Экологические основы экономики природопользования

Экономика природопользования основывается на ряде понятий экологии. По определению автора термина «экология» немецкого биолога Э. Геккеля (1866 г.), «экология — это познание экономики при­роды, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды...

Одним словом, экология — это наука, изучающая все сложные взаимосвязи в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существо­вание»1. В этом определении следует отметить понятие «экономика природы», предполагающее необходимость количественного подхода к анализу экологических взаимодействий. Однако теоретический смысл термина «экология» у Геккеля находится исключительно в рам­ках физиологии (т.е. Геккель анализирует физиологический механизм взаимоотношений живых организмов). Таким образом, по Геккелю, экология не имеет никакого отношения к проблемам цивилизации.

1 Геккель Э. Всеобщая морфология организмов. 1866.

Позже содержание экологии приобретает различные смысловые оттенки, которые расширяли или сужали компетенцию этой отрасли науки, но так или иначе постепенно размывали ее границы. Уже к кон­цу XIX в. понятие экологии выходит за рамки физиологии, в первой четверти XX в. — биологии, проникает в сферу социологии, антропогеографии.

Таким образом, постепенно в объекты экологии включает­ся человек, и экологией начинают называть весь комплекс взаимоот­ношений человека и окружающей его среды, а затем выделяют экологию человека, социальную экологию, а также такие ответвления, какурбоэко логию (экология города), промышленную экологию, агро­экологию и пр. Происходит проникновение экологии в различные об­ласти науки и практики — экологизация знаний и деятельности.

Экологизация — процесс внедрения систем технологических1, управленческих и других решений, позволяющих повысить эффектив­ность использования естественных ресурсов при сохранении качества природной среды.

Потребность в научном обосновании конкретных форм природо­пользования привела к формированию комплексной системы знаний о взаимоотношениях человеческого общества с природой Земли и прежде всего с ее биосферой. Концепция взаимодействия общества и природы получила название глобальной экологии — науки о структуре и функциях природы в целом, или науки о жизни биосферы.

В настоящее время экология включает ряд научных отраслей и дис­циплин, в основе которых лежат фундаментальные идеи биоэкологии.

1. По размерам объектов изучения выделяют:
• аутоэкологию (организм и его среда),
• демоэкологию (популяция и ее среда),
• синэкологию (экосистема и ее среда),
• ландшафтную (географическую) экологию (крупные геосисте­мы и их среда),
• глобальную экологию (учение о биосфере Земли).

2. По отношению к предметам изучения экологию подразделяют на экологию:
• микроорганизмов,
• грибов,
• растений,
• животных,

Экологизация технологий — внедрение мероприятий по предотвращению отри­цательных воздействий производственных процессов на природную среду (разработка малоотходных технологий). Экосовместимость техники — оценка способности техниче­ских устройств и процессов наносить минимальный вред (ущерб) окружающей среде.
• человека,
• сельскохозяйственную,
• промышленную,
• общую (теоретическую).

3. По средам и компонентам различают экологию:
• суши,
• пресных водоемов,
• морскую,
• Крайнего Севера,
• высокогорий,
• химическую.

4. По подходу к предмету изучения выделяют экологию:
• аналитическую (изучение основных современных закономерно­стей взаимоотношений организма с природной средой),
• динамическую (изучение основных закономерностей взаимо­действия организмов с окружающей средой в динамико-эволюцион-ном плане).

5. С точки зрения фактора времени рассматривают экологию:
• историческую,
• эволюционную (археэкологию).

Кроме того что современная глобальная экология — это наука об общих закономерностях взаимодействия общества и природы, она яв­ляется также специальной сферой деятельности общества, направлен­ной на охрану окружающей среды и целесообразное использование природных ресурсов.

Именно эти два направления подробно рассматриваются в курсе «Экономика природопользования» с точки зрения экономических процессов на различных уровнях (микро-, и макроуровень, мировое хозяйство).

Во второй половине XX в. в науке появилось новое понятие, свя­занное с развитием кибернетики, — экологический подход. Данное по­нятие предполагает моделирование и анализ взаимосвязей в системе объект — окружающая среда, где в качестве объекта может рассматри­ваться не только живой организм.

В последние годы внимание ученых концентрируется на различ­ных аспектах исследований по сохранению и развитию человека в условиях современной экологической ситуации. Речь идет о развитии такого междисциплинарного научного направления в экологии, как экология человека. Она представляет собой комплексную эколого-социально-экономическую отрасль знания, где социальные, экономиче­ские и природные условия рассматриваются как одинаково важные составляющие среды жизни человека, обеспечивающие разные стороны его потребностей.

Предметом исследования экологии человека является система че­ловек — окружающая среда, охрана человека от вредных факторов окружающей среды. Понятие «окружающая среда», как было отмечено в п. 1.1, включает в себя понятие «технические системы». Взаимодей­ствие человека с техническими системами, структуру социально-био­логических и производственных отношений человека в рабочей среде изучает наука эргономика (от греч. егgоn — работа и пото$ — закон). Она возникла на стыке наук о человеке и технических дисциплин в 1949 г. В настоящее время происходит процесс все более глубокого проникновения техники в жизнедеятельность человека, в ходе которо­го «естественная» среда обитания человека все в большей и большей мере смешивается с «искусственной». Изучением функционирования человека в условиях искусственной среды занимается космическая эко­логия.

Особую сложность вызывает разделение экологии человека и соци­альной экологии, объект изучения которых очень близок. Разница за­ключается в том, что социальная экология не охватывает биологиче­скую сторону жизни человека.

Новым направлением развития экологии как науки является глу­бинная экология, в рамках которой человек идентифицируется со всем живым и неживым.

Однако человек, являясь социальным существом, остается прежде всего существом биологическим и, следовательно, к нему применимы все основополагающие экологические понятия.

Для человека, как и для каждого вида организмов биоты (активное живое вещество), существует область выживания, или экологической потенции. В пределах области выживания находится полоса экологиче­ского оптимума, где условия жизнедеятельности организма наиболее благоприятны.

При совмещении областей экологической потенции по несколь­ким наиболее важным условиям жизни (обеспеченность пищей, убе­жищем, плотность популяции, температура и пр.) образуется много­мерное пространство выживания, или экологическая ниша организма.

Различают виды организмов с широкими и узкими областями вы­живания — эврибионтные и стенобионтные. Например, по отношению к температуре среды обитания человек является сверхэврибионтом, так как он способен к освоению всего диапазона земных и околоземных температур, тогда как ледяная рыба трематомус, живущая в антарктиче­ских водах при температуре не выше —4° С, — типичный стенобионт.

Основной объект экологии — экосистема — совокупность живых организмов и их среды обитания, объединенных вещественно-энерге­тическим обменом. Экосистемы могут быть естественными (напри­мер, лес, озеро, океан и т.п.) и искусственными (аквариум, пшеничное поле и т.п.).

Главной формой естественных экосистем является биогеоценоз — пространственная совокупность совместно живущих организмов раз­ных видов, а также занятое ими место обитания со всеми присущими ему факторами среды (экотопом). Биогеоценоз характеризуется следу­ющими свойствами: вещественно-энергетическим обменом; взаимо­обусловленностью существования всех его членов; способностью к саморегуляции.

Каждая экосистема имеет определенную функциональную структу­ру. В нее входят компоненты абиотической и биотической среды. К абио­тическим составляющим относятся: горные породы, режим солнечной радиации, температура, влажность, давление. В биотическую среду вхо­дят группы организмов, различающиеся по способу питания и месту в пищевых цепях.

Выделяют следующие группы организмов:
• продуценты — автотрофные (самопитающиеся) организмы, кото­рые используют солнечную энергию для образования первичной про­дукции путем синтеза из простых неорганических соединений (воды и диоксида углерода) сложных органических веществ своего тела, своей биомассы. Эту группу представляют зеленые растения, сине-зеленые водоросли, фотосинтезирующие бактерии. Фотосинтез — основа всего живого, основная масса живого вещества сосредоточена в растениях;

• консументы — гетеротрофные (питающиеся другими) организ­мы, превращающие биомассу продуцентов и других консументов в биомассу своего тела. Эту группу представляют в основном раститель­ноядные и плотоядные животные;

• редуценты (или деструенты) — гетеротрофные организмы, кото­рые разрушают использованные или отмершие остатки биомассы и разлагают их в процессе деструкции и минерализации до неорганиче­ских соединений; к ним относятся бактерии, грибы.

Именно в однонаправленной последовательности по пищевым (трофическим) цепям от продуцентов к редуцентам (например, тра­ва—кузнечик—лягушка—цапля—коршун или трава—курица—чело­век—червь) происходит ступенчатая передача биомассы, что обес­печивает постоянный поток свободной энергии1. Скорость

1 Часть отмирающего живого вещества, которое уже не используется в пищевых цепях, принимает участие в образовании осадочных пород.

потребления пищи (или органического углерода) консументами на­зывается метаболизмом, а скорость потребления энергии — метабо­лической мощностью.

Состояние и функционирование экосистемы зависит от динамики биотических и абиотических факторов. К биотическим относятся: плотность и рост популяций организмов, внутривидовая и межвидовая конкуренция, забота о потомстве, разные формы пищевых связей; к абиотическим — изменение химического состава среды, режима сол­нечной радиации, климатических условий и др. Особую группу образу­ют антропогенные факторы, о которых будет сказано ниже.

Внутреннее функциональное постоянство экосистемы — гомеостаз — определяет ее устойчивость во времени и пространстве. Сохра­нение гомеостаза достигается соотношением двух форм биологической устойчивости — сопротивляемости (резистентности) и выносливости (толерантности).

1.3. Биосфера: структура и свойства

Биосферой называют всю совокупность живых организмов на Земле и все объемное пространство, заселенное ими, находящееся под их воздействием и занятое продуктами их жизнедеятельности. Биосфера является глобальной экосистемой, которая занимает верх­нюю часть литосферы (земной коры), гидросферу и нижнюю часть атмосферы1.

Термин «биосфера» впервые появился во второй половине XIX в. в трудах австрийского ученого-геолога Э. Зюсса, который называл так «тонкую пленку жизни» на земной поверхности. Однако фундамен­тальные исследования эволюции биосферы принадлежат российскому ученому В.И. Вернадскому. Именно он стал основателем учения о биосфере и доказал, что все три оболочки Земли (литосфера, гидро­сфера, атмосфера) связаны воедино и приобрели современный облик И состав благодаря грандиозной работе живых организмов. Они много-Кратно (миллионы раз) пропустили через себя весь объем Мирового океана, создали почву, наполнили атмосферу Земли кислородом, оста­вили после себя километровые толщи осадочных пород, в том числе топливно-энергетические ресурсы. Таким образом, биосфера — зем-
Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы до высоты озонового слоя (в среднем до 20—25 км), верхнюю часть твердой оболочки Земли — литосферы (до глу­бины 3 км) и всю гидросферу.
ная оболочка живых организмов, сформированная при непосредст­венном их участии.

Согласно теории В.И. Вернадского, в состав биосферы кроме био-ты входит биогенное вещество — остатки организмов на разных стадиях деструкции, органические и минеральные продукты их жизнедеятель­ности и биокосное вещество — продукты переработки горных и осадоч­ных пород живыми организмами.

Структурными единицами биосферы являются экосистемы и био­геоценозы.

Активную часть биосферы, представленную живыми организма­ми, называют экосферой. Ее населяют примерно 1 млн видов животных и около 340 тыс. видов растений; при этом 93% всех видов растений и животных живут на суше.

Биомасса экосферы поддерживается на относительно постоянном уровне на протяжении сотен миллионов лет (около 2 трлн тонн орга­нического сухого вещества). Происходит это за счет лимитирования биомассы (по веществу) в процессе круговорота биогенных элементов1 под воздействием потока солнечной энергии.

Таким образом, за счет естественных процессов в биосфере — син­теза и разложения органических веществ обеспечивается устойчивость биосферы в масштабе геологического времени. Это обстоятельство яв­ляется важнейшим условием глобальной экологической безопасно­сти — экологического равновесия.

Синтез и разложение органических веществ осуществляются раз­личными видами живых организмов. Эти виды, а также их сообщества были отобраны в ходе эволюции биосферы. «Избранные» сообщества и сформированные ими абиотические компоненты окружающей при­родной среды составляют современную биосферу Земли.

Поскольку биота поддерживает определенный химический состав природной среды, ее деятельность должна подчиняться принципу Ле Шателье: при возникновении внешних возмущений, нарушающих со­стояние окружающей среды, в биоте должны возникать процессы, компенсирующие это возмущение. Компенсация возмущения в био­сфере может происходить за счет направленного изменения соотноше­ния между синтезом и разложением органических веществ.

Однако компенсация возмущений окружающей среды может осу­ществляться только неизмененной (невозмущенной) или слабо изме­ненной биотой. Например, в случае замещения естественных видов культурными теряется возможность не только компенсировать возникшее возмущение, но и обеспечить полностью замкнутый кругово­рот веществ.

Итак, биосфера — фундаментальное понятие экологии — означа­ет оболочку жизни, живое вещество которой выполняет роль транс­форматора, переводящего космическую энергию в различные виды земной энергии: электрическую, химическую, механическую, тепло­вую и пр.

Дата добавления: 2014-01-20