного
выми рания.
С развитием человеческой деятельности условия обитания организмов на
Земле стали быстро меняться. В первую очередь пострадали животные. Многих
из них человек стал быстро истреблять, изобретая все новые способы и ор удия
охоты; вырубали леса, распахив али степи и прерии, что резко изменило усл о-
вия обитания многочисленных видов зверей и птиц.
Сейчас каждые 60 минут (в среднем) на планете исчезает 1 вид. Если и с-
чезновение видов б удет идти такими же темпами, то через 25 лет исчезнет, по
подсчетам ученых, о т 500 тыс. до 1 млн. видов. Сейчас систематизированных
видов приблизительно 1,8 млн., из них более половины — насекомые, 350 тыс.
— растения.
94
Опасность оскудения природы планеты была понята не сразу. Уже после
того, как многие виды исчезли, люди увидели, ч то это безвозвратно, восстан о-
вить их не могут никакие современные средства научно -технического прогре с-
са. Число уничтоженных видов для некоторых гр упп позвоночных животных
достигло 10 -20%. Не сразу стало ясно и то, что генетическая уникальность, н е-
повторим ость видов животных и растений делает уничтожение каждого из них
равносильным потере бесценного дара природы. Ведь даже загрязненную вод у
можно очистить, восстановить, но возродить исчезнувший биологический вид
невозможно.
Приведем несколько примеров. В XI X веке вымерло около 70 видов птиц
и млекопитающих, а за первую половину XX столетия с лица Земли исчезло
еще 40 видов. В настоящее время угроза нависла над более чем 200 видами зв е-
рей и птиц.
Для отдельных замечательных представителей фауны можно назвать и
точные сроки их исчезновения: еще в X веке в лесах и лесостепях Европы был
широко распространен дикий бык тур. В 1627 год у погибло последнее живо т-
ное.
В 1879 год у исчез последний тарпан (дикая лошадь), а ведь еще в XVIII
веке в южнорусских степях паслись большие табуны этих лошадей.
Всего 27 лет понадобилось для того, чтобы истребить морскую корову,
впервые обнар уженную учеными на Командорских островах в 1741 год у.
За сотню с небольшим лет истребили многомиллионные стаи странс т-
вующих голубей. В 1850 году один натуралист наблюдал пролет стаи странс т-
вующих голубей, на 4 часа закрывшей небо; в ней было более 2 млрд. птиц. В
1914 год у в зоопарке Цинциннати (США) умер последний странствующий г о-
лубь, самка по имени Марта. В зоопарке висит мемориальная табличка: «Этот
вид вымер из -за алчности и легкомыслия человека».
Каковы же причины вымирания этих животных?
1. Промысловая бесконтрольная охота. Браконьерство.
2. Нарушение мест обитания, зимовок и размножения (вырубка лесов,
осушение болот, строительство дорог, пл отин и т. д.).
3. Контрабанда животных и растений.
4. Загрязнение окр ужающей среды (ДДТ, пестициды, гербициды, т я-
желые металлы и т. д.).
Инициативу по спасению исчезающих видов (в первую очередь было о б-
ращено внимание на животных) проявил Межд ународный сою з охраны прир о-
ды и природных ресурсов (МСОП). В 1962 год у после кропотливой работы К о-
миссия по охране редких и исчезающих видов подготовила первый проект сп и-
ска редких видов птиц и млекопитающих. В 1966 году уточненный список был
оформлен в специальную Кра сную книгу.
В межд ународную Красную книг у по состоянию на 1979 год внесено 226
видов и 79 подвидов млекопитающих, 181 вид и 77 подвидов птиц, 98 видов и
подвидов земноводных, 193 вида и подвида рыб. В Красной книге страницы
разного цвета: на красных — даны сведения о видах, находящихся под угрозой

95
исчезновения; на желтых — уязвимые виды; на белых — сведения о редких в и-
дах, т. е. о тех, состояние которых внушает опасения; на зеленых — сведения о
восстановленных и уже находящихся вне опасности видах. К сожале нию, зеле-
ных страниц пока немного. Серые листы Красной книги предназначены для
«неопределенных видов» — малоизученных и тоже, как правило, редких.
В 1978 году увидела свет и первая Красная книга бывшего СССР. Это
стало выдающимся событием в деле охраны жив отных и растений на террито-
рии нашей страны.
В эту книг у было внесено 62 вида и подвида млекопитающих, 63 вида и
подвида птиц, 8 видов амфибий, 21 вид рептилий и 437 видов высших раст е-
ний. В первом издании нет данных о беспозвоночных животных, в частности о
насекомых; нет в книге сведений о рыбах, о низших растениях: мхах, лишайн и-
ках, водорослях. Эти пробелы заполнены в след ующем издании.
Сейчас в нее занесены 94 вида млекопитающих, 9 видов рыб, 80 видов
птиц, 37 видов рептилий, 9 видов амфибий, 553 вида ра стений, 29 видов ли-
шайников.
След ует перечислить некоторые виды животных, птиц, растений, нах о-
дящихся под угрозой исчезновения. К ним относятся виды, численность и ареал
которых резко сократились и продолжают сокращаться в результате истребл е-
ния, разр ушени я мест обитания или по другим причинам.
Эти виды не могут выжить без активного вмешательства человека. Для их
спасения необходимо создавать специальные заповедники, заказники, пито м-
ники для искусственного разведения.
К таким отнесены следующие виды:
живот ные — амурский тигр, снежный барс, леопард (двух подвидов —
среднеазиатского и восточносибирского), гепард, каракал, кулан, б ухарский
олень, горал и др.;
птицы — белоспинный альбатрос, красноногий ибис, белый журавль, или
стерх, японский журавль, горный гу сь, пустынный сокол, или шахини, и др.
К числу редких видов относятся такие, численность или ареал которых
имеют постоянную тенденцию к сокращению; для их сохранения необходима
разработка особых программ по восстановлению численности. Сюда же усло в-
но отнес ены и виды, о которых нет точных сведений, т. е. малоизученные, тр е-
бующие дополнительных исследований.
К редким отнесены следующие виды:
млекопитающие — красный волк, гигантский слепыш, перевязка, тянь -
шаньский б урый медведь, полосатая гиена, манул, медоед , безоаровый козел,
путоранский снежный баран и др.
птицы — розовый и кудрявый пеликаны, черный аист, фламинго, малый
лебедь, белощекая казарка, гусь -сухонос, мандаринка, орлан -белохвост, беркут,
кумай, степной орел, скопа, сапсан, балабан, дикуша, дрофа, стрепет, турач
и др.;
амфибии — семиреченский лягушкозуб , кавказская саламандра, карпат-
ский тритон, сирийская чесночница, камышовая жаба и др.;
96

рептилии — дальневосточная черепаха, средиземноморская черепаха,
крымский геккон, р уинная агама, хентаунская кр углоголовка, серый варан, ле-
опардовый полоз, кавказская гадюка и др.;
растения — женьшень, эдельвейс альпийский, самши -ты колхидский и
гирканский, крымский эдельвейс, хурма обыкновенная, ряд видов рододендр о-
нов, несколько видов д убов (имеретинский, понтийс кий и т. д.), железное дере-
во, ряд видов тюльпанов, лотос, пихта камчатская, сосна пицундская, кедр
е в ропейский, ряд видов ковылей, два вида тисов, водяной орех, или чилим.
В Красной книге для каждого вида основные данные приводятся по стр о-
гой схеме: статус, распространение, места обитания, численность, запасы,
разведение в неволе и культивирование, меры охраны и др.
Списки в Красной книге непостоянны. Как только какой -то вид выходит
из -под угрозы исчезновения, он исключается из списка. Значит, какие -то ме ры
по сохранению видов человечество предпринимает
2. Особо охраняемые территории.
Заповедники. Государственный заповедник — это территория, навечно
изъятая из всякого хозяйственного использования в научных и культурно-
просветительских целях.
Самыми первым и в мире были «культурные заповедники» древней Вав и-
лонии, Индии, Греции. У нас в стране чуть ли не у каждой сибирской народн о-
сти существовали участки леса, где запрещалась охота, — их называли «святые
места».
В слове «заповедник» заложен древний корень «ве дать» (знать), откуда
происходит «заповедать» (объявить запрещенным); это слово древнее, оно
встречалось еще в Русской Правде киевского князя Ярослава Мудрого в XI
в еке.
Р усскому народу было свойственно бережное отношение к природе.
Много заповедных участ ков сохранилось с давних времен в Воронежской о б-
ласти, по Волге, Каме, Ворскле и т. д.
Сначала это были охотничьи заповедники. Экологические заповедники
начали создаваться позднее. К том у же они были частными владениями (н а-
пример, Аскания -Нова, Самарская з аповедная степь и т. д.). В 1916 год у созд а-
ется первый государственный заповедник — Баргузинский.
В нашей Республике Алтай 3 г осударственных заповедника – Ал тайский
(Улаганский и Ю -В. Турачакского р -на), Кат унский (Усть -Коксинский р -н) и
з она покоя Укока ( Кош-Агачский р -н).
Особо охраняемые т ерритории Республики Алтай и сопредельных
территорий
Алтае -Саянский горный экорегион занимает огромную территорию пл о-
щадью 1065 тыс. кв. км в центре Евразийского континента.
Он трансграничен и транснационален, так как пересекает границы 4 госу-
дарств — России, Казахстана, Монголии, Китая. Именно отсюда берут начало
две кр упнейшие реки мира — Обь и Енисей. Заснеженный пик Белухи (4506м)
— высочайшая точка в системе Катунского хребта Центрального Алтая и самая

97
высокая верш ина Сибири. В 1998 г. пяти природным территориям Республики
Алтай — Алтайскому и Катунскому заповедникам, плато Укок, озер у Телецк о-
му и горе Белухе — ЮНЕСКО присвоен статус территорий Всемирного насл е-
дия.
Алтае -Саянский экорегион — один из трех мировых бо реальных центров
растительного разнообразия. Самые кр упные редкие млекопитающие — сне ж-
ный барс (ирбис) и алтайский горный баран аргали — являются индикаторами
«здоровья » Алтае -Саянской экосистемы. Ирбис, или снежный барс ( Uncia uncia
Schreb .) — единственна я в мире кр упная кошка, обитающая в тр уднодоступном
высокогорье и, тем не менее, один из самых уязвимых редких видов Алтае -
Саянской экосистемы. Сохранение ирбиса неразрывно связано с сохранением
всего высокогорного комп лекса региона. Алтайский горный бара н, или аргали
(Ovis ammon ammon L.) — один из самых красивых горных баранов с масси в-
ными рогами весом до 27 кг, способный развивать скорость до 60 км/час и на
15 км/час превосхо дить преслед ующих его волков. Основная часть популяции
аргали обитает в горных районах Монголии.
Алтае -Саянекая горная страна — удивительный мир географических
ландшафтов, где происходит переход от пустынных до горно -тундровых. Здесь
обитают разнообразнейшие представители флоры и фауны. Располагаясь в зоне
пересечения огромных масси вов северной тайги, Алтайских гор и пустынь
Средней Азии, Алтае -Саянский экорегион является прекрасным примером так
называемого «пограничного эффекта». Его экосистемы считаются наиболее б о-
гатыми по биоразнообразию среди всех территорий этой части планеты, а в ы-
сокая биологическая ценность связана с географическим положением региона
между степями Западной Сибири, пустынями Китая и Монголии и таежными
массивами Центральной и Восточной Сибири.
В экорегионе находятся кр упнейшие в мире девственные кедровые леса.
На российском Алтае и сегодня можно увидеть деревья, возраст которых около
700 лет.
В Алтае -Саянском экорегионе зарегистрированы более 213 редких видов
растений. По оценкам ученых, уровень эндемичности флоры составляет 12
процентов. Здесь обитают более чем 300 видов птиц, 11 видов рептилий и зе м-
но водных, 20 редких видов рыб. Алтайский государственный заповедник зан и-
мает одно из первых мест среди охраняемых природных территорий России по
количеству обитающих там видов млекопитающих. Многие представители ж и-
вотного и растительного мира Алтае -Саянского экорегиона занесены в межд у-
народную Красную Книг у.
Алтае -Саянский экорегион — перекресток древнейших человеческих ц и-
вилизаций
В течение тысячелетий здесь формировались и взаимодействовали кул ь-
туры древних тюркски х, угро -финских и иранских народов под влиянием дре в-
некитайских государств. И в настоящее время регион разнообразен по этнич е-
скому составу. Его население говорит на языках славян ской, монгольской,
тюркской и алтайской языковых гр упп. Археологические памятн ики от пале о-
98
лита до позднего средневековья (петроглифы, курганы скифского времени, х е-
рексуры, менгиры), жемч ужина долины Ховда (Монголия) — древнетюркский
комплекс Цагаан -Хошоот и «долина царей» в Хакасии, таинственная древняя
Гиперборея, искусство обертон ного пения (хоомей) в Тыве, легенды о Белов о-
дье и Шамбале на Алтае, шаманизм, языческие обряды, кочевники, чьи трад и-
ционные формы хозяйствования не изменились или очень мало изменились с
древнейших времен, — являются органичной частью культурного пространс тва
Алтае -Саянского региона. Эти природно -исторические комплексы имеют чре з-
вычайно огромную научную, рекреационную, культурную и историческую
ценность.
Началу проекта предшествовал предварительный трансграничный диа г-
ностический анализ угроз биоразнообразию в экорегионе.
В числе наиболее опасных выделены следующие угрозы:
- Браконьерская охота и нелегальная торговля редкими исчезающ и-
ми видами животных
Резкое снижение плотности, фрагментация популяций таят в себе генет и-
ческую опасность их полного вымирания.
Высокий спрос на этих животных на нелегальных рынках в качестве с ы-
рья, используемого в восточной медицине, также осложняет проблему их охр а-
ны.
- Неконтролируемый выпас домашнего скота
Эта проблема особенно актуальна для Монголии. Использование в кач е-
стве пастбищ мест обитания диких видов в некоторых районах привело к изм е-
нению видового состава растений на значительной части пастбищных угодий, а
также поставил под угроз у выживание аргали, не способных выдержать пищ е-
вую конкуренцию с домашним скотом.
- Некон тролируемый туризм
При отсутствии полноценной инфрастр уктуры в сфере туризма оказывает
значительное и негативное антропогенное воздействие на экосистемы региона.
- Нерациональная практика эксплуатации природных ресурсов
Увеличение объемов добычи минеральн ых ресурсов, леса, создание
транспортной и энергетической инфраструктуры оказывают неоправданно в ы-
сокое негативное воздействие на редкие и уникальные природные виды и би о-
мы Алтае -Саянского экорегиона. Территории ряда заповедников (Алтайского,
Хакасского, Т игирекского) рег улярно подвергаются ракетно -космическим ат а-
кам, что является нар ушением существующего природоохранного законод а-
тельства. Только в одном из старейших заповедников России — Алтайском,
3281 из 8812 кв. км, т.е. свыше 1/3 территории (37%) испол ьзуется под свалку
отходов ракетно -космической деятельности — металлического мусора и то к-
сичных ядовитых остатков ракетного топлива.
- Глобальное изменение климата
Алтае -Саянский экорегион относится к 50 наиболее уязвимым экореги о-
нам мира, в которых клим атические изменения выявляются уже сегодня. Тр е-
буется глубокий анализ неблагоприятных прогнозов, определение пространс т-

99
венно -временных рамок климатической угрозы и разработка «климатического
плана действий».
Что сделано для сохранения уникальности региона?
• По инициативе WWF подписаны соглашения межд у Республиками А л-
тай, Тыва и Хакасия об охране природы в Алтае -Саянском экорегионе.
• В Ур умчи (Китайская Народная Республика) подписана Алтайская Ко н-
венция — соглашение межд у Российской Федерацией, КНР, Монгол ией и К а-
захстаном. Соглашение содержит инновационную идею создания трансграни ч-
ной охраняемой природной территории (ОПТ) и совместной стратегии сохр а-
нения редких видов.
• Проведен анализ федерального и регионального законодательства в ре с-
публиках Алтай, Тыв а и Хакасия в сфере использования и охраны биологич е-
ских ресурсов. На основе анализа разработаны рекомендации по основным н а-
правлениям развития регионального законодательства и ряд конкретных пре д-
ложений по доработке существующих нормативных правовых актов и прин я-
тию новых.
• Экспертами WWF разработан экологический каркас системы охраня е-
мых территорий для Алтае -Саянского экорегиона. «Существование и функци о-
нирование систем охраняемых природных территорий имеет планетарное зн а-
чение, и роль ОПТ постоянно возр астает по мере разрушения биосферы и ра з-
вития экологических кризисов. Природоохранные территории самоценны и для
специалистов нет надобности в аргументах, подтверждающих право на их с у-
ществование… Они — одна из немногих попыток человека оправдаться перед
разрушаемой природой» (Охраняемые природные территории: Материалы к
созданию концепции системы ОПТ России, 1999). Опубликована книга «Си с-
тема особо охраняемых природных территорий Алтае -Саянского экорегиона».
• В рамках предложенного экологического каркаса составлены проекты 9
охраняемых территорий на площади более 1,8 млн га
• Созданы 4 новые охраняемые территории на площади 849 тыс. га.
• Оказана помощь большинству заповедников и национальных парков р е-
гиона. В результате улучшена охрана территории, новое развитие получила
эколого -просветительская работа с населением, выполнен ряд пилотных прое к-
тов по устойчивому развитию смежных территорий, включая экотуризм, разв и-
тие традиционных промыслов. В рамках программы WWF «Живая планета» г у-
берна торы Республик Тыв а, Хакасия и Алтай внесли свой «Дар Земле»:
• Республика Тыва приняла обязательство увеличить к 2005 г. площади
ООПТ с 8 до 20% территории республики.
• В Республике Хакасия создан кластерный участок заповедника "Хака с-
ский" — "Заимка Лыковых".
• В Республ ике Алтай предполагается создание двух национальных па р-
ков — "Куюмского" и "Белуха" на площади 192 тыс. га.
• Разработана геоинформационная система (ГИС) Алтае -Саянского р е-
гиона в масштабе 1:1000000. ГИС содержит тематические слои: ландшафтная
карта, сущес твующие и планируемые ООПТ региона, ареалы обитания аргали и
100
ирбиса, историко -археологические и природно -ландшафтные памятники. Она
является эффективным инструментом при разработке стратегии охраны редких
видов, совершенствовании сети ОПТ, а также при реал изации модельных пр о-
ектов устойчивого развития и рационального природопользования. В результ а-
те много численных экспедиций в самые труднодоступные горные участки р е-
гиона, орга низованных WWF , было выявлено состояние популяции барса. Р е-
зультатами полевых эк спедиций и исследовательской научной работы стали
национальные стратегии сохранения ирбиса и аргали в России.
• Составлены списки редких видов животных и растений экорегиона.
Природоохранные мероприятия, проводимые в Республик е Алтай
Составлен проект клас терного участка биосферного заповедника «Кату н-
ский» на площади 45 тыс. га, который обеспечит охрану таких редких исч е-
зающих видов, как алтайский горный баран, снежный барс, дикий северный
олень и сохранит уникальные экосистемы заболоченных лугов и болотист ых
участков в альпийской зоне. По инициативе Горно -Алтайского ботанического
сада на принципах биосферного резервата организован природно -
хозяйственный парк «Ч уй -Оозы» (805 га) в Онг удайском районе Республики
Алтай. В хозяйственной зоне парка создан гостини чный комплекс. Деятел ь-
ность парка позволяет создать условия для сохранения традиционных эколог и-
чески устойчивых форм землепользования и вместе с тем обеспечивает кр угл о-
годичную занятость коренных жителей. Проект WWF поддержал Ассоциацию
производителей недр евесной прод укции леса (НПЛ) — лекарственно -
технического сырья. В рамках этой работы был проведен отбор пяти пилотных
видов прод укции, собрана необходимая документация и представлены заявки в
Федеральный центр по сертификации. Осуществляется планомерная ра бота с
алтайскими товарами на оптовых и розничных рынках Москвы и европейской
части России, на тематических выставках и культурных мероприятиях. В Го р-
но-Алтайске при поддержке WWF , администрациями Алтайского и Катунского
заповедников открыт информационно -экологический центр, филиал Информ а-
ционного центра Ассоциации Енисейских заповедников и национальных па р-
ков. Основные направления работы центра — экологическое просвещение, с о-
хранение этнокультурных традиций коренных народов Республики Алтай.
В рамках проек та WWF совместно с проектом «Диалог со всем миром»
Института этнологии и антропологии РАН провел гуманитарную акцию «По
следам снежного барса». Цель экспедиции — привлечь внимание общественн о-
сти к вопросу спасения снежного барса как «флагового» вида проект а WWF .
Клубом «Хранители озера» при поддержке Всемирного фонда дикой природы
проведена благотворительная экологическая акция «Чистые тропы Алтая», н а-
правленная на восстановление и сохранение природных ландшафтов Горного
Алтая. Цель акции — привлечь внимани е общественности и государственных
стр уктур к экологическим проблемам туристической деятельности, последствия
которой г убительно сказываются на уникальных природных ландшафтах. М е-
роприятие проводилось в рамках программы «Природа и дети» и вовлекло в
социал ьно значимые мероприятия по сохранению природы свыше ста детей с

101
девиантным поведением из Респ ублики Алтай, Алтайского края и Новосибир-
ской области, способствуя их комплексной реабилитации. На территории этно -
природного парка «Шишкулар -Катаил — Чистый Л уг» инициативная гр уппа
« Boreas » при участии Горно -Алтайского ботанического сада СО РАН и WWF
провела инвентаризацию биоэкологических объектов, проложила экологич е-
ск ую тропу двух уровней сложности — экскурсионную и туристическую —
общей протяженностью 8 км, а также очистила берег реки Семы и восстановила
древнее тюркское святилище. В апреле 2000 г. в поселке Яйлю по инициативе
Клуба «Хранители Озера» была организована инициативная группа местных
жителей для создания музея быта и традиций коренных народностей, населяю-
щих бассейн Телецкого озера. Проект создания центра культурного наследия
был поддержан WWF. Центр решает задачи по организации новых рабочих
мест в возрождённой сувенирной мастерской, культурном у просвещению тур и-
стов, а также развитию инфраструктуры «зеленого» и «творческого» туризма.
Фонд поддержал издание журнала «Солоны» («Рад уга») и газеты «Эзлик»
(«Росток») — единственных национальных детских изданий в Республике
А лтай.
2.2. Заказники, национальные парки и т.д.
В нашей стране заповедники — это не место отдыха, а территория какой -
либо климатической зоны или пояса, где сохраняется в естественном состоянии
весь природный комплекс или его компоненты.
В России доля площади страны, находящейся в заповедном режиме, со-
ставляет всего 1,2%.
Заповедные те рритории и акватории служат опорными эталонами естес т-
венного состояния природных комплексов. В пределах этих относительно мало
измененных человеком природных комплексов можно изучать естественный
ход географических, геофизических, биологических и др угих пр оцессов.
Заповедники служат естественными эталонами, с которыми соизмеряют
все антропогенные изменения ландшафтов. Одним из таких эталонов с приро д-
ными территориальным комплексами, характерными для лесостепной зоны, я в-
ляется Центрально -Черноземный заповедн ик под Курском, где вед утся мног о-
летние исследования природных процессов.
Степень изменения почвенного покрова, деградация или обогащение
флоры и фауны, микроклиматические и гидрологические нар ушения и их сле д-
ствия, рост и уменьшение биологического потенци ала осваиваемых территорий
и т. д. — все это можно оценить лишь при сопоставлении с аналогичными п о-
казателями заповедных комплексов.
В настоящее время заповедники располагаются почти во всех природных
зонах земного шара. Это открывает большие возможности д ля координирован-
ных наблюдений за развитием глобальных, региональных и местных приро д-
ных явлений, за их антропогенными изменениями.
По решению международных природоохранных организаций около 200
наиболее типичных для определения географических регионов мир а охраняе-
мых территорий объявлены биосферными заповедниками. Они отличаются х о-
102

рошей сохранностью естественных природных условий, значительными разм е-
рами, а также удаленностью от кр упных городов и промышленных центров.
В России в 1995 году действовали 93 за поведника, 17 биосферных запо-
ведников, 28 национальных парков и т. д.
Биосферные заповедники размещаются с учетом ландшафтной диффере н-
циации географической оболочки. В них по единой международной программе
осуществляются наблюдения за состоянием природной среды. Эти наблюдения
являются составной частью системы глобального мониторинга, в которой би о-
сферные заповедники исполняют роль региональных станций.
Некоторые заповедники бывшего СССР включены в един ую междун а-
родную сеть биосферных заповедников (Березинс кий в Белоруссии, Приокско-
Террасный в Московской области, Центрально -Черноземный на Средне -
Р усской возвышенности, Кавказский в Краснодарском крае, Сары -Челекский в
Киргизии и др.). Заповедники мог ут оказать определенную помощь в подде р-
жании оптимальных би ологических, гидрологических и атмосферных условий
на территории интенсивного хозяйственного освоения, там, где происходят
значительные изменения природных ландшафтов.
На заповедных территориях и акваториях существуют оптимальные усл о-
вия для жизни многих в идов животных и растений. Поэтому они обычно и с-
пользуются для охраны и размножения редких видов. Только благодаря зап о-
ведникам удается сохранять таких животных, которые не мог ут приспосабл и-
ваться к ландшафтам, измененным человеком, — львов, носорогов, зубров, би-
зонов, бегемотов и многих др угих. Некоторые виды растений также сохран и-
лись только в заповедниках, например, тис, самшит и лотос на территории
бывшего СССР, гигантская секвойя в США. Таким образом, заповедные терр и-
тории служат важнейшей базой сохране ния видового разнообразия животных и
растений, используются для поддержания количества промысловых животных,
являются хранилищем генетического фонда.
Заповедники могут играть значительную роль в пропаганде естественно -
исторических знаний, идей охраны приро ды, выступать в качестве опорных
центров такой работы.
Чаще всего под заповедники выделяются местности, наиболее характе р-
ные для определенных географических зон, стран и областей, типов ландша ф-
тов. Часто заповедный режим устанавливается для редких и уникал ьных при-
родных комплексов, которые имеют научное, эстетическое, оздоровительное,
рекреационное и воспитательное значение. В ряде случаев для заповедников
используют территории, на которых имеются отдельные природные объекты
(растения, животные, формы релье фа, минералы и т. д.), представляющие
больш ую научную ценность.
Большинство заповедников нашей страны имеют комплексное назнач е-
ние. Заповедники специального назначения создаются главным образом для ох-
раны отдельных объектов, наиболее интересных в научном о тношении. Так, в
фаунистических заповедниках охраняется один или несколько видов животных.
Например, заповедник Барсакельмес создан прежде всего для охраны сайгака,

103
джейрана и кулана. Во флористических заповедниках охраняются редкие и и с-
чезающие растения и ли отдельные растительные ассоциации. Например, П и-
цундский заповедник создан преимущественно для охраны пицундской рощи.
Это единственный в мире хорошо сохранившийся на равнине комплексный
массив реликтовой пицундской сосны.
В геолого -геоморфологических за поведниках охраняются редкие геолог и-
ческие объекты и формы рельефа. Так, в заповеднике «Столбы» под Красноя р-
ском охраняются красивейшие гранито -сиенитовые скалы -столбы, возвыша ю-
щиеся над тайгой стометровыми утесами. Ильменский заповедник (Челяби н-
ская облас ть), основанный для сохранения уникального сочетания горных п о-
род и минералов (свыше 200), сосредоточенных на небольшой площади, был
преобразован в комплексный.
Заказники. У заказников режим охраны менее строгий, чем у заповедн и-
ков, их значительно больше. Многие из них служат для сохранения интересных
ландшафтов. Есть ландшафтно -исторические, палеонтологические, геологич е-
ские, орнитологические, ботанические, ботанико -зоологические, ихтиологич е-
ские, энтомологические и др. Каждый заказник по -своему самобытен и не п о-
хож на остальные.
На территории России тысячи заказников. Самые крупные — Североз е-
мельский и Земля Франца -Иосифа. Заказники имеются и в каждом администр а-
тивном районе. Это мог ут быть гнездовья каких -либо птиц или территории,
связанные с историческим и событиями; отдельные виды растений (д убравы,
ельники) и т. д. Особ ую ценность представляют ботанические кедровые зака з-
ники. Один из самых кр упных — заказник на правом берегу реки Печоры «С о-
плясские кедрачи».
Многие памятники природы взяты под охрану госу дарства: «Буз улукский
бор», «Шипов лес», «Тульские засеки».
Национальные парки. Национальный парк принципиально отличается
от всех др угих охраняемых природных объектов. Первый в мире национальный
парк создавался «для пользования и на радость народа на все времена».
В пределах национального парка запрещается хозяйственная и иная де я-
тельность, причиняющая вред окр ужающей природной среде, однако режим
охраны таких заповедных территорий менее строгий, чем в заповедниках и з а-
казниках. Национальные парки - это об ширные территории, предназначенные
для сохранения биоразнообразия гармонизированного ландшафта, а также для
общения человека с природой, просвещения, отдыха и специальных научных
исследований.
В 1983 год у в нашей стране был образован первый национальный па рк -
Сочинский. В 2002 год у в России насчитывалось 35 национальных парков. С а-
мый кр упный из них — девственные леса Коми («Югыд Ва»). Заповедные те р-
ритории вокр уг Байкала объединены в три национальных парка.
Много национальных парков в США и Канаде, в Швеци и, Новой Зела н-
дии и Африке. В Финляндии их более 20, в Венгрии — 3, на Аляске — 12 н а-
циональных парков. Во Франции национальный парк «Севенны» — это жив о-
104
писные Альпы; в Норвегии парк «Рондане» связан с именами Ибсена, Грига,
легендами о Пере Гюнте.
Количес тво различных заповедников и охраняемых территорий увелич и-
вается. Так, в 1996 году обсуждался вопрос об объявлении пяти территорий
России особо охраняемыми (заповедниками). Совершенно недопустимо вблизи
заповедников строительство предприятий, загрязняющих окр ужающую сред у.
В наши дни природа испытывает на себе все возрастающее влияние
человека, все больше отст упает под натиском цивилизации. Исчезают или
становятся очень редкими некоторые виды растений и животных. Для
учета состояния природы, ее отдельных ви дов заведена Красная книга, куда
заносятся виды, находящиеся под угрозой исчезновения. Кроме этого, со з-
дают ся заповедные территории, позволяющие сохранить большое число
видов, возродить некоторые исчезающие виды, сохранить эталоны соо т-
ветствующих природных комплексов.

Контрольные вопросы :

1. Обоснуйте необходимость создания Красной книги, приведите примеры.
2. Проанализируйте, почему человек должен поддерживать и сохранять
биологическое разнообразие, почему опасно исчезновение отдельных в и-
дов животных и растени й. Приведите примеры.
3. Дайте определение основных видов охраняемых территорий.
4. Перечислите некоторые виды растений и животных, которые внесены в
Красную книгу России.
5. Охарактеризуйте отличия заповедников от заказников; заповедников —
от национальных парко в.
6. Охарактеризуйте причины исчезновения отдельных видов растений и ж и-
вотных

Лекция 13. Ресурсы мирового океана и их использование

 Мировой океан.
 Океан - кормилец человека и источник полезных ископаемых.
 Океан как источник энергии

1. Судя по фотографи ям, сделанным из космоса, нашей планете подошло
бы название Океан, так как 70,8% всей поверхности Земли покрыто водой. В
настоящее время принято разделять Мировой океан на четыре отдельных оке а-
на: Индийский, Атлантический, Тихий и Северный Ледовитый — и 75 морей.
Р усский географ и океанограф Юрий Михайлович Шокальский назвал
всю непрерывную оболочку Земли Мировым океаном. Когда все материки по д-
нялись из воды, т. е. когда все континенты в основном сложились и имели
очертания, близкие к современным, Мировой о кеан овладел почти всей повер х-
ностью Земли. Это был Вселенский потоп. Затем океан отступил.

105
Сейчас всю совокупность океанов и морей нашей планеты объединяют
понятием «Мировой океан». Мировой океан на протяжении развития челов е-
ческой цивилизации играл очень большую роль в общении между странами и
народами. Его роль особенно возросла в эпоху научно -технической революции,
когда в рамках мирового хозяйства сложилась особая, четко очерченная с о-
ставная часть — морское хозяйство. Оно включает морскую энергетику, р ыб о-
ловство и марикультур у, межд ународную и внутреннюю торговлю, морской
туризм и рекреацию. В морском хозяйстве занято , по меньшей мере , 100 млн.
человек.
С развитием морского хозяйства возникла проблема Мирового океана,
связанная с использованием энергети ческих, биологических ресурсов, а также с
загрязнением морской среды.
2. Океан — кормилец человека. Океан всегда кормил людей. С незап а-
мятных времен человек ловил рыбу и ракообразных, собирал водоросли и мо л-
люсков.
Кормовые ресурсы Мирового океана в два ра за больше, чем суши, и и с-
числяются колоссальной величиной — 40 млрд. т в год. И это неудивительно,
ибо 80% солнечной энергии, ежегодно усваиваемой растениями нашей план е-
ты, приходится на обитателей океана.
Максимальные урожаи зерна на суше составляют приме рно 20 т с 1 га, а в
прибрежных районах морей и океанов производство биологических ресурсов
достигает 100 —150 т в год с 1 га. При этом стоимость получаемых морепр о-
дуктов в несколько раз меньше, чем стоимость прод укции сельского хозяйства
на суше.
Уже сейча с человечество ежегодно добывает из моря более 50 млн. т р ы-
бы, ракообразных и моллюсков, китов и других морских животных, а также в о-
дорослей.
В скором времени человек увеличит эксплуатацию растительных б о-
гатств Мирового океана. Различные водоросли, от гига нтской гр ушевой, вес я-
щей более 100 кг, до микроскопических, типа хлореллы, могут стать основой
кормового рациона домашних животных, послужат сырьем для производства
удобрений и др угих прод уктов химической, косметической и фармацевтич е-
ской промышленности.
Уже есть богатый успешный опыт искусственного разведения морских
животных и растений. Более 200 лет разводят устриц у берегов Китая. В Яп о-
нии, Англии, США и Франции есть морские фермы по разведению устриц и
других съедобных моллюсков. Плантации морской капу сты расположены по
берегам тропических морей. Проводятся опыты по улучшению воспроизводс т-
ва рыб с помощью искусственной подкормки. Существуют плантации по в ы-
ращиванию искусственного жемчуга.
Полезные ископаемые. Океаны обладают огромными запасами поле з-
ных ископаемых. Морская вода содержит почти все химические элементы, но
многие из них в столь низких концентрациях, что стоимость их извлечения г о-
раздо выше стоимости добычи тех же элементов на суше.
106
В промышленных масштабах из морской воды извлекают лишь немн огие
вещества, а именно: обычную поваренную соль, магний, бром.
Соль получают из моря с глубокой древности. В настоящее время около
33% мировой добычи соли приходится на долю морской воды.
Магний — незаменимая составляющая легких сплавов, применяется в с а-
молето - и ракетостроении. В 1939 год у англичанами был разработан технол о-
гический процесс отделения магния в форме гидроксида после смешивания и з-
вести с морской водой. В настоящее время магний, получаемый из морской в о-
ды, составляет более 60% его ежегодной м ировой добычи.
Бром - элемент, необходимый для фармацевтической промышленности и
производства высокооктанового бензина, тоже в значительной степени доб ы-
вают из воды.
Техника наших дней позволяет выделить из морской воды любые из ра с-
творенных в ней элементо в периодической таблицы Менделеева. Однако из -за
низкой концентрации многих из них это экономически нецелесообразно, п о-
этому, кроме названных веществ, добывают только калий, сер у, натрий, бор и
литий.
Гораздо перспективнее в этом плане использование морски х организмов,
способных накапливать в своих телах рассеянные в воде элементы, увеличивая
их концентрацию в несколько раз или даже на несколько порядков.
Так, голотурии и асцидии накапливают ванадий, процесс извлечения к о-
торого из морских обитателей уже раз работан в Японии. Концентрация ванадия
в зеленой крови асцидий в миллиарды раз превышает его содержание в мо р-
ской воде. Крупные морские раки - омары и ланг усты - накапливают кобальт. В
клетках устриц собирается медь, а в организмах некоторых видов планктон а -
золото.
Так что в б уд ущем не исключена возможность возникновения заводов -
ферм по извлечению из морских существ химических элементов.
Кроме ресурсов, заключенных в самой воде, существенное количество
минералов дает эксплуатация океан иче ского дна; большу ю часть их добывают
вблизи береговой линии или в мелководных зонах континентального шельфа.
Среди шельфов часть принадлежит к числу чисто морских (например, Север о-
морский бассейн), но большинство представляет собой продолжение бассейнов
суши (например, бас сейны Персидского, Мексиканского заливов). Общие зап а-
сы нефти на шельфе оценивают в 120 -150 млрд. т. Шельф России занимает
площадь 1,2 млн. км 2. Запасы нефти на нем в конце 80 -х годов XX века оцен и-
вались в 500 млн. т, природного газа - 4,5 трлн. м 3. Но, по -видимому, с тех пор
они заметно возросли благодаря новым открытиям в Баренцевом море и у бер е-
гов Сахалина.
Довольно широко разрабатываются прибрежно -морские россыпи твердых
полезных ископаемых шельфовой зоны. Например, добыча оловянной р уды в
шельфовой зо не Индонезии, Таиланда и Малайзии, р утения и циркония у поб е-
режья Австралии, циркония и золота у побережья США, янтаря не берегах Ба л-
тийского моря.

107
В более глубоких слоях шельфа обнаружены отложения фосфоритов. Из
числа глубоководных руд наибольш ую ценност ь представляют железомарган-
цевые конкреции. В качестве своеобразных ресурсов дна Мирового океана
можно рассматривать и сокровища затонувших судов: их количество на дне не
менее 1 млн. Больше всего подводных кладов лежит на дне Атлантического
океана. В сейф ах знаменитого «Титаника» были похоронены ценности на ми л-
лиарды долларов. В годы Второй мировой войны в Баренцевом море затонул
крейсер «Эдинб ург» с 465 золотыми слитками. Спустя сорок лет водолазы и з-
влекли все золотые слитки и подняли их наверх.
Песок, гр анит и известняк, используемые в строительстве, получают с б е-
регов или из прибрежных вод. Вокр уг Японии отсасывают по тр убам подво д-
ные железосодержащие пески. Япония около 20% угля получает из подводных
шахт. Над залежами угля сооружают искусственный остро в и бурят ствол,
вскрывающий угольные пласты.
Начиная с 1962 года вед утся разработки алмазного гравия вблизи берегов
Намибии. Со дна Мексиканского залива с помощью перегретой воды вытапли-
вается сера. Серное месторождение было открыто там при поисках нефти.
Нефть и газ являются самыми важными видами минерального сырья, д о-
бываемого на морском дне. Несмотря на тр удности, уже сейчас около 20% м и-
ровой добычи нефти приходится на морские разработки. По мере истощения
нефтяных месторождений на суше эта доля б удет в озрастать.
Нефть служит также сырьем для нефтехимической промышленности,
производящей пластмассы, синтетические волокна, лекарства, пестициды, д е-
тергенты. В настоящее время подводные разработки нефти эффективно вед утся
на значительных глубинах.
3. Океан ка к источник энергии. Современный уровень цивилизации и
технологий был бы невозможен без дешевой и обильной энергии, которую пр е-
доставляют нам нефть и газ, добытые со дна морей и океанов. В то же время на
Каспийском море, на побережье Арабских Эмиратов и во многих др угих местах
практически уничтожен природный ландшафт, изуродована береговая линия,
загрязнена атмосфера и истреблены флора и фауна.
Решить проблему энергетического кризиса на морских и океанических
побережьях помог ут электростанции, работающие на энергии приливов и отл и-
вов. Также с помощью прибоев работают мельницы. Общеизвестно, что прил и-
вы и отливы происходят два раза в сутки. Энергия одного приливно -отливного
цикла достигает примерно 8 трлн. кВт/ч, а это лишь немногим меньше общей
мировой вырабо тки электроэнергии в течение года. Следовательно, энергия
морских приливов — неисчерпаемый источник энергии. Отличительная черта
приливной энергии — ее постоянство. Океан, в отличие от рек, «работает по
графику» с точностью до нескольких минут. В мире наиб олее развиты работы
по приливным электростанциям (ПЭС). В 1966 году во Франции построена
ПЭС «Раис», вырабатывающая 500 млн. кВт/ч электроэнергии в год; в 1968 г о-
ду в России — Кислог убская ПЭС на Кольском полуострове; в 1984 год у —
108

ПЭС в Канаде мощностью 20 МВт. Однако технически строительство прили в-
ных электростанций часто бывает тр удновыполнимо.
Океаны содержат огромный потенциал в виде тепловой энергии — можно
использовать разность температур воды на разных глубинах. Например, в
Гольфстриме он достигает 20°С. В основе принципа лежит применение жидк о-
стей, кипящих и конденсирующихся при небольших разностях температур.
Необходимо упомянуть еще об одном ресурсе Мирового океана — ледн и-
ках, где сосредоточены основные запасы пресной воды; ледники Северного Л е-
дов итого океана мог ут напоить пустыни. Практикуется транспортировка ай с-
бергов к засушливым берегам Африки и Азии.
Загрязнение Мирового океана. До поры до времени человек относился
к океанам с благоговением и страхом, а потом начал сбрасывать в воду всево з-
можн ые отходы — твердые, жидкие, газообразные. Нефть и нефтепрод укты я в-
ляются главными загрязнителями водного бассейна. 20% Мирового океана уже
покрыто нефтяной пленкой. Все большее количество нефти стало попадать в
океан при авариях танкеров.
Происходит загря знение Мирового океана и др угими видами отходов
промышленности. Подсчитано, что на 1 км 2
океана приходится в среднем 17 т
отбросов.
Известный путешественник Тур Хейердал рассказывал: когда он и его
друзья плыли на плоту «Кон -Тики» в 1954 год у, они не устав али любоваться
чистотой океана. А во время плавания на папирусном судне «Ра -2» в 1969 год у
он и его спутники, «проснувшись утром, увидели океан настолько загрязне н-
ным, что некуда было окун уть зубную щетку. Из голубого Атлантический ок е-
ан стал серо -зеленым и мутным, и повсюду плавали комки мазута величиной от
булавочной головки до ломтя хлеба. В этой каше болтались пластиковые б у-
тылки, будто мы попали в грязную гавань. Ничего подобного я не видел, когда
сто одни сутки сидел в океане на бревнах «Кон -Тики». Мы воочию убедились,
что люди отравляют важнейший источник жизни, мог учий фильтр земного ш а-
ра — Мировой океан».
Серьезную экологическую угрозу для жизни в Мировом океане и, след о-
вательно, для человека представляет захоронение на морском дне радиоакти в-
ных отх одов и сброс в море жидких радиоактивных отходов. Это своеобразная
бомба замедленного действия для буд ущ их поколений.
Все живое на планет е Земля т есно связано с водой. Вода — второе по
значимости вещество на Земле после кислорода. Без воды человек может
пр ожить всего три дня. Науке неизвестно ни одно живое существо, кот о-
рое могло бы обходиться без воды.
Близок тот час, когда растущее человечество воскликнет: «Море
спасет нас! Море обеспечит нам обилие продуктов питания. Море даст
нашей промышленности любое необходимое минеральное сырье. Море
снабдит нас неисчерпаемыми источниками энергии. Море станет местом
нашего обит ания!»

109
Контрольные вопросы:
1. Сформулир уйте понятие Мировой океан, предложенное Ю.М. Шокал ь-
ским.
2. Перечислите полезные ископаемые, которые чело век добывает из океана.
3. Обоснуйте, почему человек называет океан кормильцем.
4. Назовите основные факторы загрязнения вод Мирового океана.
5. Охарактеризуйте океан как источник энергии.
6.Проанализируйте роль Мирового океана в мировом хозяйстве
Лекция 14. Рациона льное использование и охрана лесов
 Значение лесов.
 Принципы рационального использования лесов.
 Роль заповедников в охране лесов
1. Значение лесов. Всего тысяч у лет назад территория нашей страны
почти полностью была покрыта лесами. Лес тогда был колыбел ью для людей,
их домом, кормильцем.
Леса, в том числе посаженные людьми, покрывают около трети повер х-
ности суши. Площадь их немногим более 40 млн. км 2
. Это широкий пояс тайги
в Северном полушарии, смешанные и лиственные леса умеренного пояса, ве ч-
нозеленые субтропические и тропические леса. На планете 30% хвойных и 70%
лиственных лесов.
Лес сегодня продолжает оставаться основным источником древесного
сырья. Ежегодно в лесах заготавливается примерно 121 млрд. м 3
деловой древ е-
сины, для чего вырубаются лесные н асаждения на площади 2,5 млн. га. Но это
только одна сторона дела. Практика показала, что чем выше уровень инд ус т-
риализации и культуры общества, тем выше роль и значение леса не только как
источника древесного сырья, но и как хранителя экологического благо получия
жизни людей, способного благоприятно воздействовать на климат, ландшафт,
всю совокупность природных условий, необходимых для здорового развития
человеческого организма.
Лес играет огромн ую роль в сохранении водных и земельных ресурсов,
улучшении ок р ужающей среды. Значение леса как природного экологического
потенциала особенно велико в связи с его способностью возрождаться. Лес восстанавливает и стабилизир ует экологическое равновесие в прир о-
де, может быть использован для охраны и улучшения окружающей среды. Но
его возможности небеспредельны — в условиях урбанизации, промышленного
загрязнения лес утрачивает или ослабляет свои защитные функции. На долю
лесов приходится всего 8% поверхности земли. Все компоненты лесов связаны
между собой и с окр ужающей средой. Обладая невероятной массой органич е-
ского вещества, колоссальной энергией, огромной вн утренней поверхностью и
интенсивностью биологического кр уговорота, лес значительно сильнее других
110

типов растительности влияет на энерго- и массообмен в биосфере, на ее функ-
ционирование, формирование природной обстановки, трансформацию клим а-
тических, геохимических и др угих факторов.
Три десятилетия назад от промышленных выбросов в атмосферу страдала
в основном растительность городов и ближайших пригородов. В настоящее
время в результате строительства высоких дымовых тр уб, которые уменьшают
концентрацию вредных веществ в городе, вредные вещества разносятся на зн а-
чительные расстояния. Вследствие этого гибнут леса, ранее не испытывавшие
последствий загрязнения возд уха.
В США проводились исследования с целью выявления причин отмирания
массивов еловых лесов в северной части штата Вермонт, которое стало особе н-
но интенсивным с 1950 —1960 годов. Результаты полевых наблюдений и лаб о-
раторных исследований показали, что наиболее вер оятная причина гибели де-
ревьев — увеличение кислотности осадков.
Зеленый покров планеты непрерывно сокращается. Неудержимая погоня
за прибылью — основная причина того, что в странах капитала лесов выр уб а-
ется больше, чем воспроизводится. Это приводит к тому , что все меньше оста-
ется преград на пути разр ушительных лавин, наводнений, пыльных б урь. В ы-
рубка лесов ведет к эрозии почв, ухуд шению климата и др угим неблагоприя т-
ным последствиям.
В настоящее время на каждого жителя планеты приходится менее 1 га л е-
са, до Второй мировой войны приходилось более 1 га.
Все, конечно, знают, насколько чище воздух в лесу, как там легко и св о-
бодно дышится. А какую огромн ую роль «зеленых фильтров» играют деревья в
густонаселенных промышленных районах, улавливая пыль и очищая возду х от
вредных примесей!
Велико и климатообразующее значение леса как рег улятора водного ре-
жима. Лес часто сравнивают с насосом, выкачивающим благодаря транспир а-
ции очень много воды из почвы и подстилающих ее грунтов. Кроме того, лес
защищает почву от действия эрозии: уменьшает смыв почвенных частиц с ее
поверхности и препятствует размыву, рег улир ует и задерживает снеготаяние.
Особенно большую водорегулирующую роль играет лес в горах, предо-
храняя почву от смыва, задерживая и ослабляя селевые потоки. Там, где в горах
вырублены леса, резко увеличиваются количество и разр ушительная сила н а-
воднений, приносящих огромные бедствия. Сокращение площади лесов и их
изменение под влиянием хозяйственной деятельности — очень характерное яв-
ление для всего земного шара. За ис торическое время человечество вырубило,
сожгло, распахало, застроило и просто уничтожило более двух третей лесного
покрова, который был на планете, когда на ней появился человек. Сейчас леса-
ми занято меньше 28% суши. Помимо рубок, большой урон лесам во все м мире
наносили и наносят пожары. Считается, что примерно 90% лесных пожаров
возникает из -за безответственного отношения людей к охране леса.
Очень важно, чтобы жизнь леса никогда не прекращалась, так как его
уничтожение ведет к разр ушению всей экосистемы, разр ушению почвы, унич-

111
тожению и изменению фауны, водного режима и уровня гр унтовых вод, поя в-
лению пустошей, а затем и антропогенных пустынь. Для того чтобы этого и з-
бежать, в некоторых странах, в том числе и в России, разработаны разные си с-
темы рубок. Наиб олее важными и совершенными являются системы постепе н-
ных и выборочных рубок, учитывающих разновозрастность древостоев и ск о-
рость их роста в зависимости от условий существования в различных физико -
географических регионах.
Одной из важнейших современных проб лем является сокращение лес о-
покрытых площадей, особенно в южных районах, лесов водоохранных, пол е-
защитных, пригородных и т.д., а также токсическое воздействие на лесные
би огеоценозы различных промышленных загрязнений и выбросов, сточных вод
и др.
Лес — од ин из основных типов растительного покрова Земли, источник
древесины, источник получения разнообразных полезных растительных пр о-
дуктов, среда обитания животных.
По данным ФАО (продовольственная и сельскохозяйственная организ а-
ция ООН), потребность в лесомат ериалах к 2000 году превысила 5 млрд. м 3.
Лесу принадлежит огромная роль в поддержании гидрологического режима
рек, предупреждении эрозии почвы, борьбе с засухами, регулировании кисл о-
родного баланса в атмосфере и, следовательно, в создании условий жизни на
Земле. Деревья, образно говоря, являются той зеленой фабрикой, которая во с-
станавливает живительную силу отработанного возд уха. Производительность
этой фабрики зависит от прод уктивности древостоев. Чем лучше растут леса,
тем больше они выделяют кислорода и тем быстрее поглощают углекислый газ.
Лес, особенно хвойный, выделяет фитонциды (летучие вещества, обл а-
дающие бактерицидными свойствами), которые убивают болезнетворные ми к-
робы, оздоровляют возд ух. В определенных дозах фитонциды благотворно
влияют на нерв ную систему человека, способствуют улучшению обмена в е-
ществ и стимулир уют сердечную деятельность.
Важна роль лесных насаждений в создании благоприятного микроклим а-
та. Леса умеряют как сильные морозы, ветер, так и летнюю жар у, поэтом у
очень важно сохранять их, а также зеленые насаждения населенных мест.
Зелень существенно снижает солнечную радиацию. Среди зелени людям
легче дышится, здесь не досаждают зной и пыль, не утомляют резкие шумы.
В тени растений смягчаются световые контрасты.
Экологическое значение леса огромно. Б уд учи важной составной частью
природного комплекса, он выполняет стабилизир ующие функции в рег улир о-
вании естественных процессов, происходящих в биосфере планеты. Лесоз а-
щитные полосы оказывают большое влияние на рег улирование стока, гидрол о-
гический режим местности, улучшение микроклимата, надежно защищают
прилегающие поля от вредного действия суховеев, засух и пыльных бурь.
На протяжении всего послевоенного времени наблюдается сведение л е-
сов. Наибольшее беспокойство вызы ает разрушение тропич еских лесов: в них
сосредоточено 60% существующих и 70 —90% исчезающих видов растений.
112
Самая большая беда наших лесов — заготовка древесины в огромных
масштабах. Вследствие интенсивных рубок практически уничтожены хвойные
леса Центральной России, исчерпаны резервы промышленных заготовок в з а-
падных районах, неуклонно сокращаются лесосырьевые ресурсы и сводятся л е-
са в Сибири и на Дальнем Востоке.
Уничтожение лесов вызывает кардинальные изменения климатических
условий, водного режима, состояния почв.
По действу ющему законодательству пользование лесами для разнообра з-
ных нужд народного хозяйства и населения осуществляется, как правило, на
основании специальных разрешений государственных органов лесного хозя й-
ства и др угих органов предприятий, организаций и учрежден ий, вед ущих это
хозяйство.
2. Пользование лесными богатствами должно быть рациональным —
продуманным и планомерным. Это значит, что в них должно поддерживаться
экологическое равновесие, т. е. условия для естественного возобновления п о-
пуляций деревьев, лека рственных трав, грибов и промысловых животных.
Один из принципов рационального использования лесов — соблюдение
расчетной лесосеки, непревышение плана заготовок древесины в пределах г о-
дичного прироста. Это особенно касается ценных пород деревьев — ели, с о-
сны, пихты. Превышение плана р убки приводит к тому, что происходит смена
пород и утрата лесов с ценной древесиной. При р убках обязательно нужно о с-
тавлять кр упные деревья, чтобы из их семян мог восстановиться лес нужной
породы.
Созданы специальные службы, со храняющие леса от пожаров, которые
ежегодно уничтожают десятки тысяч гектаров леса.
При выпасе скота в лесах погибают молодые деревца, ухудшаются усл о-
вия для роста взрослых деревьев. Для того чтобы исправить ситуацию, прекр а-
щают выпас скота.
Леса могут пог ибать при строительстве водохранилищ или кр упных д о-
рог, нар ушающих подземный сток фунтовых вод. Для уменьшения подтопл е-
ния на таких участках высаживают деревья, которые меньше страдают от и з-
бытка влаги (тополь, ольха, ива).
Для сохранения способности попул яций лесных растений и животных к
восстановлению органы исполнительной власти контролир уют использование
лесных богатств, выдают специальные разрешения (лицензии) на отстрел ж и-
вотных и заготовку определенного количества растительного сырья.
Большой вред ле сным экосистемам наносит захламление лесов древе с-
ными остатками при заготовке древесины и бытовым мусором. Поэтому нео б-
ходимо своевременно проводить очистку замусоренных лесов.
Очень важно экономно и эффективно использовать заготовленную древ е-
сину. В Росси и при заготовке деревьев используют от 50 до 70% их биомассы.
Остальное гниет на вырубках или сжигается. В Японии используют 99%, вкл ю-
чая пни и кор у, из которой готовят субстрат для выращивания грибов. После
того как грибы используют нужные питательные эле менты, порошок коры

113
можно применять как органическое уд обрение. Та часть древесины, котор ую
нельзя использовать для изготовления пиломатериалов (сучки, стружки), ст а-
новится сырьем для производства спирта и различных прессованных изделий
(древесно -волокнист ых плит и т.д.).
3. Особ ую роль в сохранении и восстановлении лесов играют заповедн и-
ки, а также микрозаповедники, заказники, т. е. все территории, где запрещена
вырубка леса.
На территории России много заповедников, среди них такие старейшие,
как Приокско -Террасный, Окский, Воронежский, Центрально -Черноземный,
Мордовский, Астраханский. У этих заповедников уже есть своя история, бог а-
тый опыт научных исследований, организации и ведения заповедного дела.
Лес оказывает воздейст вие на состав атмосферы, водный и т епловой
режим почвы, регулирует численность животного мира. Лесной покров
взаимосвязан с климатом, обеспечивает круговорот веществ и энергии в
биосфере. Дары лесов широко используются во всех отраслях народного х о-
зяйства. Рациональное использование позвол ит сохранить и восст ановить
богатства лесов.

Контрольные вопросы :

1. Охарактеризуйте значение лесов для биосферы Земли.
2. Сформулир уйте принципы рационального использования, охраны и во с-
становления лесных богатств России.
3. Обоснуйте климатообразующее значени е лесов.
4. Поясните роль заповедников в охране лесов.
5. Охарактеризуйте значение лесов в природе и в жизни людей.
6. Прокомментир уйте, в чем состоит рекреационное значение лесов.

Лекция 15. Экологический мониторинг

 Экологический мониторинг.
 Виды мониторинга .
 Мониторинг растительных сообществ и животных

1. Слово «мониторинг» происходит от латинского monitor - предостер е-
гающий. Экологический мониторинг - система регулярных длительных набл ю-
дений в пространстве и во времени, дающая информацию о состоянии окр у-
жающей среды с целью оценки прошлого, настоящего и прогноза параметров
окр ужающей среды, имеющих значение для человека.
Основными функциями экологического мониторинга являются: контроль
качества атмосферного воздуха, воды, почвы и других компонентов ландшаф та;
определение основных источников загрязнения, прогнозирование состояния
качества основных компонентов ландшафта и т.п.
114
2. По объектам наблюдения экологический мониторинг можно разделить
на мониторинг окружающей человека среды (атмосферного возд уха, воды ,
почвы) и биологический (флоры и фауны). Здесь же след ует отметить некот о-
рую условность такого деления мониторинга, поскольку компоненты экосистем
и ландшафтов тесно взаимосвязаны межд у собой и состояние одного комп о-
нента часто бывает об условлено состояни ем др угого (например, состояние леса
— его продуктивность, наличие вредителей или болезней, как правило, об у-
словлено состоянием атмосферы или загрязнением, в том числе закислением,
почв).
По методам ведения выделяют биологический (с помощью биоиндик а-
торов) , дистанционный (авиационный, космический) и др угие виды монит о-
ринга. По целям — научно -исследовательский, диагностический, фоновый, ко н-
трольный, прогнозный, проектировочный и т.п. Различают также мониторинг
изменения состояния окр ужающей среды и мониторин г воздействия на окр у-
жающую среду. Отдельно рассматривается мониторинг, или скрининг, состо я-
ния здоровья населения.
Наблюдения можно вести в любом месте, если имеется возможность ча с-
того посещения этого участка в течение нескольких лет. Таким местом может
стать маршрут от дома до учебного заведения, или площадка вблизи школьного
двора, или др угая рег улярно доступная для учащихся территория, принадлеж а-
щая данному учебному заведению. Необходимо, чтобы выбранный участок был
типичным для данной местности. Поско льку тр удно выбрать участок, где пр и-
сутствовали бы все желаемые объекты наблюдений, приходится пользоваться
несколькими небольшими участками (субтерриториями), расположенными в
разных частях одного более кр упного участка (территории). Например, выбрать
уча стки, расположенные в лесу, в поле, вблизи водоема (пруда, ручья), вблизи
дорог и строений. Древесные, кустарниковые и травянистые растения должны
быть представлены не одиночными экземплярами, а достаточно большими
группами.
Выбранную территорию желательно описать по следующему плану:
– общий характер местности, окр ужающей участок наблюдений (равн и-
на, возвышенность, низина, холмы, леса, горы, открытое пространство,
культурный ландшафт);
– находится ли он в пределах населенного пункта, вблизи водоема или в
отдал ении;
– что включает участок наблюдений (парк, сквер, озелененную улицу,
участок леса, болото, поле, сад, пустырь и т. д.);
– как представлены на субтерриториях древесные породы, за которыми
ведутся наблюдения (группы деревьев или деревья в составе леса, в з а-
тененных или освещенных местах, старые, среднего возраста или мол о-
дые);
– перечень возможных объектов воздействия на описываемую террит о-
рию (автодорога, котельная, выбросы каких -либо др угих промышле н-
ных объектов, рекреационная нагр узка и т. п.).

115
Биологический мониторинг
При проведении биологического мониторинга организовать наблюдения
нужно таким образом, чтобы соблюдались след ующие условия:
– правильный выбор участка наблюдений;
– правильный выбор объектов наблюдений;
– соблюдение регулярности наблюдений;
– регистрац ия наблюдений, которая в зависимости от метода может н о-
сить описательный характер (в форме дневниковых записей) или в в и-
де анкет, таблиц (количественный метод); полезно прилагать цветные
фотографии;
– ограничение числа наблюдаемых видов (не более 10 —20 видов живот-
ных и растений; рекоменд уется вести наблюдения лишь над хорошо
знакомыми растениями, птицами, насекомыми, грибами).
Фенологические наблюдения проводят 3 —5 раз в год у, не реже 1 раза в
2 —3 дня, в течение 2 недель.
3. Мониторинг растительных сообществ
При общей характеристике видовой структ уры выбранного биотического
сообщества оцениваются и фиксируются след ующие показатели:
обилие — число особей на единицу площади или объема;
частота — отношение числа особей одного вида ( n) к общей численн о-
сти особей ( N), выраженное в процентах - 100 n/N ;
постоянство — отношение числа выборок, содержащих данный вид (р), к
общему числу выборок (Р) в процентах — 100 р/Р (постоянные виды — более
50% выборок, добавочные — 25 —50%, случайные — меньше 25%);
доминирование — преобладание в составе сообщества того или иного
биологического вида (доминанта); в лесу оценивается по площади поперечного
сечения ствола, а на луг у — по площади поверхности земли, занятой растени я-
ми данного вида.
Особи внутри одного и того же вида неидентич ны. При изменении усло-
вий, появлении неблагоприятных факторов какая -то одна форма оказывается
лучше приспособленной и продолжает нормально развиваться и размножаться,
тогда как др угие чахнут и даже гибнут.
Наиболее уязвимыми элементами флоры обычно бывают эндемичные,
реликтовые, а также полезные (декоративные, лекарственные, пищевые) раст е-
ния. Поэтом у важно организовать наблюдения именно за этими видами.
Ботанический мониторинг включает дистанционную индикацию и назе м-
но -визуальные наблюдения, составление ге оботанических карт и взятие инди-
кационных проб.
Реакция лесных экосистем на неблагоприятные условия внешней среды
проявляется в нар ушениях структ уры и функций всей системы и ее отдельных
компонентов.
Эти нарушения можно заметить по ряду признаков, которые видны при
внимательном взгляде на природный объект. Самыми общими признаками н а-
рушения состояния лесной экосистемы являются:
116

–появление сухостоя и ослабленных деревьев среди пород -доминантов
(ель в ельнике, дуб в д убраве, береза в березняке);
– уменьшение (за метное) размеров хвои и листвы этого года по сравн е-
нию с прошлыми годами;
– преждевременное (задолго до осени) пожелтение и опадание листвы;
– замедление прироста деревьев по высоте и диаметр у;
– появление хлорозов и некрозов хвои и листвы, сокращение срока жи з-
н и хвои;
– заметное увеличение поврежденных деревьев болезнями и вредителя-
ми (грибами, насекомыми);
– выпадение из лесного сообщества тр убчатых грибов и снижение вид о-
вого состава и численности пластинчатых грибов.
– уменьшение видового состава и встречаемости осн овных видов эпи-
фитных лишайников (живущих на стволах деревьев) и уменьшение
степени покрытия площади стволов деревьев лишайниками.
Эти признаки можно зафиксировать без применения специальных приб о-
ров и научного оборудования. Но для того чтобы заметить их и оценить степень
опасности, необходимо иметь точку отсчета — нормальное состояние экоси-
стемы или дерева (в памяти или в заведомо ненарушенном участке леса).
Для учета фитомассы и видового состава травянистых растений сущес т-
вует метод учетных площадок. На с пециальных площадках (не менее трех,
площадью 1 м 2
каждая) производят укосы, т. е. срезают всю наземную часть
травостоя ножницами, взвешивают, значение записывают, определяют среднее.
Скашивание производят в период сенокосов (во время наибольшего количеств а
травы — в период максимального травостоя).
Скошенные и высушенные растения затем разбирают по группам (злаки,
бобовые, осоки, маревые, сложноцветные и др.). В собранном гербарии отм е-
чают преобладающие виды, а также отмечают присутствие неизвестных раст е-
н ий.
Об изменении условий обитания в водоемах судят по изменению видового
состава фитопланктона (водорослей). В ответ на неблагоприятные воздействия
содержание хлорофилла у водорослей снижается. Об этом можно судить по и з-
менению цветности и мутности водоема (точные показатели измеряются на
спектрофотометрических приборах). Индикаторами загрязнения служат диат о-
мовые водоросли, а также эвгленовые (астазиевые, паранема, хризококкус).
При этом меняется как стр уктура скелета диатомовых водорослей, так и общий
вид овой состав всех водорослей водоема. Некоторые из макроводорослей
( Cladophora ) способны адсорбировать вредные вещества в больших количес т-
вах. В результате меняется их окраска (б уреют) и появляется резкий запах, ча с-
то присущий адсорбированному веществу. Пог лощенные водорослями загряз-
няющие вещества и токсины являются источником интоксикации рыб.
Насыщенность водоемов водорослями определяется по биомассе. Нужно
помнить, что прод уктивность в разных слоях водоема б удет разной. Общую

117
численность фитопланктона подсчитывают в величинах и количествах клеток
на 1 литр (кл/л) или по сухому весу в мг/л.
Методика отбора проб: объем воды из водоема 0,7 —1 л фиксируется
раствором Утермеля или Люголя ( J
2 +
KJ + 50 -процентный спирт этиловый).
Пробы концентрир уются дважды отс тойным методом до 10 мл. Кр упные вод о-
росли просчитываются на предметном стекле под микроскопом при увеличении
объектива х40 в объеме воды 0,1 мл, мелкие — 4—8 раз в объеме 0,001 мл.
При фенологических наблюдениях, которые проводят регулярно в ра з-
личные сез оны года, замеченные изменения в природе записывают в таблицу и
регистрируют сроки этих изменений.
Желательно давать количественную оценк у урожая (большой, малый,
средний). При наблюдениях за растениями, кроме дневниковых записей, жела-
тельно делать зарисов ки, фотографии, картосхемы.
Мониторинг животных
Для изучения животных лучше выбирать не площадки, а маршруты вну т-
ри выбранного участка и фиксировать всех встречающихся животных, насек о-
мых и птиц. Характеристика дается на основе визуальных наблюдений учащи х-
ся. Л учше, чтобы это была группа из нескольких человек. Основное оборудование: бинокль, карманная лупа, водяной сачок с кр у п-
ными ячейками (для рыб и насекомых) и подвесная сетка для сбора планктона.
Для учета грызунов по линии маршрута расставляют плашки -д авилки.
Слежение за представителями животного мира (мониторинг животных)
фиксир ует изменения:
– численности популяций;
– соотношения видового состава;
– частоты появления форм с отклонениями (нетипичных форм);
– продолжительности жизни (длина жизненного цикла у фо рм, поддаю-
щихся наблюдениям).
Каждая популяция имеет определенную структуру: возрастн ую (соо т-
ношение особей разного возраста), половую (соотношение м ужских и женских
особей), пространственную (колонии, стаи, семьи и т.д.).
Так же как в случае растений, для наблюдений рекомендуется выбрать
несколько хорошо известных видов. Наблюдения ведутся регулярно, каждый
сезон, в течение 1 —3 дней подряд через 7 —10 дней. Замечания записывают в
дневник с указанием сроков наблюдений.
Мониторинг воздушной среды
Загрязнение возд ушной среды оказывает непосредственное и косвенное
влияние на человека, живую и неживую природ у. Помимо выбросов разноо б-
разных химических (в том числе радиоактивных) веществ, к загрязнению атм о-
сферы следует отнести:
– выбросы большого количества водяного пара, т. к. это приводит к уве-
личению коррозийного воздействия внешней среды, появлению небл а-
гоприятных метеорологических явлений (гололед, туман), ухудшению
видимости и т. д.;
118

–акустические излучения, или шум;
– электромагнитное излучение;
– тепловое загрязне ние, или выбросы большого количества нагретых
возд ушных масс.
При оценке состояния воздушной среды проводят мониторинг загрязн е-
ния.
Из основных загрязняющих воздух веществ, являющихся наиболее ра с-
пространенными и опасными, обычно выделяют след ующие категор ии:
– углеводороды и др угие летучие органические соединения (ЛОС);
– угарный газ, или окись углерода — СО;
– оксиды серы, преим ущественно сернистый газ или двуокись серы -
S 0
2;
– соединения свинца и др угих тяжелых металлов;
– озон и другие фотохимические окисли тели;
– оксиды азота;
– совокупность взвешенных частиц.
При сжигании горючих ископаемых ( угля, нефти, газа) большая часть с о-
держащейся в них серы превращается в диоксид серы. При всех видах сгорания
различных материалов в воздухе происходит реакция атмосферн ого азота с ат-
мосферным кислородом и образуются оксиды азота. Эти оксиды реагируют с
атмосферным кислородом и водой, образуя кислоты (серную и азотную). К и-
слоты вместе с дождем мог ут выпадать на поверхность земли, воздействуя на
почву и организмы. Нейтраль ная величина рН равна 7, но дождевая вода в чи с-
том воздухе имеет рН 5, 6 вследствие воздействия углекислоты возд уха.
В результате воздействия загрязняющих веществ, находящихся в окр у-
жающем растение возд ухе, таких как двуокись серы, окислы азота, углеводор о-
ды, кислоты, тяжелые металлы, в растениях происходит вымывание (выщел а-
чивание) соединений кальция и магния, разр ушение хлорофилла, повреждение
устьичного аппарата, что вызывает потерю влаги и подавление морозоустойч и-
вости растения, нарушение синтеза фитого рмонов, понижение ассимиляции и
сопротивления вредителям.
Выпавшие из атмосферного возд уха на почву частицы (осаждение пыл е-
видных частиц, аэрозолей и др.) увеличивают в ней дальнейшее подкисление,
накопление соединений тяжелых металлов и освобождение токси чных ионов
алюминия, что ведет к повреждению корней, а поражение почвенных органи з-
мов — к замедлению процессов разложения.
Устойчивость растений к различным загрязняющим веществам различна.
Очень ч увствительны к низким концентрациям в возд ухе двуокиси серы л и-
шайники, хвойные, пшеница, хлопчатник, салат -латук, ячмень, табак; стойкие к
воздействию — кук ур уза, картофель, роза.
Лишайники реагир уют особенно чутко: сначала исчезают кустистые, п о-
том листовые и, наконец, накипные виды.

119
Хвоя сосны в зонах сильного з агрязнения диоксидом серы приобретает
темно -красную окраску, которая распространяется от основания иглы к ее ос т-
рию; игла отмирает и опадает, просуществовав всего один год.
У злаков (особо ч увствителен мятлик однолетний — Роа annua ) вследс т-
вие воздействия диоксида серы на листьях появляются светло -коричневые или
белесоватые полосы по обеим сторонам центральной жилки, сохраняющей з е-
леную окраску.
Ч увствительны к содержанию фтористого водорода в возд ухе пшеница,
кукуруза, сосна; стойкие — хлопчатник, од уванчи к, картофель, роза, табак, т о-
маты, виноград.
Симптомы поражения: хлороз, сопровождающийся отмиранием листьев;
у хвойных пород — побеление, а по том потемнение концов игл и опадание
хвои.
Токсичность хлористого водорода сильно выражена у семечковых, лещ и-
ны, винограда, земляники садовой, пихты, ели, сосны Веймутова. Более усто й-
чивы крестоцветные, зонтичные, тыквенные, гераниевые, аралиевые, гвозди ч-
ные, вересковые, сложноцветные.
Для многих растений известны предельно допустимые концентрации
(ПДК) загрязняющих веществ в возд ухе. Величины ПДК (мг/м 3) диоксида серы:
для пеларгонии зональной, тимофеевки луговой, сирени обыкновенной - 0,2;
барбариса - 0,5; овсяницы луговой, смородины золотистой - 1,0; аспидистры,
клена ясенелистного - 2,0. ПДК аммиака: для тимофеев ки луговой - 1,0; пела р-
гонии зональной - 2,5; сирени обыкновенной - 9,0; аспидистры - 15,0. ПДК
формальдегида: для тимофеевки луговой - 2,5; пеларгонии зональной - 5,0; а с-
пидистры - 6,5; овсяницы луговой - 1,0.
На различной ч увствительности растений к загр язняющим веществам о с-
нована биоиндикация загрязнения воздуха. Так, в ФРГ выделяют след ующие
биоиндикаторы загрязнения возд уха: общего загрязнения — лишайники и мхи;
тяжелыми металлами — слива, фасоль обыкновенная; диоксидом серы — ель,
люцерна; фтористым в одородом — косточковые плоды, гладиолусы; хлор и-
стым водородом — береза бородавчатая, земляника лесная; аммиаком — по д-
солнечник, конский каштан; сероводородом — шпинат, горох; фотосмогом —
крапива, табак; полициклическими ароматическими углеводородами — соя , н е-
дотрога обыкновенная.
Гладиолусы сорта «Снежная королева» используют как биоиндикаторы
на фтористые соединения в США и Канаде. По мере увеличения концентрации
токсиканта в возд ухе верхняя часть листьев у растений отмирает.
Признаки повреждения голосемя нных растений при остром воздействии
пороговых концентраций газов в атмосферном возд ухе: двуокиси серы — кра с-
но-коричневая суховершинность; двуокиси азота — красно -коричневый ди с-
тальный некроз хвои и веток; озона — дистальный некроз, прекращение роста
хвои ; пероксиацетилнитрата — хлороз, раннее старение хвои; фторидов, редких
металлов, кислотного дождя, аммиака — дистальный некроз; этилена — низк о-
рослость, сброс хвои.
120
Признаки повреждения покрытосемянных растений при остром возде й-
ствии пороговых концентраци й газов в атмосферном воздухе: диоксида серы и
диоксида азота - межжилковые некротические пятна; озона - крапинки на вер х-
ней поверхности; пероксиацетилнитрата - бронзирование нижней поверхности
листа; фторидов — некроз кончика и краев листьев; редких метал лов — ме ж-
жилковый хлороз, некроз кончика и краев листьев; кислотного дождя (рН менее
3,0) — некротические пятна; аммиака — межжилковые пятна некроза; хлора —
хлороз, крапчатость верхней поверхности листа; этилена — хлороз, некроз,
сброс листвы; сероводород а — межжилковые пятна некроза.
Под действием загрязнения воздуха возникает явление, называемое ги-
бель лесов, характеризующееся осветлением (дефолиацией), т.е. изреживанием
кроны в результате потери хвои и листьев.
У лиственных пород, в особенности б уковых, происходит нарушение
роста боковых побегов, вед ущее к образованию неестественно длинных хл ы-
стовидных побегов, измельчение листьев; появляются листья с зубчатыми
краями в результате нар ушения роста на участках между прожилками листа;
опадающие (зеленые) ли стья. Др угие симптомы деградации: пожелтение из -за
нехватки магния; белые пятна на листьях и хвое в результате повреждения оз о-
ном. Из присутствующих в возд ухе загрязняющих веществ наиболее опасен для
лесов диоксид серы.
Любое научное исследование невозможн о без математической обрабо т-
ки данных, которая позволяет оценить среднюю величину изучаемого параме т-
ра, достоверность полученного результата, связь изучаемого параметра с др у-
гими явлениями природы. Существует множество приемов обработки и уче б-
ных пособий п о ним.
Математическую обработку результатов можно проводить на компьютере
с помощью пакета статистических программ типа « Statgraphics », а также на
программируемых калькуляторах.
Ведение экологического мониторинга позволяет количест венно оц е-
нить все те нега тивные процессы в природе, которые вызывает деятел ь-
ность человека. Оно же позволяет увидет ь и положительные результаты
природоохранных мероприятий и т ем самым понять, «что такое хорошо и
что такое плохо».
Сущность природопользования не в том, чтобы постави ть природу
себе на пользу, а в определении, какой образ жизни вести и в каких формах
осуществлять деятельность, чтобы принест и природе пользу, участ вуя в
восстановлении природных систем, в совершенствовании, гармонизации
отношений человека и биосферы.

Кон трольные вопросы:

1. Объясните, что включает в себя понятие экологический мониторинг.
2. Назовите виды мониторинга.
3. Охарактеризуйте методы мониторинга.

121
4.Поясните, что такое биоиндикация.
5.Назовите растения -биоиндикаторы и объясните, как по внешнем у вид у
некоторых растений можно узнать о наличии загрязнений
Лекция 16. Правовые и социальные аспект ы экологии
– Экологическое право.
– Экологический мониторинг.
– Основные направления современной экологической политики.
– Международное экологическое сотрудничество.
Экологиче ское право. Право может выполнять определенную роль в
обеспечении благоприятной природной среды для человека, оно может придать
некоторым жизненно важным отношениям в системе «общество — природа»
нормативный, обязательный характер. Экологическое право — это совок упность правовых норм, рег улир ующих
общественные отношения в сфере природопользования, охраны окр ужающей
природной среды и обеспечения экологической безопасности.
Предмет экологического права. Предметом права считаются обществе н-
ные отношения, склады вающиеся по повод у какого -либо объекта и находящи е-
ся в сфере действия правовых норм экологического законодательства.
В данном случае это могут быть общественные отношения, складыва ю-
щиеся по повод у объектов природы и их экологических связей и входящие в
сфе ру действия экологических норм. Предмет экологического права — это от-
ношения по непосредственной эксплуатации природных объектов.
Содержание и субъекты экологических правоотношений.
Содержание — это права и обязанности участников правоотношения в
области и спользования и охраны природной среды.
Субъекты — это, во-первых, природопользователи; во -вторых, органы
представительной и исполнительной власти, специально уполномоченные о р-
ганы государства, имеющие право на регулирование использования природных
ресурсов и на контроль за охраной окружающей среды; в -третьих — общес т-
венные объедине ния. Право граждан на благоприятную окр ужающую приро д-
ную среду определяется двумя основными положениями: 1) экологическим
воспитанием и образованием; 2) государственной гарантией экологических
прав.
Права граждан включают:
—возможность запроса о предоставлении достоверной информации о с о-
стоянии природной среды и мерах по ее охране;
—требования отмены решения о размещении, строительстве, эксплуат а-
ции экологически вредных объектов;
—при влечение к ответственности лиц, виновных в экологических прав о-
нар ушениях.
122

Исполнение экологических законов обеспечивается всей системой госу-
дарственных органов, организацией экологической экспертизы, образованием
охраняемых территорий и объектов.
История р оссийского природоохранного законодательства имеет глуб о-
кие корни: еще при Иване Грозном был издан указ о запрете охоты и р убки леса
на территории нынешнего Лосиного острова — там были царские охотничьи
угодья.
Затем Петром I был издан указ «О бережении со сновых и дубовых лесов
вдоль главных рек России». Поэтому Россия — одно из первых государств, к о-
торое стояло у истоков природоохранного законодательства. Еще до революции
у нас были созданы первые заповедники (например, Баргузинский). После р е-
волюции также был издан ряд декретов, имеющих природоохранное значение
(«Об охране памятников, садов и парков», «О лесах», «О сроках охоты и праве
на охотничье р ужье» и т. д.). В советское время был принят ряд законов о со з-
дании заповедников, заказников, национальных п арков.
Новый закон «Об охране окр ужающей среды» появился 10.01.2002 года.
В настоящее время это основной документ, определяющий и регулирующий
отношения в сфере взаимодействия природы и общества. В нем рассматрив а-
ются основные принципы, на которых должно с троиться это взаимодействие:
приоритет охраны жизни и здоровья человека; научно обоснованное сочетание
экологических и экономических интересов; рациональное использование пр и-
родных ресурсов с учетом законов природы; соблюдение требований природ о-
охранного з аконодательства, гласность в работе, тесная связь с общественными
организациями и населением в решении природоохранных задач. В статьях 11 и 12 рассматриваются права граждан на здоровую и благ о-
приятную окр ужающую среду, полномочия и обязанности граждан. В законе
есть также специальные статьи об экологическом образовании и воспитании
населения.
В конце 1993 года в соответствии с решением Конференции ООН по о к-
ружающей среде и развитию (Рио -де -Жанейро, 1992 г.) был разработан наци о-
нальный план действий России по охране окружающей среды, определяющий
экологическую политику страны. 4 февраля 1994 года Указом Президента РФ
одобрены «Основные положения государственной стратегии РФ по охране о к-
ружающей среды и устойчивому развитию». В 1996 год у правительством у т-
верж ден проект Концепции устойчивого развития Российской Федерации.
Федеральные и целевые программы — это средство реализации эколо-
гической политики государства. Среди про грамм, разработанных и контроли-
руемых ранее Госкомэкологией, затем Министерством природн ых ресурсов и
рационального природопользования России, след ующие:
1) «Экологическая безопасность России»;
2) «Обеспечение безопасности озера Байкал»;
3) «Снижение уровней облучения населения и персонала от природных р а-
диоактивных источников»;
4) «Конверсия — экологии» ;

123
5) «Отходы»;
6) Программа по сохранению биоразнообразия;
7) Программа поддержки заповедников и национальных парков;
8) Программа по сохранению озонового слоя;
9) «Защита от наводнений».
Это только некоторые из списка природоохранных программ правитель-
ства, в который вх одят также программы по экологически неблагоприятным
районам, зонам экологического бедствия и экологического кризиса.
Правительством пред усмотрено экологическое регулирование природ о-
пользования через систему платежей, налогов, штрафов.
Штрафы налагаются на основании составленного на месте нарушения а к-
та. Составить его имеют право работники охраны природы или общественные
инспекторы по охране природы. Ущерб, причиненный природе, подлежит во з-
мещению. В Уголовном кодексе имеется ряд статей, которыми регулирует ся
правовая охрана природы.
Важным элементом регулирования качества окружающей среды является
введение норм, ограничивающих выбросы вредных веществ в природную ср е-
ду, — норм предельно допустимых концентраций (ПДК) в атмосферном возд у-
хе, воде и почве.
В наш ей стране действует общегосударственная система наблюдений и
контроля за загрязнением внешней среды. Результаты отражаются в так наз ы-
ваемой Белой книге — это «Государственный доклад о состоянии окр ужающей
природной среды РФ» за каждый год.
Ведутся наблюден ия за выбросами серы, азота, содержанием тяжелых
металлов (свинца, ртути, кадмия, мышьяка), ДДТ, хлорорганических и др угих
вредных соединений. Осуществляется контроль за использованием пестицидов,
системами удобрений и мелиорации земель. Если нормы не собл юдаются —
налагаются штрафы.
Создана система глобального мониторинга, т.е. слежения, контроля и
прогноза загрязнения окружающей среды.
Система мониторинга — новейший и необходимый метод экологических
исследований, позволяющий установить точки экологическог о кризиса и пре-
дотвратить его наступление.
В систему глобального мониторинга вовлечены все страны мира, в этой
отрасли экологической науки - самое тесное международное сотрудничество.
В настоящее время международное сотр удничество возглавляет ЮН Е-
СКО. В 197 2 год у ею была разработана Межправительственная программа по
окр ужающей среде (ЮНЕП) и создана всемирная система станций учета и н а-
блюдения (мониторинга) за состоянием и изменением биосферы. В 2002 год у
состоялась Международная конференция, посвященная 30 -летию ЮНЕП.
Межд ународными организациями разработаны и другие программы: ВОЗ
(Всемирная организация здравоохранения) — «Гигиена окр ужающей среды»;
ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация) — «Сельско-
хозяйственные химикаты и отходы».
124

В 1992 год у в Рио -де -Жанейро состоялся фор ум экологов — Конферен-
ция ООН по окружающей среде и развитию, которая приняла программу б уд у-
щего — «Повестка дня на XXI век» и провозгласила принцип совместного ра з-
вития природы и общества как принцип «устойчивого» (само поддерживающе-
гося) развития. Устойчивое развитие в глобальной системе «общество — при-
рода» означает соблюдение динамического равновесия в социоэкосистемах
различного уровня. При ограниченных ресурсных возможностях нашей план е-
ты необходимо, чтобы со стороны развивающегося общества поддерживалось и
соответствующее развитие природной среды.
Главная идея концепции — создание условий и механизмов для вза и-
моувязанного социально -экономического и экологического развития,
обеспечивающего возможность существования че ловечества на планете
Земля.
Эта концепция до сих пор являет ся основой для теоретических и
практических действий экологов всего мира
Контрольные вопросы:
1. Дайте определение экологического права.
2. Что называется субъектом экологического права?
3. Какой основ ной документ рег улир ует правоотношения в экологиче ской
сфере в настоящее время в РФ?
4. Назовите федеральные целевые программы по охране окружающей ср е-
ды, которые вам известны.
5. Какие организации осуществляют межд ународное сотр удничество в о б-
ласти охраны ок р ужающей среды?