Проф. Байко Димитров Байков, д н. Основи на екологията ІІ допълнено и преработено издание София Съдържание



страница1/25
Дата16.11.2017
Размер4.76 Mb.
Размер4.76 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   25


Проф. Байко Димитров Байков, д.н.

ОСНОВИ НА ЕКОЛОГИЯТА

ІІ допълнено и преработено издание

София

Съдържание

  1. ЕКОЛОГИЯ: МИНАЛО И НАСТОЯЩЕ

  2. ЦЕЛ, МЕТОДИ И ЗАКОНИ В ЕКОЛОГИЯТА

  3. ЖИВО ВЕЩЕСТВО И ЖИЗНЕНА СРЕДА

  4. АБИОТИЧНИ ФАКТОРИ И ВЪЗДЕЙСТВИЕТО ИМ ВЪРХУ ОРГАНИЗМИТЕ




  1. БИОТИЧНИ ФАКТОРИ

  2. АНТРОПОГЕННИ ФАКТОРИ

  3. ЖИВО ВДЕЩЕСТВО. ВИД

  4. ПОПУЛАЦИЯ

  5. СЪОБЩЕСТВО (БИОЦЕНОЗА), ЕКОТОП, ЕКОСИСТЕМА




  1. БИОСФЕРА

  2. ТЕХНОСФЕРА

  3. НООСФЕРА

ВЪВЕДЕНИЕ

Авторът се представя пред вас с 40 годишен стаж като учен в областта на екологията и с “актива” на над 200 научни публикации, между които 3 монографии /едната на английски език/ и 9 учебници и справочници по екология. Започвам по този нетрадиционен начин защото от дистанцията на времето осъзнавам огромната отворност на пишещия – да представи своята творба не като “принос” във все по-пълноводния сив поток на писания от всички жанрове , а като полезно четиво с определени адресати. От тук произтича първия проблем. Съдбата на научните постижения е различна. Някои от тях / в областта на медицината, нанотехнологиите, генното инженерство и др/ са адресирани към определен кръг висококвалифицирани специалисти и когато станат достояние до тях са изпълнили своята обществена задача. Обърнете внимание колко са постиженията само в областта на едно заболяване, което медиците не определят като особено значимо – катарактата / перде на окото/. Промени се коренно техниката на провеждане на операциите, диагностиката, следоперативните грижи. Резултатите са впечетляващи. Естествено е, че науката в този случай е подпомогнала практиката. Естествено е обаче, че това е елитарна наука с ограничен кръг “потребители”. Други научни постижения са с различна съдба. Тяхното призвание е да се превърнат в трибуна ориентирана към голяма аудитория, да подпомогнат решаването на важни за човека, човечеството и биосферата проблеми. Да се върнем към проблема “катаракта”. Много задълбочени и комплексни изследвания бяха необходими, за да се установи че една от причините за това заболяване е изтъняването на озоновия слой в резултат на замърсяване на стратосферата с флуорхлорвъглеродни съединения и азотни окиси в резултат на неразумната човешка дейност. Сега учените с тревога посочват и корелация между забояваемостто от катаракта и нейонизиращата радиация - тези същите радиовълни, които ние все по-стремително използване в мобилните комуникации като се започне от мобилните телефони и се стигне рутера за безконтактен интернет, които също излъчва радиовълни. За съжаление това е само върха на айсберга условно наречен “здраве на човека”. Още през 80-те години бе прието, че 77% от болестите на човека са предизвикани от неблагоприятни промени в жизнената му среда. Ако приемем, че броят на известните заболявания е 26 500 е очевиден “приносът” на постиженията на науката и техниката, на научнотехническата революция, която осигури комфортното ни битие през втората половина на ХХ век, но която сега подобно на бумеранга за който пише Дансеро е насочена срещу здравето и дълголетието на човека.

Вторият ми проблем като автор е свързан с необходимостта читателят да бъде убеден от необходимостта от балансиране между плюсовете и минусите на постиженията на науката или по-точно за това как благата и удобствата на едно научно постижение са само едната страна на проблема. Но има и друга . Нека да обясним този феномен с два примера.

Ядрената енергетика и космическите пътешествия, откриването на антибиотиците и разгадаването на човешкия геном са само част от научните открития, които направиха живота на хората по-продължителен и по-комфортен.
Подобно на древния бог Янус цивилизацията се оказа с две лица. Прогнозите показват, че при един световен ядрен конфликт, мирният атом подобно на кутията на Пандора ще се превърне в източник на смъртоносно радиоактивно облъчване, температурата ще достигне 10 млн градуса , а взривната вълна ще предизвика разрушения на десетки и стотици километри. Последиците ще бъдат гибелни за цялото човечество, а еволюцията на биосферата ще се върне с 3 млрд. години назад. Вторият пример ни е до болка познат. Флеминг написа нова страница в медицината с откриването на антибиотиците, които спасиха живота на много, изключително много болни от различни инфекциозни заболявания. Сега се препоръчва да бъдем внимателни при употребата на антибиотици. Устойчивостта на микроорганизмите и тежките алергични реакции при болни приемащи антибиотици са само част от проблемите, които са свързани с антибиотиците.
Третият ми проблем е свързан с необходимостта да разчупим рамките на егоцентризма , свързан със схващането че човек е господар на природата и тя зависи от него. Сега ни трябва убеденост, че ние сме само един от стоте милиона биологични вида и ние общо и “солидарно” сме стопани на общия ни дом –планетата Земя.

Вече съществуват сериозни симптоми за “заболяване” на биосферата. Екологичната криза е добила глобални размери и нейни прояви са парниковият ефект, киселинните валежи и изтъняването на озоновия екран. Едва ли е необходимо уточнението, че причина за тази криза е неразумната човешка дейност. Не случайно се говори за ново състояние на биосферата – техносфера. За успокоение ще припомня, че това е същата биосфера, продукт на продължителна еволюция, Тя е запазила основните си характеристики като структура и функции, но в същото време нещо в нея се е променило. И тези промени са неблагоприятни за здравето на човека и на биосферата. Ако се доверим на многобройните прогнози от Медоуз и сътр /1972/ до наши дни тревогата ни ще е основателна, тъй като тези прогнози сочат, че екологичната криза ще прерастне в екологична катастрофа и това събитие ще бъде събитие на ХХІ век.

През ХХ век екологията от биологична наука се превърна в съзвездие от 50 науки. В началото на ХХI век се приема, че ролята на екологията е подобна на тази на теологията през Средновековието. Екологичното възпитание сега е необходимост не само за здравето на индивида, но и за здравето на природата. Болестите на екосистемите и биосферата много често са драматични и за здравето на хората.

Шаблонна е препоръката да се мисли глобално , а да се действа локално. Шеблонно е извеждането като императив: екологично възпитание е необходимост за всички възрасти и всички социални групи. Тези шаблони през последните десетилетия доказаха своята обективност и обществена потребност. За да се ограничи темпа на екологичната криза, която според прогнозите на Римския клуб застрашава през 2030-2070 г да прерастне в екологична катастрофа е необходима активна реакция на обществото, реализиране на идеите за устойчиво развитие.

Между многото фактори, които определят успеха на хармонизирането на системата общество-природа е и необходимостта отдостъпни знания, от актуална информация за постиженията в екологията. Този учебник е опит да се предостави в достъпна форма необходима и актуална информация по екология на студенти, докторанти и специалисти от практиката.
1. ЕКОЛОГИЯ: МИНАЛО И НАСТОЯЩЕ

Историята на екологията включва два периода, единият от които е с продължителна предистория. Надпис на Хеопсовата пирамида предупреждава: “Хората ще загинат от неумението си да използват силите на природата и от непознаване на истинския свят.” В индийски, китайски и европейски писмени източници от VIII в.пр.н.е. има сведения за начина на живот и за промените в числеността на растения и животни. Емпедокъл е писал за връзките между растенията и жизнената им среда, за зависимостта от обкръжаващия ги свят. Хипократ издига прогресивни за времето си идеи за влиянието на факторите на средата върху здравето на хората. Аристотел класифицира животните по начин на живот, по начин на хранене. Широко известни са “Естествена история” на Плиний Стари и съчиненията на други антични философи, в които много от явленията в живата природа се разглеждат от екологични позиции.
Годините на Ренесанса се характеризират с повишен интерес към научните изследвания, с натрупване на знания за природата. Карл Линей (1707-1778) поставя основите на систематиката и подчертава съществуването на “взаимни отношения между всички естествени тела, които определят равновесието в природата”. Бюфон (1707-1788) пише тринадесеттомна “Естествена история”, в която акцентира върху връзката между организма и средата, върху влиянието на климатичните фактори на организма. Ломоносов (1711-1765) изучава също влиянието на факторите на средата върху организмите. В първата половина на ХIХ в. много учени изучават единството между организмите и жизнената им среда. Тези идеи са формулирани от руския учен Руле (1814 - 1858) и от френския натуралист И. Жофруа Сент-Илер. През 1807 г. Хумболт (1769 - 1859) публикува “Идея за географията на растенията”, която по същество е новаторска за времето си монография по екология. Научните изследвания на Дарвин (1809-1822) и особено публикуваният през 1859 г. труд “Произход на видовете” оказват значимо въздействие върху развитието на екологията.
Летописът на съвременната екология

започва от 14.09.1866 г., когато младият учен-енциклопедист Хекел в предговора към книгата си “Обща морфология на организмите” обосновава необходимостта от нова биологична наука, която той нарича екология (от гр. ойкос = дом, логос= наука ), изучаваща взаимоотношенията между организмите и жизнената им среда. През 1870 г. Хекел в друг свой научен труд пише: “Под екология ние разбираме науката за икономиката, за домашния бит на живите организми. Тя изследва общите отношения на животните както към неорганичната, така и към органичната среда, техните дружески и враждебни отношения към други растения, с които влизат в преки и косвени контакти, или с други думи, тези заплетени взаимоотношения, които Дарвин е нарекъл условно борба за съществуване.



Заслуга за развитието на тази нова наука има и В. Вернадски, който обосновава становището, че организмите и средата, в която живеят са едно цяло и че помежду им се извършва кръговрат на веществата. Благодарение на този кръговрат животът на Земята не е застаршен от изчезване. Основна задача на екологията е изучаването на сложните процеси при взаимоотношенията на организмите със средата, които се запазват чрез саморегулация. Това се нарича екологично равновесие. Тези нормални процеси много лесно се нарушават под влияние на разнообразната и мащабна човешка дейност. Когато се изсекат дърветата по склоновете на една планина, с това се нарушава екологичното равновесие в нея, ерозията унищожава почвата, източниците на вода пресъхват, дъждовете наамаляват, изменя се климата, променя се растителния и животинския свят.
Учението за биоценозите се формира през 70-те години на 19 век под влияние на идеите на Дарвин и Хекел, но е дефинирано от немският зоолог Мьобиус (1877).
Съвременна екология. Според Одум (1986) едва от около 1900-та г. екологията е самостоятелна научна дисциплина, която до 1970 г. е раздел на биологията. За утвърждаването на екологията като биологична наука изключително допринася с научното си творчество Вернадски.
Учението за биосферата е дело на Вернадски .Като изучава историята на минералите и миграцията на химичните елементи, той открива грандиозната роля на живите организми в геохимичните процеси на нашата планета. Изключителната роля на живото вещество в биосферата е характеризирана в “Очерци по геохимия”, издадени в Париж през 1924г. и в Петербург през 1926 г. През 1926 г. е отпечатана и книгата му “Биосфера”, която е резултат от многогодишни изследвания, в резултат на които се доказва, че биосферата представлява “обвивката на живота на нашата планета”.
Ролята на обществото като преобразуващ биосферата фактор е доказана от Вернадски. В края на живота си, когато създава учението за ноосферата, той пише: “Човечеството, взето като цяло, се превръща в мощна геологична сила. Пред него се поставя въпросът за преустройство на биосферата. Това ново състояние на биосферата, към което ние незабележимо се приближаваме, представлява ноосферата.” Този преход от биосфера към ноосфера и превръщането на екологията от биологична в интердисциплинарна наука следва да се свърже с 10- годишнината от Международната програма на ЮНЕСКО “Човекът и биосферата (МАБ)”. Тогава, на база резултатите от изпълнение на 1300 проекта се приема, че е настъпил етапа на реализация на идеите за хармонизиране на системата “общество-природа”, научен фундамент на които е учението за ноосферата . Дава се и нова формулировка на мястото на екологията в семейството на биологичните науки. Един от ръководителите на тази мащабна програма, Ди Кастри (1981), пише: “Екологията представлява нещо подобно на кореновата система в биологията, която е дърво с много клони (цитология, физиология и др.).” Колкото и точно, и образно да е това определение, то отразява “вчерашния ден” от историята на тази наука.
Мегаекология /= неоекология/ . Мнозина от еколозите са на мнение, че съвременната екология е комплексна област на човешките знания и не трябва да бъде просто продължение на екологията, наука, която по своя произход е биологична. “Вероятно е настъпило времето - пише Шилов (1981) - да се говори за раждането на нова наука, предмет на която е комплексното изучаване на ноосферата като сфера на Земята, включваща човешката дейност, а нейната крайна задача е съзнателното регулиране на съотношението на различните аспекти на човешката дейност с оглед поддържането на устойчивостта на природните системи като източник на блага за човека.”

Реймерс (1994) посочва, че в съвременния етап от общественото развитие поради глобалното си значение ролята на екологията е аналогична на теологията в живота на хората в Средновековието.

Той отбелязва, че днешният ден на човечеството зависи от развитието и прилагането в практическата дейност на обществото на постиженията на мегаекологията. Това е нов раздел на човешкото знание, който е еднакъв, а може би и по-обширен от математиката, физиката, химията и т. н. Това е значим обем от информация, включващ раздели от географията, геологията, химията, физиката, социологията, теорията на културата, икономиката, даже теологията, т. е. всички известни научни дисциплини. “Предметът на мегаекологията - пише Реймерс (1994) - е запазване на структурната и функционална цялост на този обект, който е актуален в процеса на изследването (грубо казано, наука за преживяемостта в обкръжаващата среда). Този обект може да бъде и микроструктура, и макро-, и даже мегаявление.”

Ако приемем условно диференцирането на екологията на класическа, или биоекология, и мегаекология, следва да припомним, че първото определение на биоекологията е дадено от Хекел (1866): “Под екология ние разбираме общата наука за отношенията между организмите и обкръжаващата ги среда, към които ние включваме условията на съществуване в широкия смисъл на понятието.”


Според Дажо (1975) “екологията е наука за местообитанието. Съществуват извънредно много определения за екологията, но мнозинството съвременни еколози смятат, че тя е наука, изучаваща условията на съществуване на живите организми и взаимната връзка между организмите и средата в която те живеят”.

В процеса на утвърждаването и са казани много мнения за предмета и съдържанието и. Заслужават да се отбележат няколко от тях :



Йоханзен /1959 / в “Основи на екологията” отбелязва, че това общобиологична наука за закономерностите на взаимоотношенията на организмите и средата ,изучаваща начина на живот на животните и растенията и продуктивност, динамика на численоста на процесите и природата на биоценозите.
Според Троян /1975 / в “Обща екология” това е наука за икономиката на природата.

В отпечатания през 1989 г. и 1998 г. “Биологический энциклопедический словарь” Реймерс пише, че екологията е “биологична наука, изучаваща организацията и функционирането на надорганизмовите системи от различно равнище: популации, биоценози (съобщества), биогеоценози (екосистеми) и биосфера”.

Съществуват различни становища относно разделите на биоекологията. Одум (1975) разграничава 4 основни раздела: екология на видовете, на популациите, на съобществата и на екосистемите. В много от съвременните ръководства са включени два основни раздела:
Аутекология - (Шрьотер, 1896), която изучава взаимодействията на представителите на вида с обкръжаващата ги среда.
Синекология - (Шрьотер, 1902) или биоценология (Гамс, 1918), която изучава съобществата от организми и особеностите на устройството и функционирането на тези съобщества, формиращи се под влияние на средата.

Реймерс (1994) посочва, че съвременната биоекология е “прародител” на мегаекологията и следва да бъде дефинирана като съвкупност от научни дисциплини, изследващи взаимоотношенията в системните биологични структури (от макромолекулите до биосферата) помежду им и с обкръжаващата ги среда




Фиг.1.1 Съвременната биоекология изучава всички равнища на организация на живото вещество

Съвременна класификация в биоекологията включва всички биологични системи и по йерархични равнища Реймерс предлага следната класификация:


Ё Ендоекология:

- молекулярна екология (в т.ч. екологична генетика и имуноекология)

- екология на клетките и тъканите (морфологична екология

- физиологична екология (екология на индивида) с раздели екология на храненето, на дишането, етология и т.н.


Ё Екзоекология:

- аутекология (индивиди и организми като представи тели на вида)

- демекология (екология на малки групи индивиди)

- популационна екология

- специоекология (екология на вида)

- синекология (екология на съобществата)

- биоценология (екология на биоценозите)

- биогеоценология (учение за екосистемите)

- учение за биосферата (биосферология)

- екзосферология (глобална екология)


Определенията на съвременната екология в енциклопедията “Природопользования” са 5:
1/ част от биологията (биоекология), изучаваща отношенията между организмите (индивиди, популации, биоценози и т. н.) помежду им и с околната среда;

2/ дисциплина, изучаваща общите закони, по които функционират биологични системи от различни йерархични равнища;

3/ комплексна наука, изучаваща жизнената среда на организмите (в т. ч. и човека);

4/ област на знанието, изучаваща съвкупност от предмети и явления от гледна точка на обекта или субекта (по правило живи организми или с тяхно участие), приемани за център на тази съвкупност (това може да бъде и промишлено предприятие);

5/ изследване на мястото на човека като биологичен вид и на човешкото общество в екосферата на планетата, неговите връзки с екологичните системи и последиците от въздействията му върху тях.

В края на столетието в различните учебници се дават следните определения на екологията (по Кормилицын и сътр., 1997):

1. Част от биологията, изучаваща взаимоотношенията между организмите (индивиди, популации, биоценози и др.) помежду им и с жизнената им среда. В много учебници тази наука е наречена биоекология.

2. Наука, изучаваща общите закони за функционирането на биологичните макросистеми от различни йерархични равнища.

3. Комплексна наука, изучаваща жизнената среда на живите същества (включително и човек).

4. Област на знанието, изучаваща съвкупността на предметите и явленията от гледна точка на субекта или обекта (като правило живото вещество или с участие на него), което се приема за център на тази съвкупност.

5. Наука за изследване ролята на човека като биологичен вид и като част от обществото върху биосферата, неговата връзка с екологичните системи и мащабите на въздействия върху тях.

6. Обединяващо начало на разумната човешка дейност на Земята, наука, способстваща за прилагане на рационални и екологосъобразни решения в стопанската дейност и анализиране на човешката дейност не с оглед постиженията в момента, а с оглед бъдещето на биосферата.

7. Наука за разумно използване на невъзстановими ресурси от човечеството на база на ограничително екологично прогнозиране.
Внимателният анализ показва, че всички тези определения включват изучаване на живото вещество и независимо от наименованието на комплексната интердисциплинарна наука (мегаекология, панекология, глобална екология), в нейната основа са фундаменталните идеи на биоекологията.
Мегаекологията включва около 50 екологични науки и техният брой продължава да расте. Те могат да бъдат разделени в две основни групи: фундаментални и приложни.

На фиг.1. 2 е представена съвременната екология като мегаекология или неоекология.






Фиг1..2 Съвременната екология - съзвездие от науки
Фундаментални науки са теоретичната (математичната) екология, свързана с аналитичната екология; космическата екология, изключително интересна наука, която изучава въздействието на Космоса върху биосферата. Мнозина автори през последните десетилетия разширяват предмета на тази екологична наука, като в понятието космическа екология включват и създаване и изпращане в Космоса на космически апарати от различен тип: както за научни изследвания, така и изкуствени биосфери, които ще бъдат обитавани от хора. Аналитичната екология се занимава с усъвършенстване на методите в екологията.
Теоретичната екология е науката, в която се изучава структурата и функционирането на биологичните системи и взаимоотношенията им със средата на съществуване. В резултат от научните изследвания се извеждат екологични закони, които са обективни, т. е. тяхното действие е независимо от волята на човека.
Прилагането на математическо моделиране дава възможност да се прогнозират бъдещи промени в биосферата, в екосистемите, в популациите, в организма и т. н. Значението на тази екологична наука може да се прецени с пример, който е посочен в много учебници по екология: по време на надпреварата във въоръжаването американецът Сейгън, а след това и група съветски учени, разработващи проект “Гея”, доказват, че след световна война, независимо дали е ядрена или с конвенционални оръжия, ще бъде разрушена природата и унищожено цялото човечество. Смята се, че задълбочеността и компетентността на тези прогнози и даването на гласност за екологичните последици от войните е една от причините да се спре надпреварата във въоръжаването.
Фундаментални екологични науки са и физичната, химичната и геохимичната екология. Те са диференцирани в схемата в зависимост от обекта на въздействие.

В лявата част на схемата са разположени науките, които се включват в сборното понятие биоекология. Системната екология включва два основни раздела, които вече бяха описани: ендоекология и екзоекология. Биоекологията може да бъде диференцирана и в зависимост от систематичните групи, които са обект на изучаване: прокариоти, гъби, растения, животни и т.н. Според фактора “време” са обособени археоекология, еволюционна екология и палеоекология.


Екологията на човека и социалната екология са представени като свързани с множество екологични науки. Приема се, че екологията на човека води началото си от трудовете на Август Конт през 1837 г., който първи установява връзката “география на човека-екология на човека-социология”. Сега се дават различни трактовки на науката екология на човека:

1/ комплексна дисциплина, изучаваща общите закони на взаимоотношенията между биосферата (и нейните подразделения) и антропосистемата (структурните равнища на човечеството, неговите популации и индивиди), влияние на природната (в случая и социалната среда) върху човека и групата хора;

2/ екология на човешката личност;

3/ екология на човешката популация, в т.ч. и учение за етносите. Посочва се, че екологията на човека включва както социално-психологичните и етологичните отношения между хората, така и отношението на човека към природата, т.е. представлява комплексен еколого-социално-икономически отрасъл на знанието, където всички социални, икономически и природни условия се разглеждат като еднакво важни елементи на жизнената среда на човека, осигуряващи различни страни на неговите потребности (Реймерс, 1990). Социалната екология се дефинира като научна дисциплина, изучаваща взаимоотношенията в системата “общество - природа”: взаимодействието и взаимовръзката между обществото и природата с оглед разработване на научните основи на рационално природоползване, което е основа за опазване на природата и за оптимизиране на жизнената среда на човека. Основна задача на социалната екология е изучаването на закономерностите на взаимодействие на човешкото общество и неговите отделни териториални единици с природата и проектиране на тази основа на нова природно-култивирана среда. По-широката трактовка е, че социалната екология изучава взаимо-отношенията между обществото и географската, социална и културна среда, т.е. цялата обкръжаваща човека среда. Както се вижда от фиг.1. 2, с екологията на човека и социалната екология са свързани много нови науки.



Сподели с приятели:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   25


©zdrasti.info 2017
отнасят до администрацията

    Начална страница