Геоэкология как наука, отражающая взаимоотношения общества и природы

Тезисы лекций по геоэкологии

 

Тема 1  Геоэкология как наука, отражающая взаимоотношения общества и природы

Цель: показать значимость науки геоэкологии, расширить представления о географической оболочке нашей  планеты

План:  

1 Введение в  геоэкологию

2 Геоэкология как многофакторная наука

3 Объект и предмет  исследования геоэкологии

 

1 Долгое время, начиная с момента основания экологии как науки и вплоть до 70-х годов ХХ в., экологию рассматривали в качестве составной части биологии. Объектом исследований экологического направления биологической науки является изучение  жизнедеятельности различных уровней живых организмов.

Экологией как составной  частью биологической науки был  сделан огромнейший вклад в общее развитие науки и озвучен фундаментальный вывод о наличии противоречия между природными объектами, природными системами и человеком.

Это противоречие заключается  в том, что природные системы  стремятся к увеличению сообществ, видов и более крупных таксономических единиц и способствуют поддержанию их на определенном уровне таксономического разнообразия.

В то же время хозяйственная  деятельность человека приводит к нарушениям существующего многообразия природы и способствует гибели определенных экосистем.

Таким образом, экология была введена в общий лексикон современной научной парадигмы для обозначения взаимоотношений человека с окружающей средой.

Термин «экология» был  употреблен, как известно,   в 1866 г. в работе немецкого биолога  Э.Геккеля «Всеобщая морфология организмов».

Современные экологические  исследования должны проводиться с учетом особенностей взаимодействия сложных территориальных образований. Для  решения этих задач на границе экологии и географии обособились новые научные направления – геоэкология и ландшафтная экология. Поэтому комплекс наук, изучающих состояние окружающей среды, т.е. состояние географической оболочки и геологической среды, исследователи стали  называть геоэкологией.

Рассматривая структуру  современной экологической науки  стоит заметить, что исследователи выделяют три ветви: общая экология, или биоэкология, прикладная экология и геоэкология  (последняя изучает геосферы, их динамику, взаимодействие, геофизические условия жизни, факторы неживой среды, действующие на живой организм).

В середине ХХ века термином «геоэкология» стали пользоваться представители как географических и геологических, так и  социологических циклов наук, и поэтому довольно быстро этот термин превратили в термин  свободного пользования.

Этот термин стали  использовать  при исследованиях  и решениях любых, даже юридической направленности, проблем природоохранной деятельности.

 В слове «геоэкология»  корень  «гео» охватывает науки  о Земле, подчеркивая их единство и взаимозависимость. Корень «гео» ставит на первое место Землю в целом, подчеркивая необходимость понимания общеземных глобальных процессов, а затем уже, на этой базе, явлений более низкого иерархического уровня.

В простейшем случае, корень «гео» как бы представляет неживую  природу, в то время как корень «эко» обозначает ее живую часть. В этом смысле комбинация «геоэко» фактически отражает единство неживой и живой природы. Комбинация  напоминает о зависимости состояния Земли от деятельности человека.

Геоэкология имеет дело не с Землей в целом, а лишь с  относительно тонкой поверхностной  оболочкой, где пересекаются геосферы  (атмосфера, гидросфера, литосфера, биосфера), где живет и действует человек. Из имеющихся нескольких названий этой комплексной оболочки, термин экосфера наиболее точно отражает ее суть и потому является наиболее подходящей, хотя еще не общепринятой.

Экосфера представляет собой всемирную область интеграции геосфер и общества. Экосфера есть объект геоэкологии.

Геоэкология – это  междисциплинарное научное направление, изучающее экосферу как взаимосвязанную систему геосфер в процессе ее  интеграции с обществом.

Наряду с понятием  «экосфера» существует еще несколько  подобных понятий: «окружающая среда», «природная среда», «географическая  оболочка», «биосфера» и др.

Экосфера  отличается от понятия «географическая оболочка», в котором на первое место ставят взаимосвязь и взаимодействие различных природных сфер, или геосфер.

2 На основе многофакторности науки  довольно быстро сложилось представление,  что  геоэкология является междисциплинарным направлением  -  своего рода  метанаукой, в которой суммируются  все существующие знания об экологическом  состоянии Земли.

В  широком  понимании  геоэкология не только поглощает  классическую экологию и биоэкологию, но и становится синонимом термина «биология окружающей среды», введенного американским экологом Ю. Одумом.

Сторонники другого  направления  рассматривают геоэкологию  как междисциплинарное направление  наук о Земле, в котором объединены все знания  об экологических  свойствах и проблемах геосфер. Следовательно, объектом и предметом исследования геоэкологии в этом понимании становится географическая оболочка, в которую включается и геологическая среда.

Геосферами, по В.И. Вернадскому, называются концентрические слои, охватывающие всю планету, меняющиеся с глубиной, в вертикальном разрезе  и отличающиеся друг от друга характерными  для каждой, только ей свойственными химическими, физическими и биологическими свойствами.

Основными геосферами являются:  атмосфера, гидросфера, литосфера, мантия и ядро.

По признаку наличия  какого-либо особого свойства выделяются также функциональные геосферы: стратисфера (область распространения осадочных пород), педосфера (почвенный покров),  социосфера (совокупность общественных систем), биосфера (область распространения живых организмов).

 Таким образом,  геоэкология рассматривает геологические функции геосфер, т.е. становится  экологией геосфер.  В таком понимании геоэкология может подразделяться на экологию атмосферы (метеоэкологию), экологию гидросферы, или гидроэкологию, экологию почв (педоэкологию), экологию литосферы (геологической среды).

Функциональная единица  изучения геоэкологии – геоэкологические системы.  Таким образом, иерархические системы в геоэкологии выстраиваются в таком же  порядке, как и в биоэкологии.

Геоэкология суммирует  все знания об экологических проблемах Земли и представляет собой сочетание биологических, геологических, почвенных и географических наук.

Геоэкология – это  наука о пространственной организации  и функционировании природных систем в естественных условиях.

3 Объектом изучения геоэкологии является географическая оболочка, включающая атмосферу, поверхностные воды суши, Мировой океан и почву.

Объектом геоэкологии  на региональном и топологическом уровнях  являются находящиеся во взаимодействии географические, экологические (биологические) и социальные (природно-хозяйственные) системы. В глобальном масштабе – это триединство географической оболочки, биосферы и техносферы.

Особое внимание геоэкология  уделяет отрицательным последствиям хозяйственной деятельности человека,  разработке рекомендаций по рациональному природопользованию и охране природы.

Предметом изучения геоэкологии  являются   экологические функции  атмосферы, гидросферы и педосферы. Под экологическими функциями следует понимать роль отдельных  геосфер в жизни, сохранении и эволюции экосистем в целом.

Геологическая роль внешних  геосфер и их экологические функции  рассматриваются под углом зрения их влияния как на биосферу в целом, так и на составляющие ее компоненты, т.е. разные по структуре и объему экосистемы.

Весь узел противоречий и разночтений в геоэкологии связан с разграничением сфер влияния и объектов исследования  геологии, географии и почвоведения. Оперируя понятиями «ландшафт» и «геологическая среда»  с весьма расплывчатыми  и неустоявшимися границами геологи и географы в объект своих исследований часто включают одни и те же геосферные оболочки или их части, в частности, зону аэрации почвы, кору выветривания, поверхностные и подземные воды, рельеф. Скорее всего, надо считать экологическую геологию, экологическую географию и экологическое почвоведение составными частями геоэкологии.

Следовательно, геоэкология  должна рассматриваться как междисциплинарная наука, ассимилирующая всю информацию об экосистемах Земли высокого уровня организации, включая человеческую популяцию, техносферу и ноосферу.

Сделаем некоторые выводы. Несмотря на то, что термин «геоэкология»  существует с 1939 года (его предложил  К. Тролль), его весьма неоднозначно используют науки географического  и геологического направлений.

В настоящее время  геоэкология стала экологией геосфер. В связи с этим надо оставить геоэкологию в качестве термина науки междисциплинарного направления, которая состоит из экологических научных направлений геологического, географического и почвоведческого циклов.

Понятийная и терминологическая  база  геоэкологии геологической и географической направленности основывается на  общеэкологических терминах: биогеоценоз, экосистема, биоценоз, фитоценоз, экологическая ниша, биосфера и экосфера.

Кроме них геоэкология  пользуется собственными терминами - географическая оболочка, геологическая среда, которые являются терминами высших систем в геоэкологической иерархии.

Объектами изучения геоэкологии  географической и геологической  направленности являются все известные для геологии и географии направления и предметы, но с точки зрения их  экологической  роли.

Литература: 1, С 12-23; 5, 25-30.

Контрольные вопросы:

1 Кем и когда был  предложен термин «геоэкология»?

2 Из недр каких наук  вышла геоэкология?

3 Какие противоречия  существуют между природными  объектами и системами и человеком?

4 Что означает корень  слова «гео» и «эко», а также  их комбинация?

5 Что такое «экосфера»?

6 Почему геоэкологию  называют междисциплинарной наукой?

7 Какие термины и  понятия стали базовыми для  геоэкологии?

8 Что является функциональной  единицей геоэкологии?

9 Что является объектом  изучения геоэкологии?

 

 

Тема 2  Закономерности функционирования современной  техносферы

Цель: ознакомить студентов с действующими в природе закономерностями функционирования современной биосферы

План:

1 Целостность техносферы

2 Ритмичность техносферы

3 Зональность техносферы

 

1 В истории человечества многие природные стихийные бедствия (землетрясения, наводнения, за сухи, тропические ураганы и др) и экологические кризисы, приводящие к катастрофическим последствиям, происходили именно от непонимания взаимообусловленности всех природных  процессов в биосфере. Особенно это резко сказалось при интенсивном использовании естественных ресурсов. Развалины городов, остатки древних инженерных сооружений, следы сельскохозяйственного использования земель свидетельствуют о значительном воздействии человека на окружающую среду в ис- торическом прошлом. Не только стихийные бедствия, но и сам человек мог создавать губительную для него самого природную обстановку. От этих причин с лика Земли исчезали древние  цивилизации Египта, Вавилона, Древней Индии, Ки- тая и др. Гуманист эпохи Возрождения Эразм Роттердамский (1469-1536) писал: «Мир имеет свой собственный порядок, и мы должны постараться не нарушать его». Именно в познании закономерностей развития биосферы и лежит ключ к разумному природопользованию.

Большой вклад в развитие и формирование географической оболочки Земли внесли географы: А.А. Григорьев, Л.С. Берг, И.П. Герасимов, Н.А. Солнцев, А.Г. Исаченко и др.

Однако стройную концепцию и важнейшие закономерности развития географической оболочки создал акад. С.В. Калесник (1901—1977). В основу его положений взята идея о целостности природы, а отельные компоненты географической оболочки рассматриваются с точки зрения их роли в формировании биосферы как единого целого. Такие закономерности и надо понимать как общие географические, поскольку они действуют в пределах всей биосферы, оказывают влияние на каждый из ее компонентов и проявляются в любой ее части, в любом природно-территориальном комплексе. С.В. Калесник сформулировал ряд важнейших законов (целостности, круговоротов, ритмики и др.), по которым живет и развивается биосфера, причем, нарушая их, человек способствует возникновению сложных социально-экологических проблем.

1. Непрерывный обмен веществ и энергии между компонентами обусловливает  целостность ландшафтной  оболочки 3емли.

2. Характерная особенность  ландшафтной оболочки — наличие  в ней  круговоротов  веществ  и энергии, которые  обеспечивают  многократность процессов и их высокую суммарную эффективность при ограниченных исходных количествах вещества и энергии.

3. Для оболочки характерна  периодическая и циклическая  повторяемость различных  процессов  и явлений во времени.

4. Все географические  компоненты и географические ландшафты закономерно изменяются по широте  (зональны). В структуре и развитии географической оболочки существенную роль помимо зональных процессов играют азональные факторы.

Целостность географической оболочки настолько велика и носит всеобщий характер, что стоит измениться одному компоненту, сопряженно начнут меняться и все остальные. Каждый компонент (горные породы, рельеф, воздушные массы, почвы, растения, животные) развивается по своим собственным законам, но ни один из них не существует изолированно, не испытывая на себе влияния других компонентов, в свою очередь, не оказывая на них никакого воздействия.

По степени консервативности компоненты биосферы можно расположить в такой убывающий ряд: литосфера — рельеф — климат — воды — почва — растительность

— животный мир.

Взаимосвязь и целостность  компонентов географической оболочки Земли существовала всегда, не только в современную эпоху, но и в  геологическом прошлом. Особенно четко подобные связи были установлены для четвертичного периода (плейстоцена), когда формирование мощных ледниковых покровов на суше приводило к значительному понижению уровня всего Мирового океана (на 100-110 м). Это понижение уровня океана сказывалось на природе всей поверхности Земли: происходило осушение шельфа, материки и острова получали другие очертания, возникали «континентальные мосты», по которым происходила миграция сухопутных видов фауны и флоры, и т. д.