Статью подготовила доцент кафедры социально-гуманитарных дисциплин Волгушева Алла Александровна. Связаться с автором
Сегодня мы поговорим про экологическую систему, дадим определение понятию, разберем виды, признаки, причины и все что ней связано. Я постаралась раскрыть тему полностью, поэтому статья получилась большая. Для удобства навигации по статье я разбила её на темы:
Экологическая система – это единый комплекс живых существ, приуроченный к территории проживания. Экосистема – это первичная структурная единица биосферы. Из живых и неживых элементов в результате взаимодействия создается стабильная система, где имеет место круговорот веществ между живыми и неживыми элементами. Экосистемы создавались в процессе эволюции, способны противостоять окружающей среде.
Экосистема относительно устойчива во времени и открыта в отношении притока и оттока вещества и энергии. Экосистема – это любой природный комплекс. Естественные (природные) экосистемы могут быть любого размера – от малого участка (поляна, устричная банка и т. п.) до материка. Например, экосистема Сибирской тайги. Можно биосферу назвать экосистемой планеты Земля. Есть экосистемы антропогенные, искусственные. Например, экосистема города, пастбища, сельскохозяйственных угодий. Аквариум, который стоит у Вас дома – это искусственная экологическая система.
Свойства экосистемы:
1. Устойчива во времени - существует в природе практически постоянно;
2. Открыта для притока и оттока энергии;
3. Равновесна;
4. Саморегулирующаяся. Саморегуляция экосистем обеспечивается внутренними механизмами, устойчивыми взаимодействиями между их компонентами, пищевыми и энергетическими связями;
5. Самовосстанавливающаяся. Стабильность экосистемы – свойство возвращаться в исходное состояние после того, как она была выведена из состояния равновесия из-за внешнего воздействия. Например, огонь (приток энергии) сжигает лес, экосистема разрушена. Через определенное время лес вырастает, экосистема восстанавливается.
Природная система, в которой живые организмы и среда их обитания объединены в единое функциональное целое через обмен веществ и энергии, тесную причинно-следственную взаимосвязь и зависимость слагающих ее экологических компонентов. Примером экосистем являются лес, луг, пашня, озеро и т.п. Экосистема это элементарная структурная единица биосферы. Антропогенная деятельность любого вида направлена всегда на экосистемы, вне которых нет жизни на Земле. Для любого специалиста в процессе его профессиональной деятельности, а для каждого человека и в быту, существует не «природа», а экосистемы или их совокупность, с которыми он имеет дело. Это необходимо всегда учитывать и оценивать, принимая решения на выполнение любых задач в контакте с окружающей средой.
В природе виды растений и животных распределяются не случайно, они всегда образуют определенные сравнительно постоянные комплексы — сообщества, биоценозы.
Биоценоз (от гр. «биос» — жизнь + гр. «койнос» — общий) — сообщество растений и животных, населяющих одну территорию, взаимосвязанных в цепи питания и влияющих друг на друга.
Экологическая система — сообщества живых организмов и среды их обитания, составляющие единое целое на основе пищевых связей и способов получения энергии.
По способу получения и использования питательных веществ все организмы делятся на:
• автотрофы — организмы, самостоятельно обеспечивающие себя органической пищей;
• гетеротрофы — организмы, питающиеся готовыми органическими веществами.
В природе происходит непрерывный круговорот биогенных веществ, необходимых для жизни: химические вещества извлекаются автотрофами из окружающей среды и вновь в нее возвращаются в основном через гетеротрофов. Таким образом, в процессе эволюции в экологических системах сложились определенные цепи питания.
Цепи питания — цепи взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих органическое вещество и энергию из исходного пищевого вещества: каждое предыдущее звено является пищей для следующего.
Цепи питания в каждом природном участке с более или менее однородными условиями существования составлены своими комплексами видов, образующими самоподдерживающуюся систему, в которой осуществляется круговорот веществ. Такая устойчивая экологическая система получила название биогеоценоз (от гр. «биос» — жизнь + «гео» — земля + гр. «койноо — общий).
Задавайте вопросы нашему консультанту, он ждет вас внизу экрана и всегда онлайн специально для Вас. Не стесняемся, мы работаем совершенно бесплатно!!!
Также оказываем консультации по телефону: 8 (800) 600-76-83, звонок по России бесплатный!
• зеленые растения — производители живого вещества (продуценты);
• растительноядные и плотоядные животные — потребители органического вещества (консументы);
• микроорганизмы — разрушители органического вещества до простых минеральных соединений (редуценты).
В экологических системах (биогеоценозах) в процессе эволюции в цепях питания определилась важная закономерность, получившая название правило экологической пирамиды.
Согласно правилу экологической пирамиды количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных, и каждый последующий пищевой уровень также имеет массу в 10 раз меньшую.
В природе часто происходит смена биогеоценозов. Это преемственное естественное развитие экологической системы, при котором один биоценозы сменяются другими под влиянием природных факторов среды (на месте леса образуется болото, на месте болота — луг), стихийных бедствий (пожаров, паводков, землетрясений) или влиянием человека (вырубка леса, осушение болот, орошение земель). Такое явление получило название сукцессии. Сукцессии могут быть первичными и вторичными.
Человек может изменять естественную смену биогеоценозов, задерживать се развитие на хозяйственно более ценной стадии или создавать искусственные биоценозы.
Владея знаниями экологии, человек может предвидеть смену биогеоценозов, сохранить нужный ему, устранить причину или уничтожить надвигающуюся катастрофу.
Агроценозы (от гр. «агрос» — поле + гр. «ценоз» — общий) — искусственно созданные человеком биоценозы. Такой биоценоз не способен длительно существовать без вмешательства человека, не обладает саморегуляцией и в то же время характеризуется высокой продуктивностью (урожайностью) одного или нескольких видов (сортов, пород) растений или животных.
Природные экологические системы
Основной природоохранный объект — природный ландшафт. По определению В.И.Вернадского, он представляет собой совокупность взаимодействия четырех геосфер: атмосферы (воздуха), гидросферы (воды), литосферы (земли) и биосферы (животного и растительного мира).
Такая формация носит название природной экологической системы. В природных экосистемах наблюдается явление биогеоценоза. Под биогеоценозом понимают совокупность однородных природных явлений во всех сферах, составляющих природную экологическую систему.
Пример. Начало весны характеризуется повышением температуры (атмосфера), вскрытием рек ото льда (гидросфера), прилетом птиц и появлением первой растительности (биосфера).
Все явления биогеоценоза имеют особую специфику взаимодействия и внутреннего диалектического единства. Они подчиняются определенным закономерностям своего развития.
Существует закон физико-химического единства живого вещества, сформулированный В. И. Вернадским: «Все живое вещество Земли физико-химически едино».
Это означает, что вещества или явления, вредные для одной части природы, не могут быть безразличными для другой ее части.
В экосистеме, как и в любом другом природном образовании, все входящие в него экологические компоненты функционально соответствуют друг другу. Выпадение одной части системы неминуемо ведет к исключению всех других связанных с нею частей и к функ-циональному изменению внутреннего динамического равновесия.
Этот закон носит название закона экологической корреляции.
Действие закона объясняет явление скачкообразности в изменении экологической устойчивости. При достижении порога изменения функциональной целостности происходит срыв (часто неожиданный) и экосистема теряет свойства надежности. Например, многократное увеличение концентрации загрязняющего вещества может не приводить к тяжелым последствиям, но затем ничтожная его добавка приведет к катастрофе.
Природная экологическая система относится к классу сложных систем. Ее особенность определяется рядом факторов:
• невозможностью строгого математического описания;
• наличием многих звеньев структурного состава;
• существованием значительного количества связей между отдельными структурными звеньями.
Изучение многих явлений в природных экосистемах позволило сформулировать основные законы ее существования:
1) в природе реализуется замкнутый кругооборот веществ. Процессы производства и разложения, которые в ней протекают, сбалансированы, т.е. отходы одних организмов служат средой обитания для других организмов;
2) в природных экологических системах около 90 % энергии расходуется на разложение и возвращение веществ в биогеохимический кругооборот.
Одним из основных свойств природной экосистемы является ее надежность. Она складывается из таких понятий, как устойчивость, равновесие, живучесть и безопасность.
Устойчивость — это свойство, которое характеризует способность системы:
• выдерживать изменения, которые создаются внешними техногенными воздействиями;
• оказывать сопротивление антропогенным воздействиям;
• восстанавливаться после техногенного воздействия.
Равновесие — свойство экосистемы сохранять устойчивость в пределах определенных границ при антропогенных изменениях.
Живучесть — свойство, характеризующее защитные силы экосистемы и проявляющееся в способности биогеоценозов к самовосстановлению.
Именно эти свойства нужно учитывать при определении количественных показателей техногенного воздействия на природу.
Системы экологического менеджмента
Система экологического менеджмента - часть системы менеджмента организации, используемая для разработки и внедрения экологической политики и управления ее экологическими аспектам.
Система экологического менеджмента включает:
- организационную структуру;
- деятельность по планированию;
- распределение ответственности;
- распределение практики;
- процедуры;
- процессы;
- ресурсы.
Система экологического менеджмента, детально рассматриваемая в стандарте ИСО 14001-2007, использует модель менеджмента "Планирование-Выполнение-Контроль-Действие".
Система экологического менеджмента - система социально-экономического характера, объектом менеджмента в ней выступает персонал организации, действия которого направлены на охрану окружающей среды. Согласованность принимаемых в системе решений обеспечивается организационной структурой.
Система экологического менеджмента — целостная система, состоящая из организационно-самостоятельных, но взаимосвязанных с другими системами процессов, установленных в ИСО 14001. Выполнение этих процессов осуществляется по документированным процедурам.
Система экологического менеджмента — информационно насыщенная система, в которой обращается огромный массив разнообразной информации.
С учетом этого проектирование системы экологического менеджмента должно обеспечить рационализацию и упорядоченность информационных потоков.
Этапы внедрения системы экологического менеджмента (СЭМ):
• Этап 1. Организация работ по созданию СЭМ. Цель: Создание организационных предпосылок для разработки и внедрения СЭМ;
• Этап 2. Проектирование СЭМ. Цель: Создание организационной структуры СЭМ;
• Этап 3. Документирование СЭМ. Цель: Создание организационно-нормативной базы СЭМ;
• Этап 4. Внедрение СЭМ. Цель: Обеспечение функционирования СЭМ в соответствии с установленными требованиями;
• Этап 5. Подготовка к сертификации СЭМ. Цель: Обеспечение готовности организации к проведению сертификации.
Экологическая система и окружающая среда
Слова «окружающая среда» и «экосистема» часто смешиваются друг с другом. Многие согласятся, что они одно и то же. Фактически, многие ссылки и материалы для чтения используют их взаимозаменяемо. Однако в научном смысле есть очень тонкая линия, которая устанавливает различие между этими двумя взаимосвязанными понятиями.
Когда вы говорите об экосистеме, вы рассматриваете область, которая часто взаимодействует между животными, растениями, микроорганизмами и их непосредственной окружающей средой. Взаимодействие имеет тенденцию быть гармоничным, создавая таким образом баланс. Сегодня существует много видов экосистем, и один будет терпеть неудачу, если будет достигнута самая маленькая степень нестабильности. Его баланс проявляется в сложной системе, состоящей из правильного количества живых организмов, питания, жилых приютов, присутствия хищников, болезней и естественных явлений, таких как пожары и другие стихийные бедствия. Кроме того, организмы в экосистеме имеют свои уникальные роли для участия. Поэтому экосистема является сообществом, которое хорошо определено в силу своей окружающей среды.
Напротив, термин «окружающая среда» описывает область, к которой привыкли большинство или знакомы большинство из нас. Это на самом деле означает все вокруг вас, которое может повлиять на то, как вы живете. Когда кто-то говорит об окружающей среде, обычная коннотация относится к физическому аспекту окружения, которое на самом деле верно для этого термина. Любое условие или обстоятельства, не связанные с жизнью, также могут быть включены как часть окружающей среды.
Путаница усиливается, поскольку реклама, маркетинг и другие отрасли используют термин «окружающая среда» чаще, когда термин «экосистема» должен быть более подходящим термином для использования. Например, в общем лозунге «сохранить нашу среду» это на самом деле относится к экосистеме, поскольку вас просят сохранить сообщество форм жизни, которые изобилуют определенным географическим положением, - не только на физической среде.
Окружающая среда относится к вашему окружению, где вы живете или где вы можете жить.
Экосистема более специфична для взаимодействия между окружающей средой и организмами, обитающими в ней. Он уподобляется сообществу, которое функционирует как единое целое.
Хотя технически некорректно при использовании в некоторых предложениях, термин «окружающая среда» более широко используется, поскольку его лучше понимать большинство людей.
Термин «окружающая среда» не всегда включает отношения, существующие между живыми и физическими атрибутами окружения, по сравнению с экосистемой, которая показывает экологические отношения, относящиеся ко всем организмам и окружающей среде.
Состояние экологических систем
Недавно человечество впервые стало осознавать серьезность встающих перед ним экологических проблем. Реальностью стали глобальное потепление климата, возникновение озоновых дыр над полюсами, распространение токсикантов и загрязнение воды, воздуха, почв, продуктов питания вредными химическими веществами, вымирание многих видов растений и животных, снижение биоразнообразия в результате деятельности растущего народонаселения планеты.
Сегодня скорость увеличения вредного воздействия средовых факторов и интенсивность их влияния уже выходит за пределы биологической приспособляемости экосистем к изменениям среды обитания и создает прямую угрозу жизни и здоровью населения. В современных условиях нестабильной социально-экономической обстановки эти негативные тенденции особо проявляются и в нашей стране.
Принципиальный недостаток развиваемых до последнего времени технологий заключается в том, что они приводят к нарушению круговорота веществ в биосфере, при которой природные ресурсы превращаются в загрязнение окружающей среды. Если очистительная способность окружающей природной среды недостаточна для нейтрализации загрязнений, то они неблагоприятно действуют на здоровье людей, технологические процессы в производстве и на возобновляемые природные ресурсы.
При этом невозобновляемые ресурсы растрачиваются нерационально и в конечном итоге истощаются.
Используя показатели темпов самовосстановления природных систем (если самовосстановление возможно) и качественно-количественного состояния биомассы и биологической продуктивности экосистем, можно выделить следующие градации:
1) естественное состояние - наблюдается лишь фоновое антропогенное воздействие, биомасса максимальна, биологическая продуктивность минимальна;
2) равновесное состояние - скорость восстановительных процессов выше или равна темпу нарушений, биологическая продуктивность больше естественной, биомасса начинает снижаться;
3) кризисное состояние - антропогенные нарушения превышают по скорости естественно-восстановительные процессы, но сохраняется естественный характер экосистем, биомасса снижена, биологическая продуктивность резко повышена;
4) критическое состояние - обратимая замена прежде существовавших экологических систем под антропогенным воздействием на менее продуктивные (частичное опустынивание), биомасса мала и, как правило, снижается;
5) катастрофическое состояние - трудно обратимый процесс закрепления малопродуктивных экосистем (сильное опустынивание), биомасса и биологическая продуктивность минимальны;
6) состояние коллапса - необратимая утеря биологической продуктивности, биомасса стремится к нулю.
Помимо природно-экологической классификации угасания природы рассмотрим медико-социальную шкалу, так как мы должны учитывать не только изменения в биосфере, но и как эти изменения могут влиять на здоровье человека.
Существуют следующие четыре градации, учитывающие только что изложенную классификацию состояний природы:
- Благополучная ситуация - происходит устойчивый рост продолжительности жизни, заболеваемость снижается;
- Зона напряженной экологической ситуации (экологически проблемная зона): ареал, в пределах которого наблюдается переход состояния природы от кризисного к критическому, и территория, где отдельные показатели здоровья населения (заболеваемость детей, взрослых, чисто психологических отклонений и т. п.) достоверно выше нормы, существующей в аналогичных местах страны, не подвергающейся выраженному антропогенному воздействию данного типа, но это не приводит к заметным и статистически достоверным изменениям продолжительности жизни населения и более ранней инвалидности людей, профессионально не связанных с источником воздействия. Учитывать необходимо различные группы населения - коренного, мигрантов и т. п.;
- Зона экологического бедствия: ареал, в пределах которого наблюдается переход от критического состояния природы к катастрофическому, и территория, в пределах которой в результате антропогенного (реже природного) воздействия невозможно социально-экономически оправданное (традиционное или научно рекомендованное) хозяйство; показатели здоровья населения (детская смертность, заболеваемость детей и взрослых, психические отклонения и т. п.), частота и скорость наступления инвалидности достоверно выше, а продолжительность жизни людей заметно и статистически достоверно ниже, чем на аналогичных территориях, не подвергшихся подобным воздействиям или бывших в том же ареале до констатации рассматриваемых воздействий. Сопряженные изменения в показателях здоровья и смертности населения должны быть выше, чем естественно наблюдаемые колебания в пределах существующей в данном или аналогичном регионе нормы (сейчас или в прошлом);
- Зона экологической катастрофы: переход состояния природы от катастрофической фазы к коллапсу, что делает территорию непригодной для жизни человека (например, некоторые районы Приаралья и Сахеля); возникший в результате природных или антропогенных явлений ареал, смертельно опасный для постоянной жизни людей (они могут там находиться лишь короткое время), например зона Чернобыльской катастрофы; ареал разрушительной природной катастрофы, например, мощного землетрясения, цунами и т. п.
Виды экологических систем
Экосистема относится к ключевым понятиям экологии. Само слово расшифровывается как "экологическая система". Термин был предложен экологом А. Тенсли.
Экосистема объединяет несколько понятий:
• Биоценоз — сообщество живых организмов.
• Биотоп — среда обитания этих организмов.
• Виды связей организмов в данном ареале обитания.
• Обмен веществ, который происходит между этими организмами в данном биотопе.
То есть, по сути, экосистема — это объединение компонентов живой и неживой природы, между которыми происходит обмен энергией. А благодаря этому обмену возможно создание условий, необходимых для поддержания жизни. Основой любой экосистемы на нашей планете является энергия солнечного света.
Для классификации экосистем ученые выбрали один признак — среду обитания. Так удобнее выделять отдельные экосистемы, так как именно ареал обуславливает климатические, биоэнергетические и биологические особенности. Рассмотрим виды экосистем.
Природные экосистемы образуются на земле самостихийно, при участии сил природы. Например, естественные озера, реки, пустыни, горы, леса и т.д.
Агроэкосистемы — это один из видов искусственных экосистем, созданных человеком. Они отличаются слабыми связями между компонентами, меньшим видовым составом организмов, искусственностью взаимообмена, но при этом именно агроэкосистемы наиболее продуктивны. Их человек создает ради получения сельскохозяйственной продукции. Примеры агроэкосистем: пашни, пастбища, сады, огороды, поля, насаженные леса, искусственные пруды.
Лесные экосистемы - это сообщество живых организмов, обитающих на деревьях. На нашей планете треть суши занимают именно леса. Почти половина из них — тропические. Остальные — хвойные, лиственные, смешанные, широколиственные.
В структуре лесной экосистемы выделяют отдельные ярусы. В зависимости от высоты яруса меняется состав живых организмов.
Главными в экосистеме леса являются растения, причем основным является один (реже несколько) видов растения. Все остальные живые организмы — либо потребители, либо разрушители, так или иначе влияющие на обмен веществ и энергией.
Растения и животные являются лишь составной частью какой-либо экосистемы. Так, животные — это важнейший природный ресурс, без которого невозможно существование экосистемы. Они более мобильны, чем растения. И, несмотря на то, что по видовому разнообразию фауна проигрывает флоре, именно животные обеспечивают устойчивость экосистемы, активно участвуя в обмене веществ и энергии.
При этом, все животные образуют генетический фонд планеты, обитая только в тех экологических нишах, где для них созданы все условия для выживания и размножения.
Растения же являются основополагающим фактором для существования любой из экосистем. Именно они чаще всего являются редуцентами — то есть, организмами, перерабатывающими солнечную энергию. А солнце, как уже отмечалось выше — основа существования жизненных форм на Земле.
Если рассматривать представителей флоры и фауны по отдельности, то каждое животное и растение представляет собой микроэкосистему на той или иной стадии существования. Например, ствол дерева по мере его развития — это одна цельная экосистема. Ствол упавшего дерева — это уже другая экосистема. Так же и с животными: эмбрион в стадии размножения можно считать микроэкосистемой.
Водные экосистемы - это системы, приспособленные к жизни в воде. Именно вода определяет уникальность того сообщества живых организмов, которые в ней обитают.
Разнообразие видов животных и растений, состояние, устойчивость водной экосистемы зависит от пяти факторов:
• Солености воды.
• Процента содержащегося в ней кислорода.
• Прозрачности воды в водоеме.
• Температуры воды.
• Доступности питательных веществ.
Принято разделять все водные экосистемы на два больших класса: пресноводные и морские. Морские занимают более 70% земной поверхности. Это океаны, моря, соленые озера. Пресноводных меньше: большая часть рек, озер, болота, пруды и другие более мелкие водоемы.
Устойчивостью экосистемы называют способность данной системы противостоять изменения внешних факторов и сохранять свою структуру.
В экологии принято выделять два вида устойчивости ЭС:
• Резистентную — это вид устойчивости, при которой экосистема способна сохранять свою структуру и функциональность в неизменном виде, несмотря на изменения внешних условий.
• Упругую — этот вид устойчивости присущ тем экосистемам, которые могут восстанавливать свою структуру после изменения условий или вовсе после разрушения. Например, когда лес восстанавливается после пожара, говорят именно об упругой устойчивости экосистемы. Экосистема человека.
В человеческой экосистеме доминатным видом будет человек. Такие экосистемы удобнее разделять по сферам:
1. Экосистема человека в сфере окружающей среды. Это те виды ЭС, где человек так или иначе контактирует с ареалом своего обитания, взаимодействует с животными, растениями. Законы такой ЭС определяются природой.
2. ЭС человека в индивидуальной сфере. Здесь решения определяются внутренними мотивами. Например, фермер, охотник, экологическая организация и т.д.
3. ЭС человека в общественной сфере. Самая большая экосистема этого плана — все человеческое сообщество. Здесь руководствуются законами, пришедшими извне. Примеры: организации, правительства, партии.
Экосистема представляет собой устойчивую систему компонентов живого и неживого происхождения, в которой участвуют, как и объекты неживой природы, так и объекты живой природы: растения, животные и человек. Каждый человек, вне зависимости от места рождения и проживания (будь то шумный мегаполис или деревня, остров или большая земля, пр.) является частью экосистемы.
В настоящее время влияние человека на любую экосистему ощущается повсеместно. В своих целях человек либо разрушает, либо улучшает экосистемы нашей планеты.
Так, расточительное отношение к земле, вырубка лесов, осушение болот относят к разрушительному воздействию человека. И наоборот, создание заповедников, восстановление популяций животных способствуют восстановлению экобаланса Земли и является созидательным влиянием человека на экосистемы.
Главное различие таких экосистем состоит в способе их образования.
Естественные, или природные экосистемы создаются при участии сил природы. Человек либо вообще не оказывает на них влияния, либо влияние есть, но незначительное. Самой большой природной экосистемой является наша планета.
Искусственные экосистемы называют еще антропогенными. Они создаются человеком ради получения "выгоды" в виде продуктов питания, чистого воздуха, других продуктов, необходимых для выживания. Примеры: сад, огород, ферма, водохранилище, оранжерея, аквариум. Даже космический корабль можно рассматривать как пример антропогенной экосистемы.
Главные отличия искусственных экосистем от естественных:
• Скудное видовое разнообразие.
• Преобладание одного вида животного или растения (например, устричные фермы или пшеничное поле).
• Короткие пищевые цепочки.
• Круговорот веществ незамкнут, так как человек изымает часть в виде урожая.
• Неспособность к существованию без участия человека.
Развитие экологических систем
Экологическая система (экосистема) - пространственно определенная совокупность живых организмов и среды их обитания, объединенных вещественно-энергетическими и информационными взаимодействиями.
Термин “Экосистема” был введен в экологию английским ботаником А. Тенсли.
В природных экосистемах происходят постоянные изменения состояния популяций организмов. Они вызываются разными причинами.
Экологическая сукцессия протекает через ряд этапов, при этом биотические сообщества сменяют друг друга. Замещение видов в сукцессии вызвано тем, что популяции, стремясь модифицировать окружающую среду, создают условия, благоприятные для других популяций. Это продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие между биотическими и абиотическими компонентами. Последовательность сообществ, сменяющих друг друга в конкретном районе, называется серией; лишь немногие виды сохраняются от начальных этапов сукцессии до зрелого состояния экосистемы.
Сукцессионный процесс включает несколько этапов: возникновение не занятого жизнью участка; иммиграция, а также занос на него различных организмов и их зачатков; заселение участка; конкуренция и вытеснение отдельных видов; преобразование организмами местообитания, постепенная стабилизация условий и отношений.
Занос спор, семян, проникновение животных на освободившийся участок происходят большей частью случайно и зависят от того, какие виды есть в окружающих биотопах. Из попавших на новое место видов закрепляются лишь те, чья экологическая валентность соответствует абиотическим условиям данного местообитания. Новые виды постепенно занимают биотоп, конкурируют друг с другом и вытесняют наименее приспособленные к этим условиям виды. Таким образом, параллельно происходят и перестройка сообщества, и преобразование сообществом среды обитания. Процесс завершается образованием более или менее стабильной экосистемы, обеспечивающей такой круговорот веществ, при котором воздействие на среду оказывается наименьшим.
Рассмотрим процесс разложения упавшего ствола ели. После гибели ее ствол становится основным местом обитания для многих видов мхов, лишайников, грибов и насекомых. Первые несколько лет после гибели упавший ствол заселяется жуками-короедами и усачами, долгоносиками и другими беспозвоночными, обитающими в коре и под корой. Эти обитатели, в свою очередь, привлекают многочисленных паразитов и хищников. Когда кора, уступив натиску времени и короедов, отваливается от ствола, на смену комплексу видов, связанных с корой, приходят виды, обитающие в древесине в глубине ствола. В то же время сама древесина прорастает гифами грибов и разрушается, а многочисленные личинки жуков и другие обитатели древесины питаются в основном мицелием грибов.
На заключительной стадии гниения древесины мягкий, поросший мхом ствол служит убежищем для многих мелких животных, таких как моллюски, многоножки, муравьи и другие беспозвоночные животные. Те, в свою очередь, привлекают хищников, и в стволе на некоторое время образуется новое сообщество. Каждая стадия разрушения упавшего ствола ели характеризуется своим набором видов и длится дольше, чем предыдущие. Лишь в отдельные промежутки времени удается зарегистрировать представителей обоих сменяющих друг друга сообществ. Благодаря их совместной деятельности за 100-150 лет древесина упавшего дерева оказывается полностью утилизированной.
Если развитие экосистемы начинается на участке, который перед этим не был занят каким-либо сообществом (недавно вышедшая на поверхность скала, песок или лавовый поток), процесс называется первичной сукцессией. Если развитие экосистемы происходит на площади, с которой удалено предыдущее сообщество (например, заброшенное поле или вырубка), то это будет вторичная сукцессия. Она протекает обычно быстрее первичной, поскольку на территории, которая ранее была занята, уже имеются некоторые организмы, необходимые для обмена веществ со средой, более благоприятной для развития сообщества, чем «стерильная» зона.
Примером первичной сукцессии может служить зарастание песчаных дюн оз. Мичиган. Сообщество первых поселенцев на дюнах состоит из злаков, ивняка, вишни, хлопкового дерева и животных, таких как жуки-скакуны, норные пауки и кузнечики. За сообществом первых поселенцев следуют лесные сообщества, каждое из которых обладает своим животным миром. Несмотря на то что развитие началось на очень сухом и бесплодном месте, в конечном итоге здесь разрастается буково-кленовый лес, в отличие от голых дюн он влажный и холодный. Мощная, богатая гумусом почва с дождевыми червями и моллюсками контрастирует с сухим песком, на котором она образовалась.
В качестве примера вторичной сукцессии приведем восстановление елового леса. После вырубки или пожара условия на месте ельника настолько изменяются, что ель не может снова заселить освободившуюся площадь. На открытых местах всходы ели повреждаются поздними весенними заморозками, страдают от перегрева и не могут конкурировать со светолюбивыми растениями. В первые два года на вырубках и гарях буйно развиваются травянистые растения: кипрей, вейник и др. Вскоре появляются многочисленные всходы березы, осины, а иногда сосны, семена которых легко разносятся ветром. Деревья вытесняют травянистую растительность и постепенно образуют мелколиственный или сосновый лес. Только тогда возникают условия, благоприятные для возобновления ели.
Теневыносливые всходы ели успешно конкурируют с подростом светолюбивых лиственных пород. Когда ель достигает верхнего яруса, она полностью вытесняет лиственные деревья. В принципе так же протекает сукцессия пихтово-кедровой тайги.
Каждый последующий этап сукцессии длится дольше предыдущего, характеризуется более высоким значением отношения биомассы к единице потока энергии и своими видами-доминантами. Особенно сильное воздействие на среду оказывают доминирующие виды растений.
Большой вклад растений в формирование сообщества связан не только с их ролью первичных продуцентов, но и с тем, что они медленно разлагаются. Растения образуют не только биомассу, но и основную часть некромассы, т.е. мертвого органического вещества.
Числа показывают время (в годах) наступления фаз сукцессии (в скобках указан срок их окончания). Биомасса и биологическая продуктивность даны в произвольном масштабе.
Несмотря на высокую активность бактерий и детритофагов, растительные остатки накапливаются в виде листового опада или торфа. Способность кустарников и деревьев в умеренно влажных местообитаниях вытеснять травяную растительность в значительной степени связана с развитием у них кроны и корневой системы. В свою очередь сукцессия в наземных местообитаниях влечет за собой регулярную смену растительных форм.
Растения, обнаруживаемые на ранних и поздних стадиях сукцессии, характеризуются различными стратегиями роста и размножения. Растения, относящиеся к ранним стадиям сукцессии, благодаря своей высокой способности к расселению быстро занимают вновь образовавшиеся или нарушенные местообитания. Позднесукцессионные виды распространяются и растут медленнее, но теневыносливость их подроста и большие размеры зрелых растений дают им преимущества в конкуренции с видами, образующими ранние стадии сукцессии. Растения терминальных сообществ приспособлены к росту и процветанию в той среде, которую создают они сами, тогда как виды, появляющиеся на ранних стадиях сукцессии, обладают способностью к колонизации еще не используемых сред.
Тела животных разлагаются гораздо быстрее, однако иногда их остатки, как и остатки растений, определяют структуру сообщества и ход сукцессии. Это имеет место, например, при накоплении обызвествленных скелетов в процессе роста кораллов. Чаще животные пассивно реагируют на сукцессию растительности. Не исключено, конечно, что семеноядные птицы также влияют на смену растительности.
Сообщества, сменяющие друг друга в процессе развития экосистемы, характеризуются разными признаками. Так, для незрелых экосистем на ранних стадиях экологической сукцессии характерно низкое видовое разнообразие и простые схемы питания: много продуцентов, травоядных животных и мало редуцентов. Растения, в основном однолетние травы, тратят большую часть энергии на продукцию мелких семян для воспроизводства, а не на корневую систему, стебли и листья. Они получают питательный материал, как правило, со стоком из других экосистем, так как сами не могут удерживать и накапливать биогенные вещества.
Зрелые экосистемы характеризуются многообразием видов, стабильными популяциями и сложными схемами питания. В системе доминируют редуценты, разлагающие большое количество мертвого органического вещества. Растения представлены крупными многолетними травами и деревьями, дающими крупные семена. Они тратят основную долю энергии и питательных материалов на поддержание корневой системы, ствола, листьев, а не на производство новых растений. Такие экосистемы сами добывают, удерживают и перерабатывают часть биогенных веществ, в которых нуждаются.
В процессе развития сообщества возрастает общая биомасса, тогда как максимум продуктивности приходится на одну из промежуточных фаз сукцессии. Обычно в процессе развития число видов возрастает, так как с увеличением растительного многообразия появляются ниши для все большего числа видов насекомых и других животных. Однако сообщество, которое образуется на заключительной стадии развития, уступает по видовому богатству сообществам более ранних стадий. В климаксных сообществах более важными оказываются иные факторы, чем те, которые ведут к видовому разнообразию. К числу таких факторов относится увеличение размеров организмов, что позволяет им запасать питательные вещества и воду, чтобы выжить в периоды, когда их недостает. Этот и другие факторы ведут к усилению конкуренции между видами и сокращению их числа на поздних стадиях развития.
Терминальным, или стабильным, сообществом развивающейся серии является климаксное сообщество. В климаксном сообществе, в отличие от сообществ развивающихся и других нестабильных стадий, минимальна или полностью отсутствует годовая чистая продукция органического вещества. Для каждой природной зоны удобно различать единственный климатический климакс и различное число эдафических климаксов. Климатический климакс - это теоретическое сообщество, к достижению которого направлено все развитие экосистемы в данном районе, находящееся в равновесии с общими климатическими условиями.
Теоретическое сообщество реализуется там, где физические условия среды не столь экстремальны, чтобы изменять воздействие преобладающего климата.
Там, где рельеф местности, почва, водоемы, заболачивание и другие факторы препятствуют развитию климатического климакса, сукцессия заканчивается формированием эдафического климакса. Так, в зависимости от рельефа и особенностей почвы на примыкающих друг к другу морских террасах с одинаковой материнской породой развиваются различные сообщества. Поскольку основным модифицирующим фактором экосистемы является биотическое сообщество, то чем более экстремальны физические условия среды, тем больше вероятность того, что развитие экосистемы прекратится, не достигнув равновесия с общими климатическими условиями.
Человек часто влияет на развитие экосистемы, препятствуя достижению ею климаксного состояния. Когда сообщество, не представляющее собой климатический или эдафический климакс для данной местности, поддерживается человеком или домашними животными, его называют дисклимаксом, или антропогенным субклимаксом. Например, чрезмерный выпас может породить пустынное сообщество там, где по условиям регионального климата могла бы сохраняться степь.
Изменение экологических систем
Крупномасштабные и глобальные опасности неблагоприятного воздействия окружающей среды на здоровье человека охватывают изменение климата, разрушение стратосферного озона, утрату биологического разнообразия, изменения в гидрологических системах и запасах пресной воды, деградацию земель и перенапряжение систем, производящих пищевые продукты.
Для оценки размеров и типа такого воздействия на здоровье человека необходимо новое перспективное видение, фокусирующееся на экосистемах и на признании того, что обеспечение продолжительного хорошего здоровья населения в значительной мере зависит от сохранения устойчивости и функционирования биосферных систем, поддерживающих жизнь. Необходимо также понимание сложности систем, от которых мы зависим.
Для защиты здоровья от глобальных изменений окружающей среды необходимо управление на многих уровнях – от социальных и экономических факторов, способствующих изменению окружающей среды, до возникающих в результате этого опасностей и рисков для населения. ВОЗ поддерживает связь программ в области окружающей среды и здравоохранения, например, путем предоставления специальных знаний в области здравоохранения для Конвенций ООН по изменению климата, биологическому разнообразию и опустыниванию, а также посредством консультирования сектора здравоохранения в отношении ответных мер, которые необходимо принимать в связи с рисками для здоровья, возникающими в результате крупномасштабного изменения окружающей среды.
Изменение условий воздействует на некоторые виды неблагоприятно: у них снижается численность, а иногда они и вовсе исчезают из экосистемы. Другие виды от этого могут выиграть, и их численность увеличивается. Изменившиеся условия могут позволить включиться в экосистему новым видам.
Процесс вытеснения одних видов другими называется экологической сукцессией (от лат. successio — преемственность).
Экологическая сукцессия — это последовательная смена биоценозов на одной и той же территории под воздействием природных или антропогенных факторов. Процессы сукцессии идут непрерывно на всей планете. Изменения происходят во всех экосистемах естественным или искусственным путем. Естественные изменения являются закономерными и управляются самим биоценозом.
В зависимости от причин, вызвавших смену биоценоза, сукцессии подразделяют на природные и антропогенные.
Природные сукцессии происходят под действием естественных причин, не связанных с деятельностью человека. Антропогенные сукцессии обусловлены деятельностью человека.
Различают первичную и вторичную сукцессии.
Первичная сукцессия — процесс развития и смены экосистем на не заселенных ранее участках, начинающийся с их колонизации. Пример первичной сукцессии — обрастание голой скалы лишайниками: под действием лишайников каменистый субстрат превращается в подобие почвы, где поселяются кустистые лишайники, затем мхи, травы, кустарник и т. д.
Вторичная сукцессия - восстановление экосистемы, когда-то уже существовавшей на данной территории (например, восстановление экосистемы после пожара). Для вторичной сукцессии важно наличие с самого начала плодородного слоя почвы. Если он уничтожен, например, эрозией, сукцессия может пойти по типу первичной.
Скорость первичной и вторичной сукцессий различна. Для первичной сукцессии требуются сотни и даже тысячи лет. Вторичная протекает быстрее: для восстановления ранее существовавшей экосистемы на месте лесного пожара или вырубки требуется от 30 до 250 лет.
Климаксовая экосистема. Сукцессия завершается стадией, когда все виды экосистемы сохраняют относительно постоянную численность и дальнейшей смены ее состава не происходит. Такое равновесное состояние называется климаксом, а экосистема — климаксовой (пример — Лосиный остров в Москве). Основные биомы Земли — климаксовые экосистемы.
Для любой сукцессии характерны следующие общие закономерности:
1. На начальных стадиях видовое разнообразие незначительно, продуктивность и биомасса малы. По мере развития сукцессии эти показатели возрастают.
2. С развитием сукцессии увеличиваются взаимосвязи между организмами, полнее осваивается среда обитания, усложняются цепи и сети питания.
3. Уменьшается количество свободных экологических ниш, а в климаксовых экосистемах они либо отсутствуют, либо находятся в минимальном количестве.
4. Интенсифицируются процессы круговорота веществ и энергии.
5. В зрелой стадии климаксовой экосистемы биомасса достигает максимума или близка к максимуму вследствие полного освоения пространства.
Экологическое нарушение — внезапное резкое увеличение численности одних видов за счет гибели других. Экологические нарушения возникают при вторжении в экосистему новых, интродуцированных видов (например, при интродукции кролика в Австралию) или при непродуманном воздействии человека на природу (например, при сбросе биогенов в водоем).
Изменения экосистемы могут быть такими резкими, что практически ни один ее исходный компонент не сохраняется; тогда говорят о гибели данной экосистемы (пример — Аральское море).
Естественные изменения экосистем проходят по типу сукцессии; вмешательство человека в экосистему часто приводит к ее экологическому нарушению, а то и к гибели.
Приведем примеры человеческой деятельности, приводящей к исчезновению видов, экологическим нарушениям и гибели экосистем:
• полное уничтожение природных экосистем ради удовлетворения собственных потребностей (сведение лесов для выращивания сельскохозяйственных культур, строительства домов и т. д., а также ради получения дров и древесины);
• запруживание рек, строительство гидроэлектростанций и прокладка каналов, что приводит к затоплению одних площадей и осушению других;
• загрязнение воды и воздуха отходами производства;
• преднамеренная или случайная интродукция видов;
• чрезмерный выпас домашнего скота;
• сброс богатых биогенами сточных вод в природные водоемы;
• преднамеренное уничтожение хищников;
• использование пестицидов с непредсказуемыми побочными эффектами;
• чрезмерно интенсивная охота, рыболовство и т. д.
Существует угроза того, что итогом деятельности человека может стать образование примитивной, но устойчивой к негативным влияниям человеческой деятельности “серой” экосистемы, где и биота “серая”: на серой почве серая полынь, серая крыса, серая ворона, серый волк.
Чтобы этого не произошло, важно знать закономерности сукцессий и сохранять все разнообразие без исключения — и животных, и растений, обитающих в данном регионе. Эти знания необходимы человечеству, чтобы проводить экологическую реставрацию нарушенных экосистем, возвращая их к начальному состоянию (очистить почву от загрязнений, сформировать микрорельеф, восстановить гидрологический режим, посеять семена трав, посадить деревья разных пород, расселить насекомых, птиц, млекопитающих). И экосистема, поддержанная человеком, возродится.
Охрана экологических систем
Охрана видов и целых экосистем необходима по многим причинам:
• Во-первых, биоразнообразие живых организмов, которое является следствием их длительной эволюции, составляет одно из главных условий устойчивости биосферы во времени. Обедненность экосистем вследствие сокращения численности особей или уменьшения количества видов нарушает их устойчивость и вызывает снижение биохимической активности.
• Во-вторых, естественные биоценозы следует охранять, поскольку из них мы черпаем материалы для улучшения сортов растений и пород сельскохозяйственных животных, производства химических препаратов для борьбы с вредителями и, что очень важно, для производства лекарственных веществ. Биотехнология (отрасль прикладной науки, использующая свойства живых организмов (биосинтез, воспроизводство генетического материала) для производства нужных человеку процессов) переживает свой расцвет, а свойства многих живых организмов планеты еще не исследованы.
Природоохранные мероприятия не ограничиваются защитой отдельных видов, под защиту берутся целые экосистемы, которые включают в состав заповедников, национальных парков, заказников, резерватов.
Заповедник - высшая категория природоохранных территорий, где законом охраняется в нетронутом состоянии весь естественный комплекс и ведутся научные исследования.
Национальные парки - достаточно большие территории, где охрана природы объединяется с рекреацией (отдыхом и оздоровлением людей). Первый в мире национальный парк - Йеллоустоунский - был создан решением конгресса США.
Территория национальных парков состоит из одной или нескольких экологических систем или естественных ландшафтов высокой эстетической ценности, мало или совсем не измененных человеческой деятельностью, где охраняются растения, животные и ландшафты. Главная задача национальных парков - создание и поддержание естественных экологических, геоморфологических и эстетических ценностей данной территории. Рекреационные мероприятия подчинены этой главной цели.
Заказники - территории, на которые допускается хозяйственное использование лишь части естественных объектов и в той мере, в которой это не наносит вреда объекту охраны. Статус заказников определяется их целевым назначением: ботанические, охотничьи, гидрологические.
Резерват - природоохранная территория или памятник природы с заповедным или заказным режимом. Как правило, это небольшие урочища (леса, озера, участка долин и побережий) и отдельные объекты (водопады, пещеры, уникальные геологические объекты и т.п.).
Систематизированные данные о животных и растениях, будущее которых находится под угрозой, заносят в Красную книгу. Международный союз охраны природы и естественных ресурсов (МСОП) работает над созданием Красной книги МСОП.
Виды, включенные в нее, делятся на пять категорий:
1. Исчезающие виды - находятся под серьезной угрозой исчезновения; их спасение невозможное без специальных мероприятий охран воспроизведения (эти виды записаны на красных страницах).
2. Редкие виды - находятся под прямой угрозой вымирания, сохраняются в небольших количествах или на ограниченной территории; есть опасность их исчезновения (белые страницы).
3. Виды, которые находятся под угрозой исчезновения, - их численность быстро падает (желтые страницы).
4. Неопределенные виды - очевидно, находятся под угрозой исчезновения, но достоверных данных о состоянии их популяции нет (серые страницы).
5. Виды, которые восстанавливаются (зеленые страницы).
Каждая страна, на территории которой находится вид, занесенный в Красную книгу МСОП, несет моральную ответственность перед человечеством за сохранение этого сокровища природы.
Об экологической культуре и состоянии охраны природы можно судить по наличию сети заповедных территорий, призванных выполнять функции охраны естественных комплексов генофонда растительного и животного мира. Природно-заповедный фонд Украины охватывает 5,5 тыс. объектов на площади 184 тыс. га, или достигает 2% территории страны, что почти впятеро меньше среднемирового показателя. Несмотря на широкую систему заповедных территорий, их площадь является недостаточной, в особенности площадей заповедников и национальных парков, которые составляют лишь 0,4% площади страны (при нормативном показателе до 2%).
В стране насчитывается 14 государственных заповедников, из них 2 (Черноморский и "Аскания-Нова") - биосферные и 3 национальных парка (Шацкий, Карпатский и Синевирский) общей площадью 265 тыс. га, 1686 государственных заказников, 2671 памятник природы, 501 памятник адово-паркового искусства, 654 заповедных урочища. Под охрану государства взято 220 тыс. га болотных массивов, преимущественно в Полесье. В ранге заповедных территорий охраняются свыше 200 тыс. га водно-болотных угодий, которые имеют международное значение.
Экологическая система человека
Под термином «экосистема» можно понимать безразмерную устойчивую систему компонентов живого и неживого происхождения, в рамках которой осуществляется внутренний и внешний круговорот энергии и вещества. Каждый человек, вне зависимости от места рождения и проживания (будь то шумный мегаполис или деревня, остров или большая земля, пр.) – часть экосистемы.
Экосистемы человека – это разновидности экологических систем, непременным компонентом которых является сам человек.
Специфическими особенностями экосистемы человека можно считать:
• отражение ценностей человека и общества, в котором он живет;
• отражение целей человеческого общества;
• наиболее значимые движущие силы обладают социальной природой.
При этом важно не просто знать, но и осознавать, что законы, определяющие поведение экосистем человека, имеют такую же силу, как и в других экосистемах.
Человеческие экосистемы зависят (определяются) деятельностью самого человека, так как в таких системах именно человек объективно выполняет роль доминантного вида, имея на это не только биологическое основание, но и социальное. Причина заключается в том, что человек наделен способностью воплощать в жизнь разумное целепологание посредством реализации большого количества способов, предполагающих взаимодействие с окружающей средой.
Только человек может осуществлять изменения и в свою, и другие природные экосистемы, реализуя свои нужды и пожелания. Кроме того, именно человек является единственным биологическим видом, который способен создавать и осуществлять поддержку новых экосистем определенного типа, имеющих искусственную базу, опираясь при этом на базовые законы эффективной жизнедеятельности, носящие естественный (природный) характер.
Человеческие экосистемы принято представлять в виде переплетения ряда сфер в различной степени:
• сфера окружающей среды, выполняющая функции объединения частей экосистемы, компоненты которой функционируют, опираясь на законы природы: рост, развитие, динамика, обмен питательными компонентами и энергией;
• сфера индивидуального управления предполагает описание поведенческих особенностей и механизмов отдельных представителей человеческой расы в ходне непосредственного взаимодействия с окружающей средой природного происхождения;
• сфера политического планирования осуществляет объединение всех механизмов, посредством которых возможна выработка политических или экономических сигналов.
Чтобы полноценно жить и развиваться даже современному человеку требуется осуществлять поддержку ряда условий в собственной экосистеме на вполне определенном уровне.
К ним относятся:
• температурный режим, который должен колебаться (в идеале) в пределах 20, максимум, 25 градусов Цельсия выше нуля;
• режим освещения, в том числе и определенный режим в жилом помещении;
• определенный уровень влажности, позволяющих сохранить здоровье кожного покрова, внутренних органов, слизистых оболочек и пр.;
• достаточно чистый воздух;
• достаточный объем чистой воды;
• необходимый объем пригодных (в идеале – полезных) продуктов питания;
• одежда;
• пр.
Однако, чтобы получить многое из того, что необходимо для жизни, требуются вложения со стороны человека. Например, чтобы иметь достаточно провизии, необходимо вложить силы и средства в пищевую промышленность и сельское хозяйство, защиту и восстановление природных ресурсов.
Природа – это не только источник материальных благ, но и источник духовной культуры и наслаждения, оздоровления и психоэмоционального восстановления. Человек не должен забывать, что является частью природы. И, разрушая ее, приближает и собственную кончину.
Все чаще ученые, специализирующиеся в различных отраслях наук, обращают внимание общественности на том, что в последнее время связь между природой и человеком все менее сильной, что является последствием активного стремления удовлетворения собственных потребностей без учета последствий своих действий.
Сколько существует на земле человек, практически столько же времени он оказывает влияние (в последнее время все более и более активное) на состояние и поведение экосистемы. Безусловно, в самой системе имеют место эволюционные процессы, которые будут происходить вне зависимости от того, присутствует в этой экосистеме человек или нет. Хотя, ученые констатируют, что к настоящему моменту влияние человека на экосистему является абсолютным, что стало результатом значимого развития технологического прогресса, загрязнения окружающей среды, увеличения численности населения, т.д.
Анализ современного состояния природы, разрушительный роли человека в экосистеме, позволяет ответственно заявлять специалистам о необходимости принятия срочных мер по нормализации экологического состояния окружающей среды. В противном случае, каждый человек прямо либо косвенно ощутить на себе причастность к экосистеме в скором или отдаленном будущем.
Государственная экологическая система
В последние годы в нашей стране активно обсуждается проблема формирования государственной экологической политики. Специалисты-экологи, юристы, представители общественных экологических организаций предлагают свои разработки в этой сфере, исходя из собственного понимания термина «экологическая политика». В современной литературе выделяется несколько уровней экологической политики – международная, государственная (национальная), региональная и локальная. Поскольку экологическая политика осуществляется субъектами на различных уровнях и в соответствии с этим имеет свою специфику, то и подходы к определению экологической политики различаются.
В толковом терминологическом словаре под экологической политикой понимается «основанное на общечеловеческом подходе общегосударственное решение практических проблем экологии и охраны природы, стоящих перед обществом и связанных с возрастающим воздействием хозяйственной деятельности человека на среду обитания живых существ (включая самого человека)». Общечеловеческий подход представляется обоснованным с точки зрения экологического кризиса, который угрожает современной цивилизации. Он нашел свое отражение в ряде международных документов, в том числе, в «Декларации об окружающей среде и развитии», которая гласит: «государства должны оперативно и решительно сотрудничать в деле дальнейшего развития международного права и ответственности, а также в вопросах компенсации за отрицательные последствия, вызванные деятельностью в рамках их юрисдикции или в контроле над теми областями, которые находятся за пределами их юрисдикции». Однако такое определение имеет общий характер и не раскрывает особенностей реализации экологической политики на разных уровнях, от международных организаций до отдельного гражданина.
С другой точки зрения рассматривается понятие экологической политики в словаре-справочнике «Экология человека». Здесь представлены два аспекта: глобальный и региональный. В глобальном масштабе экологическая политика – это «проведение международно-правовых, политических и внешнеэкономических акций с учетом экологических ограничений в социально-экономическом развитии, запасов имеющихся в мире ресурсов и их распределения». Региональная экологическая политика сходна с глобальной, но «охватывает интересы стран одного континента, субконтинента, части суши, объединенной бассейном одного моря (крупной реки), географической зоны». Экологическая политика на государственном уровне расценивается как «система специфических политических, экономических, юридических и иных мер, принимаемых государством для управления экологической ситуацией и обеспечения рационального использования природных ресурсов на территории страны». В этом случае целью экологической политики можно считать «обеспечение гармоничного, динамично сбалансированного развития экономики, общества, природы».
В современных социально-экономических условиях большое внимание уделяется проблеме формирования и реализации экологической политики на уровне отдельных хозяйственных субъектов, особенно промышленных предприятий, которые вносят основной вклад в загрязнение окружающей среды. В таком случае следует говорить об экологической политике как о «совокупности намерений и принципов в отношении экологических показателей», которая не только провозглашается официально, но и создает основу для дальнейшей разработки природоохранных целей и задач.
В рамках социальной экологии экологическая политика представлена как «сознательная и организованная регулирующая деятельность, с помощью которой и при посредничестве государства и общественных, а особенно политических организаций регулируется отношение общества к природе с целью защиты и развития окружающей среды». Экологическая политика является важной составной частью политики любого государства. Элементами экологической политики являются ее принципы, приоритеты, цели, субъекты, механизмы реализации.
Государственная экологическая политика основывается на определенных политических и социально-экономических принципах. Под политическими принципами в правовом государстве понимаются принципы демократичности, гласности, добровольности, активности и переговорности. Социально-экономические принципы: соответствие экономического развития и экологических возможностей, использование достижений научно-технического прогресса для решения экологических проблем, регулирование потребления, планирование естественного роста населения. В государствах с различными общественно-политическими системами эти принципы могут варьироваться. Например, для государств тоталитарного типа характерны такие политические принципы, как недемократичность, секретность, принуждение, пассивность, конфронтация. Социально-экономические принципы в тоталитарных государствах основаны на идее неограниченности природных ресурсов, игнорировании экологических возможностей окружающей среды, приоритетности интересов государства перед личными интересами; рост населения, как правило, не контролируется.
Реализация принципов экологической политики осуществляется при помощи определенных методов (механизмов). Существуют различные подходы в определении методов экологической политики. Можно условно разделить методы на экономические и внеэкономические (административные). Экономические методы действуют в качестве внутренних стимулов для природопользователей, побуждая их к поиску и внедрению экологически чистых, ресурсосберегающих технологий. Административные методы, в числе которых можно назвать законодательно-правовое регулирование, систему штрафов, экологических платежей и другие, являются внешними стимулами для соблюдения природоохранных требований. В социальной экологии выделяются технико-технологические, экономические, законодательно-правовые, политические и воспитательно-образовательные методы. Под технико-технологическими методами понимается применение технико-технологических решений и средств защиты и развития окружающей среды. В качестве примера можно привести строительство газопылеулавливающих и очистных сооружений на предприятиях, внедрение безотходных производств, замкнутых циклов, реконструкцию и другие способы снижения техногенной нагрузки на окружающую среду. Законодательно-правовые механизмы, как правило, регулируют отношения между государством, природопользователями разных уровней и окружающей средой. Политические методы проявляются в деятельности таких субъектов экологической политики, как общественно-политические организации и политические партии. Особенную роль играют воспитательно-образовательные методы, которые по мнению Данило Ж. Марковича, «служат развитию экологического сознания и моральной ответственности в качестве предпосылки осуществления экологической политики».
Процесс формирования и реализации экологической политики происходит при участии самих природопользователей или субъектов экологической политики. К субъектам экологической политики относятся: государство, хозяйственно-экономические субъекты, политические партии, научно-исследовательские заведения, общественные организации и отдельные граждане. В последнее время практикуется также выделение трех секторов в социально-экологических отношениях – государство, бизнес, общественность. Степень участия каждого из субъектов изменяется в зависимости от политических и экономических установок в обществе. Так, в авторитарных и тоталитарных системах государство играет решающую роль в формировании экологической политики, подавляя инициативу других потенциальных участников этого процесса. В демократических обществах, где развита политическая культура и права граждан постоянно расширяются, важную роль играет общественное участие в принятии экологически значимых решений. В социалистических странах, таких как СССР, реализация идеи прогресса, основанного на быстром развитии производительных сил и экономическом росте, привела к истощению природных и социальных ресурсов. Ускоренные темпы промышленного развития без учета влияния на окружающую среду способствовали возникновению экологических рисков. Неразвитость производительных сил, несовершенство технологий и «бесплатные» природные ресурсы привели к нарушению экологического равновесия, обострению социальных, санитарно-гигиенических проблем, противоречиям между природопользователями разных уровней.
По мнению известного российского ученого О.Н. Яницкого, в тоталитарном обществе «природные экосистемы и социальные сообщества лишь источник ресурсов» для его функционирования. Можно согласиться с его выводом о том, что «идеологи тоталитаризма рассматривали природную и социальную среду как неисчерпаемый источник ресурсов для достижения целей системы. Обе эти среды, используясь экстенсивно, не воспроизводились, не восстанавливались в минимально необходимой степени. Риск деградации той и другой постоянно накапливался, однако масштабы страны позволяли скрывать скорость приближения этих рисков к необратимому пределу». В нашей стране долгое время считалось, что правильное применение коммунистической доктрины, мобилизация все новых природных и человеческих ресурсов позволят системе покорить природу, превратить биосферу в техносферу, адаптированную к нуждам расширяющейся системы. В итоге была создана среда, непригодная для жизни человека.
В связи с этим чрезвычайно важное значение в современных условиях имеет формирование экологической политики регионов. Региональная экологическая политика формируется под воздействием следующих факторов: накопленное за предыдущий период загрязнение, масштабы которого в регионах различны; приоритеты государственной экологической политики; состояние экономики в регионе; состояние здоровья населения. На протяжении десятилетий государственная экологическая политика формировалась без учета интересов регионов. Некоторые промышленно развитые регионы, среди которых следует назвать и Кузбасс, оказались заложниками ведомственных интересов.
Система экологического образования
Сущность понятия «экологическое образование». В последние годы в России и во всем мире образование рассматривается как фундаментальная категория, выполняющая функцию воспроизводства общественного интеллекта — науки и культуры в целом.
Образование может быть рассмотрено и как процесс, и как результат, и как система. Оно отражает процесс освоения личностью системы знаний, умений, навыков, опыта практической, познавательной и творческой деятельности, а также процесс формирования ценностных отношений, взглядов и убеждений.
Концепция модернизации российского образования и Национальная доктрина образования в Российской Федерации определяют направленность образования на сохранение, распространение и развитие национальной культуры, на воспитание бережного отношения к историческому и культурному наследию народов России. Кроме этого, в этих документах четко обозначена ориентация образования на воспитание патриотов России, граждан правового, демократического государства, уважающих права и свободы личности, обладающих высокой нравственностью и проявляющих национальную и религиозную терпимость.
В России, как и в других государствах, в соответствии с решением Конференции ООН по устойчивому развитию началась разработка стратегии устойчивого развития страны. Среди основных направлений перехода России к устойчивому развитию наряду с созданием его правовой основы, разработкой системы стимулирования хозяйственной деятельности и установлением пределов ответственности за ее экологические результаты указано на формирование эффективной системы пропаганды идей устойчивого развития и создание соответствующей системы воспитания и обучения.
В Законе Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды» (ст. 73) указано: «В целях повышения экологической культуры общества и профессиональной подготовки специалистов устанавливается система всеобщего, комплексного и непрерывного экологического воспитания и образования, охватывающая весь процесс дошкольного, школьного воспитания и образования, профессиональной подготовки специалистов в средних и высших учебных заведениях, повышения их квалификации с использованием при этом средств массовой информации».
В постановлении Министерства образования Российской Федерации и Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации «Об экологическом образовании обучающихся в образовательных учреждениях Российской Федерации» четко обозначены его приоритеты:
• создание инфраструктуры для обеспечения системы непрерывного экологического образования;
• преобразование всех учебных курсов с точки зрения экологически безопасного устойчивого развития;
• наполнение реальным содержанием понятия «гражданин планеты»;
• обращение к экологическим глобально значимым проблемам;
• создание системы практической деятельности учащихся по улучшению окружающей среды;
• координация школьной и внешкольной систем образования; начального, среднего и высшего профессионального образования, эколого-просветительской деятельности неправительственных организаций;
• подготовка и повышение квалификации педагогических кадров по вопросам экологического образования.
Уникальность экологического образования состоит в том, что оно по-новому ставит цели образования. Важнейшей целью экологического образования выступает формирование экологической культуры личности и общества.
В настоящее время экологическая культура становится не чем- то желательным, а строго обязательным требованием жизни в мировом сообществе. Приобщение к экологической культуре сугубо обязательно не только для граждан каждой страны, но и для человечества в целом. Экологическая культура — это часть культуры, которая обусловливает соответствие социальной деятельности требованиям жизненной пригодности природной среды.
Развитая экологическая культура предполагает умение по достоинству оценить каждый компонент природы и становится необходимым условием сохранения и развития современной цивилизации. Она проявляется как совокупность идейных и морально-политических установок, социально-нравственных ценностей, норм и правил, обеспечивающих устойчивое качество окружающей среды, экологическую безопасность и рациональное природопользование.
В экологическом образовании по-новому происходит отбор учебного содержания, так как ему присущ принцип «нового синтеза», имеющий особое методологическое значение (т.е. синтез всех знаний человечества о природе, знаний по сохранению и оптимизации окружающей среды).
Экологическое образование должно быть прогностически направленным, связанным с заботой о природе и сохранением условий жизни для будущих поколений людей; оно по-новому оценивает эффективность образовательных систем. Кроме знаний, умений, навыков, в оценку результатов экологического образования необходимо включать действия по сохранению и улучшению качества окружающей среды, а также ценностное отношение учащихся к природе.
Экологическое образование как система представляет собой совокупность образовательных программ, государственных образовательных стандартов и реализующих их образовательных учреждений.
В настоящее время в структуре процесса экологического образования условно вычленяют:
• экологическое обучение — целенаправленный процесс, включающий формирование системы общих экологических, социально-экологических и прикладных знаний, а также развитие способов и видов экологической деятельности и умений применять эти знания на практике;
• экологическое воспитание — формирование у учащихся отношений, взглядов, убеждений и норм поведения, характеризующихся эмоционально-нравственным, бережным и ответственным отношением к природе;
• экологическое просвещение — непрерывный процесс формирования общественного сознания экологического типа на основе активизации, расширения и поддержания в обществе интереса к проблемам окружающей среды. Это процесс распространения экологических знаний и экологической информации, повышение экологической грамотности населения в вопросах экологической безопасности и охраны окружающей среды.
Непрерывное экологическое образование. Следует отметить, что в современном понимании образование должно сопровождать бытие каждого человека в течение всей его жизни. Поэтому в научный обиход вошло понятие «непрерывное образование», в том числе «непрерывное экологическое образование», направленное на усвоение системных экологических знаний, умений и навыков природоохранной деятельности и формирование экологической культуры.
В настоящее время экологическое образование осуществляется во многих учебных заведениях путем введения разнообразных форм и видов обучения. Все большее значение приобретает деятельность экологических клубов, учебных центров и кружков в системе дополнительного образования школьников.
Непрерывное экологическое образование предполагает не только обучение и воспитание личности в учебных заведениях в системе дошкольного, общего, среднего и высшего профессионального образования, но и повышение квалификации специалистов.
Социально-экологическая система
Социально-экологическая система состоит из «био-гео-физических» единицы и связанных с ним социальных акторов и институтов. Социально-экологические системы комплекса и адаптивный и разграничены пространственных или функциональных границ окружающих конкретных экосистем и их проблемы контекста.
Социально-экологическая система может быть определена как:
1. Последовательная система биофизических и социальных факторов, которые регулярно взаимодействуют в упругой, устойчивой основе;
2. Система, которая определена в нескольких пространственных, временных и организационных масштабах, которые могут быть иерархически связаны;
3. Множество критических ресурсов (природный, социально-экономический и культурный), чей поток и использование регулируются сочетанием экологических и социальных систем;
4. Постоянно динамичная, сложная система с непрерывной адаптацией.
Ученые использовали концепцию социально-экологических систем, чтобы подчеркнуть комплексную концепцию человека в природе и подчеркнуть, что разграничение между социальными системами и экологическими системами является искусственным и произвольным. В то время как устойчивость имеет несколько иной смысл в социальном и экологическом контексте, подход СЭС считает, что социальные и экологические системы связаны между собой через механизмы обратной связи, и что оба дисплея устойчивость и сложность.
До последних нескольких десятилетий, точка контакта между общественными науками и естественными науками не очень ограничены в решении социально-экологических систем. Подобно тому, как основная экология пыталась исключить человек от изучения экологии, многие социальных научные дисциплины были полностью проигнорированы средами и ограничивают их объем для человека. Хотя некоторые ученые (например, Бейтсон) попытался преодолеть природа-культура разрыва, большинство исследований, направленных на исследование процессов в социальной сфере только, рассматривая экосистему в основном как «черный ящик» и при условии, что если социальная система выполняет адаптивно или хорошо организован институционально он будет также управлять базой экологических ресурсов, в устойчивой форме.
Это изменилось с появлением нескольких подполей, связанных с социальными науками, но в явном виде, включая окружающую среду в обрамлении вопросов:
• Экологическая этика, возникшие из - за необходимости развивать философию отношений между людьми и их окружением, потому что обычные этики применяются только к отношениям между людьми.
• Политическая экология, которая расширяет экологические проблемы в ответ на включение культурной и политической деятельности в рамках анализа экосистем, которые значительно, но не всегда полностью социально конструируется.
• Экологическая история, которая возникла из - за богатого накопления материальных отношений между обществами документирования и их окружением.
• Экологическая экономика, которая исследует связь между экологией и экономикой, соединяя две дисциплины, чтобы содействовать комплексному взгляд на экономику в рамках экосистемы.
• Общее имущество, которое исследует взаимосвязи между управлением ресурсами и социальной организации, анализа того, как институты и системы прав собственности решения дилеммы « трагедии общин ».
• Традиционные экологические знания, которая относится к экологическому пониманию построены, а не специалисты, а люди, которые живут и используют ресурсы места.
Каждый из шести областей суммированы является «мостом» охватывает различные сочетания естественных и социальных наук мышления.
Элинор Остром и многие ее коллеги-исследователи разработали всеобъемлющую «социально-экологических систем (СЭС) рамки», в рамках которой большая часть еще развивающейся теории общего пула ресурсов и коллективного самоуправления в настоящее время находится. Он также в значительной степени опирается на системы экологии и теории сложности. Исследования SES включают в себя некоторые центральные общественные проблемы (например, справедливости и благополучия человека), которые традиционно уделяется мало внимания в сложных адаптивных систем теории, и есть области теории сложности (например, квантовая физика), которые имеют мало непосредственное отношение к пониманию SES.
Теория SES включает в себя идеи из теорий, относящихся к изучению устойчивости, прочности, устойчивости и уязвимости (например, Levin, Berkes и др., Gunderson и Holling, Norberg и Камминг), но он также связан с более широким диапазоном динамики и атрибутов SES, чем любое из этих условий влечет за собой. В то время как теория SES опирается на целый ряд дисциплин конкретных теорий, таких как островной биогеографии, теории оптимального поиска пищи и микроэкономической теории, гораздо шире, чем любой из одних только этих отдельных теорий.
Будучи относительно новой концепции, теория SES возникла из сочетания дисциплинарных платформ и понятия сложности, разработанной в рамках работы многих ученых, в частности в Институте Санта-Фе. Таким образом, можно сказать, что комплексная система теория является более важным «интеллектуальным родителем» СЭС. Однако, в связи с социальным контекстом, в котором SES исследование было размещено, а также возможностью SES исследований перевода в рекомендацию, которые будут влиять на реальные человек, SES исследование было значительным более «самосознанием» и более «плюралистическое» в ее перспективах, чем теория сложности никогда не признается.
Изучение SESS из сложной системы перспективы является быстро растущей междисциплинарной областью, которые можно рассматривать как попытку связать различные дисциплины в новое тело знания, которые могут быть применены для решения некоторых из наиболее серьезных экологических проблем сегодня. Процессы управления в сложных системах могут быть улучшены путем их адаптивными и гибкими, способным иметь дело с неопределенностью и внезапностью, а также путем создания потенциала для адаптации к изменениям. СЭС является сложным и адаптивным, а это означает, что они требуют непрерывного тестирования, изучение и развитие знаний и понимания для того, чтобы справиться с изменениями и неопределенностью.
Сложная система отличается от простой системы в том, что она имеет ряд атрибутов, которые не могут наблюдаться в простых системах, такие как нелинейность, неопределенность, возникновение, масштаб и самоорганизация.
Нелинейность связана с фундаментальной неопределенностью. Он генерирует путь зависимость, которая относится к местным правилам взаимодействия, которые изменяются в процессе эволюции системы и развивается. Следствием зависимости от выбранного пути является наличие многочисленных бассейнов притяжения в развитии экосистем и потенциал порогового поведения и качественных сдвигов в динамике системы при изменении экологических воздействий.
Возникновение является появление поведения, которое не может ожидаться от знания частей системы в одиночку.
Шкала имеет важное значение при рассмотрении сложных систем. В сложной системе многие подсистемы могут быть выделены; и так как многие сложные системы иерархические, каждая подсистема вложена в большей подсистему и т.д. Например, небольшой водораздел можно считать экосистема, но она является частью более крупного водораздела, что также можно считать экосистема и большей который включает в себя все меньшие водосборных бассейнов. Явления на каждом уровне шкалы, как правило, имеют свои собственные свойства эмерджентные, и различные уровни могут быть соединены через отношения обратной связи. Поэтому сложные системы всегда должны быть проанализированы или управляться одновременно в разных масштабах.
Самоорганизация является одним из определяющих свойств сложных систем. Основная идея заключается в том, что открытые системы реорганизуют в критических точках нестабильности. Холлинг в адаптивном цикл обновления является иллюстрацией реорганизации, которая происходит в циклах роста и обновления. Принцип самоорганизации, развертывается через посредство механизмов обратной связи, относится ко многим биологическим системам, социальным системам и даже смеси простых химических веществ. Высокоскоростные компьютеры и нелинейные математические методы помогают моделировать самоорганизации путем выделения сложных результатов и все же странно упорядоченные эффекты. Направление самоорганизации будет зависеть от таких вещей, как история системы; это путь зависит и трудно предсказать.
Есть несколько концептуальных рамок, разработанных в связи с упругостью подхода:
• Структура, которая фокусируется на знание и понимании динамики экосистем, как провести его через практику управления, учреждений, организации и социальные сети, и как они связаны с драйверами изменения.
• Концептуальная модель по отношению к устойчивости социально-экологических систем. Там ресурс может быть вода или рыболовство и пользователи ресурсов могут быть фермеры оросительные или прибрежные рыбаки. Государственные поставщики инфраструктуры включают, например, местные пользователь ассоциаций и государственные бюро и общественная инфраструктура включают организационные правила и инженерные работы. Число относится к связи между субъектами и проиллюстрировано в источнике рисунка.
• MuSIASEM или многомасштабный комплексный анализ и экосистемы по социально Metabolism. Это метод учета используется для анализа социальных-экосистем и моделировать возможные модели развития.
Беркеш и его коллеги различают четыре набора элементов, которые могут быть использованы для описания социально-экологических характеристик системы и связей:
1. Экосистемы.
2. Местные знания.
3. Люди и технологии.
4. институты прав собственности.
Приобретение знаний о СЭСЕ представляет собой непрерывный, динамичный процесс обучения, и такое знание часто возникает с учреждениями и организациями людей. Для того, чтобы оставаться эффективной, она требует институциональной основы и социальные сети, которые будут вложены в различных масштабах. Таким образом, общины, которые взаимодействуют с экосистемами на ежедневной основе, и в течение длительных периодов времени, которые обладают наиболее соответствующими знаниями динамики ресурсов и экосистем, а также с соответствующими методами управления. Некоторые ученые полагают, что руководство и управление в СЭС могут получить выгоду от сочетания различных систем знаний; другие пытались импортировать такие знания в области научных знаний там и те, кто утверждал, что было бы трудно отделить эти системы знаний от их институциональных и культурных контекстах, а также тех, кто ставит под сомнение роль традиционных и местных систем знаний в текущая ситуация распространяющегося изменения окружающей среды и глобализации общества. Другие ученые утверждают, что ценные уроки могут быть извлечены из таких систем для комплексной системы управления; уроки, которые также необходимы учитывать взаимодействие через временные и пространственные масштабы и организационные и институциональные уровни, и в частности, в периоды быстрых изменений, неопределенности и реорганизации системы.
Адаптивная цикл, изначально задумана Holling интерпретирует динамику сложных экосистем в ответ на нарушения и изменения. С точки зрения его динамики, адаптивный цикл был описан как движется медленно от эксплуатации для сохранения, поддержание и развитие очень быстро от K выпустить, быстро продолжает реорганизацию и обратно к эксплуатации. В зависимости от конкретной конфигурации системы, он может затем начать новый цикл адаптивного или, альтернативно, он может превратиться в новую конфигурацию, показанную в качестве выхода стрелки. Адаптивный цикл является одним из пять эвристики, используемой для понимания поведения социально-экологической системы. Остальные четыре эвристики являются: устойчивость, panarchy, превращаемость и адаптивность, представляют значительный концептуальной привлекательности, и он, как утверждается, как правило, применим к экологическим и социальным системам, а также в сочетании социально-экологических систем.
Два основных измерения, которые определяют изменения в адаптивном цикле являются связанность и потенциал. Размерность связанности является визуальным изображением цикла и означает способность внутренне контролировать свою собственную судьбу. Это «отражает силу внутренних соединений, которые опосредуют и регулируют влияние между процессами внутри и внешним миром». Потенциал измерение представлено по вертикальной оси, и выступает за врожденный потенциал системы, которая доступна для изменения. Социальный или культурный потенциал может характеризоваться “накопившейся сетью отношений-дружба, взаимной уважение и доверие между людьми и между людьми и институтами управления» в соответствии с эвристическим адаптивным циклом, уровни обоих размеров отличаются в течение цикла вдоль четырех фаз. Таким образом, адаптивный цикл предсказывает, что четыре фазы цикла может быть выделена на основе различных комбинаций высокого или низкого потенциала и связанности.
Устойчивости социально-экологических систем связаны со степенью шока, что система может поглощать и оставаться в пределах данного государства. Понятие устойчивости является перспективным инструментом для анализа адаптивного изменения в направлении устойчивого развития, поскольку она предоставляет возможность для анализа того, как манипулировать стабильность в условиях изменения.
Для того, чтобы подчеркнуть ключевые требования к социально-экологической системы для успешного адаптивного управления с, Folke и коллеги контрастируют примеры из Эверглейдс во Флориде и Гранд - Каньон. Оба являются сложными социально-экологическими системами, которые есть опыт нежелательной деградация их экосистемных услуг, но существенно различаются с точкой зрения их институционального грима.
Структура управления в Эверглейдс доминируют интересы сельского хозяйства и окружающей среды, которые находились в конфликте по поводу необходимости сохранения среды обитания за счет продуктивности сельского хозяйства на протяжении всей истории. Здесь несколько обратных связей между экологической системой и социальной системой существуют, и СЭС не в состоянии внедрять инновации и адаптироваться (альфа-фаза перестройки и роста).
В отличии от этого, различных заинтересованных сторон сформировали рабочую группу адаптивного управления в случае Большого Каньона, используя запланированные мероприятия по управлению и мониторинг, чтобы узнать об изменениях, происходящих в экосистеме, включая лучшие способы для последующего управления ими. Такое расположение в управлении создает возможность для институционального обучения, чтобы иметь место, что позволяет за успешный период реорганизации и роста. Такой подход к институциональному обучению становится все более распространенным, как НПО, ученый и сообщество сотрудничать в целях управления экосистемами.
Концепция социально-экологических систем была разработана для того, чтобы обеспечить как многообещающее научное усиление, а также влияние на проблемах устойчивого развития. Близкая концептуальная и методологическая существует связь между анализом социально-экологических систем, сложностью исследования и трансдисциплинарности. Эти три исследования концепции основаны на сходных идей и моделей рассуждений. Кроме того, исследование социально-экологических системы почти всегда использует междисциплинарный режим работы с целью достижения адекватной ориентации проблемы и обеспечить интегративные результаты. Проблемы устойчивого развития неразрывно связаны с социально-экологической системы, определенной для их решения. Это означает, что ученые из соответствующих научных дисциплин или области исследований, а также участвующих в обществе заинтересованных сторон должны рассматриваться как элементы социально-экологической системы в вопросе.
Система экологического контроля
Согласно гл. 11 «Контроль в области охраны окружающей среды (экологический контроль)» ФЗ «Об охране окружающей среды», контроль в области охраны окружающей среды проводится в целях обеспечения органами государственной власти Российской Федерации, органами государственной власти субъектов Российской Федерации, органами местного самоуправления, юридическими и физическими лицами исполнения законодательства в области охраны окружающей среды, соблюдения требований, в т. ч. нормативов и нормативных документов, в области охраны окружающей среды, а также обеспечения экологической безопасности.
Экологический контроль (ЭК) можно рассматривать с двух позиций:
• Во-первых, как функцию управления охраной ОС. В этом смысле он представляет собой самостоятельный вид деятельности, в содержание которой входят сбор информации о подконтрольных объектах, ее обработка, оценка и передача компетентным органам для принятия управленческих решений.
• Во-вторых, в качестве гарантии выполнения экологических мероприятий и реализации регулирующих их правовых норм, способа обеспечения законности в экологическом управлении.
Система экологического контроля, сложившаяся в России, включает: государственную службу наблюдения за состоянием окружающей природной среды (более часто употребляется термин «мониторинг окружающей природной среды»), государственный, ведомственный, производственный и общественный контроль.
В настоящее время сложилась следующая система органов государственного экологического контроля:
• Органы общей компетенции (Конституционный суд РФ, конституционные суды республик в составе РФ);
• Верховный суд РФ, верховные суды республик в составе РФ, краевые, областные, городские и другие суды;
• Высший Арбитражный суд РФ, федеральные арбитражные суды округов, арбитражные суды республик, краев, областей, городов и др.;
• Органы прокуратуры;
• Органы Министерства внутренних дел). До недавнего времени существовавший институт региональных и межрегиональных природоохранных прокуратур упразднен, обязанности природоохранных прокуроров были перераспределены внутри прокуратур. Специально уполномоченные федеральные органы исполнительной власти, реализующие контрольные и надзорные функции в области охраны ОС (межведомственная компетенция). Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды;
• Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору;
• Федеральная служба по надзору в сфере природопользования;
• Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека;
• Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии.
Ведомственный экологический контроль осуществляется отдельными федеральными органами исполнительной власти по экологическим параметрам на подчиненных предприятиях, учреждениях и организациях.
Производственный экологический контроль осуществляется непосредственно на предприятиях, имеющий задачу удерживать негативные воздействия предприятий на ОС в пределам установленных нормативов и, благодаря этому, позволяющий избегать претензий (и последующих санкций) со стороны государственных органов.
Общественный экологический контроль осуществляется силами общественных организаций, объединений и движений, профсоюзами и трудовыми коллективами за выполнением нормативных природоохранных требований министерствами, ведомствами, предприятиями, другими юридическими лицами и гражданами. Общественный экологический контроль обладает важным преимуществом — реальной независимостью от государственных структур и ведомственных интересов и, кроме того, он в большей степени отражает экологические интересы населения.
Выделяются следующие формы государственного экологического контроля (ГЭК): Информационная форма ГЭК заключается в сборе и анализе соответствующей экологической информации, необходимой для принятия решений государственными органами. Она осуществляется через систему экологического мониторинга, государственного статистического учета и экологического учета.
Исходя из необходимости усиления информационного обеспечения экологического контроля, гласности в этой сфере, Минприроды России создало информационно-аналитическую систему государственного контроля в области природопользования и охраны ОС и персонифицированного учета природопользователей, а также объектов их хозяйственной и иной деятельности. Предупредительная форма ГЭК заключается в предупреждении экологических правонарушений; она включает в себя разработку и введение в действие нормативов качества ОС и рационального природопользования, выдачу разрешений или лицензий на различные виды природопользования, установление лимитов на сбросы (выбросы) загрязняющих веществ, лимитов хранения твердых отходов и др. Сюда же можно отнести различные виды предупреждений о необходимости проведения обязательных или необходимых в данном конкретном случае природоохранных мероприятий (например, рекультивации земель после проведения геологоразведочных работ, военных учений и др.). Осуществляется этот вид контроля инспекционными, экспертными, надзорными подразделениями государственных правоохранительных органов, экологическими службами предприятий и общественными экологическими организациями (объединениями). Карательная форма ГЭК применяется в тех случаях, когда последствия экологического правонарушения не позволяют ограничиться только предупреждением. Заключается в применении мер государственного принуждения к физическим и юридическим лицам, нарушающим законодательство в сфере природопользования, охраны ОС и экологической безопасности; выражается в наступлении различных видов юридической ответственности (материальной, дисциплинарной, административной, уголовной). В качестве карательной формы может применяться пресечение экологически вредных действий, например, ограничение, приостановление или даже прекращение соответствующего производства. Указанная форма ГЭК осуществляется природоохранными органами, государственными надзорными и правоохранительными органами.
Несмотря на имеющиеся различия, общим для всех государственных органов экологического контроля является его надведомственный характер, позволяющий контролировать деятельность всех предприятий, организаций и учреждений независимо от их ведомственной принадлежности и форм собственности.
Методы экологической системы
Многообразие и сложность взаимосвязей и взаимозависимостей живых систем разных уровней организации и среды обитания обусловливают огромное разнообразие методов экологических исследований. При этом, нередко, бывают использованы специфические методы других биологических и небиологических наук. Например, физиологии, медицины, анатомии, морфологии, фенологии, биохимии, систематики, ритмологии, химии, физики, математики, статистики, социологии, климатологии и др.
Для современных экологических исследований характерна ориентация на количественную оценку изучаемых объектов и процессов (учет численности организмов в единицах пространства и времени, встречаемости, возрастной и половой структуры популяций, плодовитости, продуктивности, заболеваемости, загрязненности среды, силы действия ее факторов, прогноз на будущее и т.п.). По тому, как меняются показатели исследуемого объекта, можно судить о его состоянии на данный момент и выявить стабильность или тенденции к изменениям, скорость, размеры и направление изменений.
Собственные методы экологии можно разделить на две группы: полевые, лабораторные.
Полевые методы предполагают изучение экологических явлений непосредственно в природе. Они помогают установить взаимосвязи организмов, видов и сообществ со средой, выяснить общую картину развития и жизнедеятельности биосистем. Полевые исследования имеют для экологии первостепенное значение, так как позволяют представить общую картину развития природы в конкретных условиях того или иного региона. Полевые методы, в свою очередь, могут быть маршрутными, стационарными, описательными и экспериментальными.
Маршрутные методы используются для: выяснения наличия на исследуемой территории экологических объектов (например, тех или иных жизненных форм организмов, экологических групп, фитоценозов, охраняемых видов и др.); выявления разнообразия и встречаемости исследуемых экологических объектов. Приемами этой группы методов являются: прямое наблюдение; оценка состояния; измерение; описание (например, описание учетных площадок, отдельных представителей живого мира, фенофаз и т.п.); составление схем, карт и инвентаризационных списков исследуемых объектов.
Стационарные методы - это методы длительного (сезонного, круглогодичного или многолетнего) наблюдения за одними и теми же объектами, требующие неоднократных описаний, замеров изменений, происходящих у наблюдаемых объектов. Эти методы обычно совмещают в себе полевые и лабораторные исследования.
Описательные методы применяются при: регистрации основных особенностей изучаемых объектов; прямом наблюдении; картировании экологических явлений; инвентаризации ценных природных объектов. Эти методы являются ключевыми в экологическом мониторинге.
Экспериментальные методы объединяют различные приемы прямого вмешательства в обычные характеристики исследуемых объектов. Производимые в эксперименте наблюдения, описания и измерения выявленных свойств объекта обязательно сопоставляются с такими же объектами, не задействованными в эксперименте. В экологическом эксперименте сравниваются проявления свойств изучаемого объекта в различных условиях окружающей среды. Эксперимент, поставленный в полевых условиях, может продолжиться в лаборатории.
Лабораторные методы дают возможность изучить влияние комплекса факторов моделированной в лабораторных условиях среды на естественные или моделированные биологические системы и получить приблизительные результаты. Выводы, полученные в лабораторном экологическом эксперименте, требуют обязательной проверки в природе, т. к. в условиях лаборатории трудно применить весь комплекс факторов среды (но определить влияние одного-двух экологических факторов возможно).
Кроме того, в последнее время широкое распространение метод моделирования экологических явлений в природе и обществе.
Моделирование - метод опосредованного практического и теоретического оперирования объектом, когда исследуется не сам интересующий объект непосредственно, а вспомогательная искусственная или естественная система (модель), соответствующая свойствам реального объекта. Модель - мысленно представимая или материально реализованная система, которая, отражая или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что ее изучение дает новую информацию об этом объекте. Модель может выполнять свою роль лишь тогда, когда степень ее соответствия объекту определена достаточно строго. Потребность моделирования в экологии возникает тогда, когда конкретное исследование самого объекта невозможно или затруднительно в силу: обилия (или скудости) фактических материалов о нем, дороговизны, требует слишком длительного времени.
Любая модель всегда упрощена и отражает лишь общую суть процесса и имитирует реальность, но при этом моделирование позволяет исследовать процессы и явления, недоступные для непосредственного наблюдения. Так, методами имитационного моделирования (особенно с применением компьютеров) были получены достаточно надежные количественные прогнозы изменения численности популяции; устойчивости структуры экосистем и др. Имитационное моделирование широко используется при исследовании биосферы. И при этом для построения удовлетворительной модели достаточно учесть лишь четыре основных компонента - движущие силы, свойства, потоки и взаимодействие.
Модели очень полезны, т. к. позволяют интегрировать все то, что известно о моделируемой ситуации. С их помощью можно выявить неточности в исходных данных об объекте, определить новые аспекты его изучения. Моделирование экологических явлений используется для практических прогнозов их динамики; исследования взаимосвязей видов и сообществ со средой; определения воздействия факторов; выбора путей рационального вмешательства человека в жизнь природы.
Например, по поручению Римского клуба, группа ученых разных стран создала имитационную компьютерную модель Ворлд-3 (World-3), с помощью которой были описаны перспективы роста численности населения планеты и мировой экономики в XXI в. В этой модели были задействованы многочисленные мировые данные о динамике роста населения на планете, об увеличении промышленного капитала, производства продуктов для питания, потребления ресурсов и загрязнения окружающей среды. Стратегия исследования заключалась в попытке путем упрощения смоделировать последствия действий этих факторов для принятия эффективных позитивных решений, способствующих сохранению биосферы и устойчивому развитию общества.
Модели интегрируют в едином процессе экологического исследования междисциплинарный подход, математические, эмпирические и социологические методы.
В последнее время, в изучении экологических связей и явлений широкое распространение получил социологический метод. В рамках, которого, осуществляется: опрос населения (массовый, групповой, индивидуальный); анкетирование; беседы с отдельными людьми для сбора экологических данных; анализ многолетних материалов здравоохранения, образования и т.п.
Экологические исследования имеют большое значение в решении многих теоретических и практических задач существования природы, человека и общества. При этом необходимо рациональное сочетание различных методик, которые должны взаимно дополнять и контролировать друг друга.
Система экологических оценок
Комплекс экспертных мероприятий, охватывающих основные этапы процесса непрерывного учета экологического фактора, предложено называть экологическим сопровождением хозяйственной деятельности (ЭСХД). Оно должно регулироваться на всех ее стадиях от возникновения идеи через обоснование и реализацию замысла до реабилитации и достижения приемлемого качества окружающей среды после завершения деятельности в рамках этого замысла. Базовым элементом ЭСХД является система экологической оценки.
Основу российской системы экологической оценки (ЭО) составляют экологическая экспертиза (ЭЭ), организуемая государственными природоохранными органами, и оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС), которая проводится заказчиком документации, подлежащей экспертизе. Если государственная ЭЭ обеспечивает учет экологических требований на стадии принятия управленческого решения, то ОВОС - на стадии его подготовки (еще во время проектирования). При этом общественная ЭЭ может сочетать и то и другое для достижения компромисса интересов всех участников планируемой деятельности.
Система экологической оценки намечаемой деятельности используется практически всеми странами мира и многими международными организациями. Экологическая оценка исходит из простой предпосылки: легче выявить и предотвратить негативные для окружающей среды последствия деятельности на стадии планирования, чем обнаружить и исправлять их в процессе осуществления этой деятельности. Экологическая оценка сосредоточена на всестороннем анализе возможного воздействия планируемой деятельности на окружающую среду и использовании его результатов для предотвращения или смягчения экологического ущерба. При этом ЭО позволяет учитывать наряду с экономическими экологические факторы уже на стадии формулировки целей, планирования и принятия решений об осуществлении той или иной деятельности.
Система экологической оценки входит как обязательный элемент в состав обоснования проекта любой промышленной деятельности, в том числе для предупреждения аварийной ситуации и управления ею, что особенно актуально при увеличении объемов инвестиций в экономику страны. Экологические ограничения хозяйственной деятельности при реализации предлагаемых инвестиционных проектов позволяют проводить ранжирование территорий по уровню экологической безопасности на региональном и локальном уровнях и определять допустимость будущих техногенных воздействий. Уже на стадии планирования готовятся рекомендации и регламенты обеспечения безопасности населения. Оценка воздействия на окружающую среду проводится в отношении планируемой хозяйственной и иной деятельности, которая может оказать прямое или косвенное воздействие на эту окружающую среду, независимо от организационно-правовых форм собственности субъектов хозяйственной и иной деятельности (ст. 32 Федерального закона № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды»).
Оценка воздействия намечаемой или иной деятельности на окружающую среду является процессом, способствующим приятию экологически ориентированного управленческого решения о реализации намеченной хозяйственной и иной деятельности посредством определения возможных неблагоприятных воздействий, оценки экологических последствий, учета общественного мнения, разработки мер по уменьшению и предотвращению воздействий. ОВОС проводится в несколько этапов.
В Положении об оценке воздействия намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в Российской Федерации, утвержденном приказом Госкомэкологии России № 372, предусмотрены следующие этапы проведения оценки:
1. Уведомление, предварительная оценка и составление технического задания на проведение ОВОС.
2. Проведение исследований по ОВОС намечаемой хозяйственной и иной деятельности и подготовка предварительного варианта соответствующих материалов.
3. Подготовка окончательного варианта материалов по ОВОС.
Первый этап проведения ОВОС начинается одновременно с разработкой концепции намечаемой деятельности. На этом этапе решаются следующие задачи:
• выявление возможности дополнительной антропогенной нагрузки на ОС данной территории;
• определение допустимых масштабов вовлечения в переработку природных ресурсов и энергии на данной территории;
• рассмотрение альтернативных путей улучшения экологической обстановки, в том числе за счет уменьшения техногенной нагрузки других источников воздействия;
• формирование проектных предложений по осуществлению намечаемой деятельности;
• составление технического задания на проведение оценки установленного содержания.
Основой разработки концепции намеченной деятельности являются схемы размещения и развития производительных сил и отраслей промышленности, а также другие заменяющие их документы. На стадии разработки концепции намечаемой деятельности учитываются возможности достижения рассчитанных в этих документах показателей в привязке к конкретному объекту, более детально прорабатываются вопросы о возможности воздействия на ОС с учетом динамики фактической экологической обстановки в регионе. Обосновываются необходимость и целесообразность реализации проектного замысла с выявлением, анализом и оценкой реальных альтернатив развития деятельности на данной территории.
В концепции обязательно оцениваются альтернативные источники сырья и энергии, вторичные сырьевые и энергетические ресурсы и отходы производства, проводится поиск новых областей применения отходов будущего объекта. Другим ключевым вопросом концепции является обеспечение экологической безопасности, в том числе решение задач локализации и ликвидации последствий аварий и катастроф. Концепция должна предусматривать оценку технологического уровня проекта и исключать технологические решения, которые могут устареть к моменту окончания строительства объекта.
Особое внимание при разработке концепции намечаемой деятельности уделяется оценке прогрессивности решений с учетом возможных изменений технико-экономических показателей, ужесточения отраслевых природоохранных нормативов воздействия на ОС, изменения цен на ресурсы и платежей за загрязнение ОС. Таким образом, ОВОС начинается, когда заказчик планируемой деятельности формирует предложение по осуществлению какого-либо проекта или программы (концепции намечаемой деятельности).
По результатам этого этапа заказчиком готовится уведомление о мероприятиях, которое содержит:
1) предварительный список намерений заказчика по характеру планируемой деятельности, включающий планы предполагаемых действий, предварительную оценку воздействия на ОС и осуществления природоохранных мероприятий, специфику ежегодных планов этих работ, перечень средств обеспечения инфраструктуры и т.д.;
2) перечень реальных и целесообразных альтернатив рассматриваемого проекта (одной из них обязательно является вариант отказа от осуществления деятельности).
На основании результатов предварительной ОВОС заказчик составляет техническое задание па ее проведение. При составлении технического задания заказчик учитывает требования специально уполномоченных органов по охране ОС, а также мнения других участников процесса по их запросам, которые доступны общественности в течение всего времени проведения этой оценки. Задание является частью материалов по ОВОС. Местные органы власти и управления после получения от заказчика уведомления о намерениях и его рассмотрения выдают (или не выдают) разрешение на проектирование и изыскания.
Второй этап проведения ОВОС представляет собой систематизированную обоснованную оценку экологических аспектов проектного предложения на основании использования полной и достоверной исходной информации, средств и методов измерения, расчетов, оценок в соответствии с законодательством Российской Федерации.
Целью второго этапа проведения ОВОС является выявление всех возможных воздействий будущего хозяйственного или иного объекта на ОС с учетом природных условий конкретной территории. Исследования проводятся заказчиком (исполнителем) в соответствии с техническим заданием и учетом альтернатив реализации намеченной деятельности, целей деятельности, способов их достижения.
Исследование включает:
• определение характеристик намечаемой хозяйственной и иной деятельности и возможных альтернатив (в том числе отказа от деятельности);
• анализ состояния территории, на которую может оказать влияние намечаемая деятельность (состояние природной среды, наличие и характер антропогенной нагрузки и т.п.);
• выявление возможных воздействий намечаемой деятельности на ОС с учетом альтернатив; оценку воздействий на ОС намеченной деятельности (вероятности возникновения риска, степени, характера, масштаба, зоны распространения, а также прогнозирования экологических и связанных с ними социальных и экономических последствий);
• определение мероприятий, уменьшающих, смягчающих или предотвращающих негативные воздействия;
• оценку их эффективности и возможности реализации, а также значимости остаточных воздействий на ОС и их последствий;
• подготовку предварительного варианта материалов по оценке воздействия на ОС намечаемой деятельности (включая краткое изложение для неспециалистов) и ряд других вопросов.
Заказчик предоставляет общественности возможность ознакомиться с предварительным вариантом посредством заявления о воздействии на окружающую среду (ЗВОС).
ЗВОС состоит из следующих разделов:
• Цель и необходимость намечаемой деятельности.
• Анализ альтернатив.
• Обоснование места и времени реализации намеченной деятельности.
• Ресурсная обеспеченность.
• Анализ технологий.
• Экологическая обстановка на территории.
• Социально-экономические и хозяйственные аспекты.
• Основные характеристики воздействия.
• Пособие по оценке воздействия на окружающую среду (ОВОС) при разработке технико-экономических обоснований (расчетов) инвестиций и проектов строительства народно-хозяйственных объектов и комплексов.
ЗВОС предъявляется для обсуждения заинтересованными сторонами, включая:
• государственные органы власти, управления и контроля;
• профессиональные сообщества;
• экологически ориентированную общественность;
• местное население.
Целью третьего этапа проведения ОВОС является осуществление корректировки проектов, прошедших стадию ЗВОС.
Подход, предлагаемый к использованию на данном этапе, заключается в поэтапном принятии решений:
• по проектам, не требующим проведения дополнительных научных исследований;
• проектам, требующим лишь незначительных исследований;
• комплексным и сложным проектным предложениям, нуждающимся в привлечении обширных научных исследований.
Многие проектные предложения могут рассматриваться по аналогии с уже имеющими место на выбранной территории или территории со сходными природными условиями. В таких случаях применяются методы экспертной оценки и аналогий. Анализируется предварительный вариант и учитываются замечания, предложения и информация, поступившие от участников процесса оценки на стадии обсуждения. В окончательный вариант материалов по оценке должны включаться также протоколы общественных слушаний (если такие проводились).
Заказчиком намечаемой деятельности совместно с разработкой проекта на данном этапе готовится заявление об экологических последствиях (ЗЭП), представляющее документ, содержащий гарантии заказчика обществу о недопущении отрицательных экологических и связанных с ними экономических и других последствий в случае реализации проекта.
ЗЭП рассматривается как отчет разработчика проектной документации о проделанной работе по ОВОС намечаемой деятельности и представляется заказчиком на ГЭЭ в составе проектной документации.
ЗЭП оформляется отдельным документом и включает:
• титульный лист;
• список организаций и конкретных разработчиков, принимавших участие в проведении ОВОС, в который входят:
- руководитель работ, координатор,
- специалисты, отвечающие за разделы,
- специалисты, отвечающие за экологические и социально-экономические разделы;
• основные разделы исследований, выполняемые на всех этапах проведения ОВОС:
• цель и необходимость реализации намеченной деятельности,
• технологический анализ проектных предложений, а также анализ природных условий территорий и существующей техногенной нагрузки,
• анализ и оценку источников и виды воздействия, выявление особо значимых общественных позиций, прогноз изменений ОС по экологически значимым позициям;
• выводы, сделанные на основе научных исследований, изысканий и общественных слушаний ЗВОС;
• экологические последствия воздействия на ОС, здоровье населения и его жизнедеятельность;
• обязательства заказчика по реализации мер и мероприятий, изложенных в проектной документации, в соответствии с экологической безопасностью и гарантирующие выполнение этих обязательств на весь период жизненного цикла объекта.
ЗЭП передается заказчиком всем заинтересованным сторонам, участвующим в обсуждении ОВОС, а именно:
• государственным органам власти, управления и контроля;
• общественности и заинтересованным сторонам, осуществляющим контроль за выполнением обязательств, взятых на себя заказчиком при принятии решения о реализации намеченной деятельности.
Окончательный вариант утверждается заказчиком и используется при подготовке соответствующей документации и, таким образом, представляется на государственную, а также общественную экологическую экспертизу (если таковая проводится).
В целях установления соответствия документов и (или) документации, обосновывающих планируемую хозяйственную и иную деятельность, требованиям в области охраны окружающей среды, предупреждения возможных неблагоприятных воздействий на окружающую среду и связанных с ними социальных, экономических и иных последствий, проводится экологическая экспертиза.
Функционирование системы экологической оценки должно происходить в соответствии со следующими тремя принципами: превентивное, комплексности и демократичности.
Принцип превентивности предполагает проведение экологической оценки до принятия основных решений но реализации намечаемой деятельности, а также то, что результаты оценки используются при выработке и принятии решений. Повышению эффективности системы экологической оценки способствует расширенное понимание превентивности, т.е. экологическая оценка должна проводиться не только до принятия решения о возможности осуществления намечаемой деятельности, но и до принятия окончательных проектных решений. Для этого должно проводиться рассмотрение и сравнение нескольких альтернативных вариантов достижения целей намечаемой деятельности и вариантов ее осуществления, что обеспечивает свободу принятия решений в зависимости от результатов экологической оценки.
Принцип комплексности базируется на совместном рассмотрении и учете факторов воздействия намечаемой деятельности и связанных с ними изменений во всех природных средах, а также в социальной среде. Задача экологической оценки состоит в данном случае не только в том, чтобы проследить, насколько соблюдаются требования нормативов для отдельных компонентов природной среды, но и в том, чтобы понять, как природно-социальная система в целом будет реагировать на воздействие намечаемой деятельности.
Принцип демократичности учитывает тот факт, что экологическая оценка не сводится к научно-техническому исследованию, а является средством принятия взаимоприемлемых решений. Предполагаемое воздействие намечаемой деятельности на окружающую среду затрагивает интересы потенциально неограниченного круга лиц и организаций. Принцип демократичности подразумевает признание за всеми сторонами права на непосредственное участие в процессе принятия решений. Заинтересованные стороны должны иметь возможность участвовать в процессе экологической оценки, а их мнение должно учитываться наряду с заключениями экспертов при формулировании выводов и использовании результатов оценки.
Предметом экологической оценки является воздействие намечаемой деятельности на окружающую среду, на те изменения в ее компонентах, которые частично или полностью являются результатом этой деятельности, а прогноз и разработка мер по их смягчению составляют основные элементы процесса ЭО. Систематичность и комплексность природы ЭО позволяют выявить те воздействия, которые могут неадекватно учитываться стандартами, установленными для отдельной среды и источников воздействия (прежде всего — непрямые и кумулятивные воздействия).
О непрямых воздействиях говорят в том случае, когда изменения в одной природной среде вызывают изменения в другой (например, аэро-техногенное загрязнение вызывает загрязнение почв и угнетение растительности). Кумулятивное воздействие создается совместным действием нескольких источников, распределенных в пространстве, или действием одного, распределенного во времени. Естественно, чтобы был возможен систематический анализ источников и факторов воздействия, а результаты его применимы на практике, ЭО должна быть сконцентрирована на наиболее важных, ключевых воздействиях.
В соответствии с современными требованиями процесс ЭО должен начинаться на самых ранних стадиях разработки проекта и проходить параллельно с процессом проектирования. При этом результаты ЭО проекта используются не только для обоснования уже принятых проектных решений и разработки специальных природоохранных мероприятий, но и для принятия основополагающих решений по выбору технологий и места размещения объекта.
Системы экологических наук
В настоящее время, когда экология приобрела междисциплинарный характер, ее зачастую выводят за рамки биологии. Существующие современные определения экологии отличаются, прежде всего, по предмету науки, а, следовательно - и методам, используемым для изучения предмета.
Можно выделить 4 узловых определения:
- экология (биоэкология) - часть биологии, изучающая живое тело в его отношениях с окружающей средой;
- экология (средология = энвироника) - это комплексная наука, исследующая среду обитания, как условие существования живого тела;
- экология (общая экология = экософия) - дисциплина, изучающая общие законы функционирования экосистем различного иерархического уровня;
- экология (собственно экология) - наука о структуре и функционировании экосистем (не живых систем вообще).
Современную всеобщую, или "большую", или глобальную экологию, или мегаэкологию, или панэкологию определяют как научное направление, рассматривающее некую значимую для центрального члена анализа (субъекта, живого объекта) совокупность природных и отчасти социальных (для человека) явлений и процессов с точки зрения интересов этого центрального субъекта или объекта.
Известную трудность представляет соотнесение экологии с биологией и географией. Причиной тому - неопределенность предмета названных наук. Для биологии: или жизнь как явление, или живая система, или живое вещество. Для географии: или Земля как планета, космическое тело со специфическим проявлением жизни, или Земля как неживое тело, на котором возникает и развивается живое вещество. Соответственно, неживое вещество Земли с его свойствами порождает живое вещество и образует его внешнюю среду, а возникающие на этой основе отношения представляют содержательную сторону "геоэкологии" или неживое и живое вещество - основные элементы одной живой системы-биосферы и предметом экологии является система с ее элементами, каждый из которых может быть рассмотрен то ли в рамках "геоэкологии", то ли в рамках "биоэкологии", или же взаимодействия между элементами системы, где живое вещество играет роль активного центрального элемента, представляют сущность жизни как явления и тогда экология приобретает биологический аспект, вплоть до полного отождествления с биологией. Последнее служит основой "экоцентризма", что превращает экологию в мировоззренческую науку.
Система экологического воспитания
Образование и воспитание школьников в области окружающей среды является в настоящее время одним из приоритетных направлений работы с молодежью. Чем раньше начинается формирование экологической культуры у детей, чем целесообразнее организовать этот процесс, тем выше эффективность воспитания. Научная организация процесса экологического воспитания требует четкого определения всех его звеньев, выявления связей и зависимостей.
Экологического образования и воспитания - это специальный, целенаправленный, организованный, систематичный, последовательный, планомерный педагогический процесс формирования системы экологических знаний, умений, навыков, взглядов, убеждений, нравственных качеств, обеспечивает становление и развитие у личности ответственного отношения к природе как к универсальной ценности. Таким образом, основной целью экологического образования и воспитания является формирование экологической культуры школьников.
Цель экологического образования и воспитания обуславливает следующие актуальные задачи:
• усвоение ведущих идей, основных понятий и научных фактов, на основе которых определяется оптимальное воздействие человека на природу и природы на человека;
• понимание многосторонней ценности природы как источника материального и духовного развития общества;
• овладение прикладными знаниями, практическими умениями и навыками рационального природопользования, развитие способности оценить состояние природной среды, принимать правильные решения по ее улучшению;
• выработка умений предвидеть возможные последствия своей деятельности в природе;
• формирование понятия о взаимосвязях в природе;
• развитие духовной потребности в общении с природой, осознание ее облагораживающего воздействия, стремление к познанию окружающей природы в единстве с переживаниями нравственного характера;
• формирование стремления к активной деятельности по улучшению и сохранению природной среды, пропаганде природоохранительных знаний, нетерпимого отношения действия людей, наносящих вред природе.
При этом под экологической культурой понимается качество личности, включающее в себя следующие компоненты:
• интерес к природе;
• знания о природе, взаимосвязях в природе, воздействии человека на природу;
• чувства эстетические и нравственные;
• позитивная деятельность и поведение в природе;
• мотивы деятельности в природе гуманистические, познавательные, эстетические, санитарно-гигиенические, утилитарные и др.
Принципы организации экологического воспитания:
1. Процесс формирования ответственного отношения к природе является составной частью общей системы воспитания, актуальным ее направлением.
2. Процесс формирования экологической культуры строится на взаимосвязи глобального, регионального и краеведческого подходов к раскрытию современных экологических проблем.
3. В основе формирования бережного отношения к природе лежит единство интеллектуального, эмоционального восприятия окружающей среды и практической деятельности по ее улучшению.
4. Процесс формирования экологической культуры школьников опирается на принципы систематичности, непрерывности, и междисциплинарности в содержании и организации экологического образования.
Систему экологического воспитания составляют звенья:
• Экологическое воспитание в семье.
• Экологическое воспитание в дошкольных учреждениях.
• Экологическое воспитание в школе (в учебной и внеурочной работе).
• Экологическое воспитание в детских внешкольных учреждениях.
• Экологическое воспитание в лагерях летнего отдыха.
• Самообразование и самовоспитание.
Формы, методы и средства организации экологического воспитания различают:
а) традиционные;
б) активные, инновационные.
Выделяют:
• урок как традиционная форма (вводные уроки, тематические уроки, уроки-лекции, уроки-беседы и другие).
• специальные уроки (самостоятельная работа учащихся, метод учебных дискуссий, ролевые игры).
• внеклассная и внешкольная работа (исследовательский метод, эксперимент, решение экологических задач).
• факультативы, лекции, рассказ, просмотр кинофильмов.
• различные виды экскурсий.
• СМИ.
Наиболее действенным средством экологического воспитания является разнообразная деятельность детей (учебная, познавательная, художественная, творческая, игровая). Особую роль играет природоохранительная деятельность школьников.
Виды ее многообразны:
• по защите природной среды (подкормка животных; спасание животных, попавших в беду; борьба с мусором; изготовление кормушек и домиков для птиц, установка табличек в местах распространения охраняемых растений);
• по предупреждению дурных поступков в природе и борьбе с ними (участие в "зеленом" и "голубом" патрулях, рейдах в природу);
• по улучшению природной среды (посадка растений, озеленение склонов, расчистка леса от сушняка);
• по пропаганде и разъяснению идей охраны природы (беседы с товарищами, родителями, взрослыми, изготовление плакатов, выпуск стенгазет, подготовка радиопередач);
• по сохранению и использованию эстетических ценностей природы (сбор природного материала, изготовление панно, поделок из природного материала).
Суть экологической системы
В экосистеме каждый организм имеет свое собственное место или роль.
Рассмотрим экосистему небольшого озера. В нем, можно найти все виды живых организмов, от микроскопических до животных и растений. Они зависят от неживой природы, такой как вода, солнечный свет, воздух и даже от количества питательных веществ в воде.
Каждый раз, когда "постороннее" (живое существо(а) или внешний фактор, например, повышение температуры) вводятся в экосистему, могут произойти катастрофические последствия. Это происходит потому, что новый организм (или фактор) способен искажать естественный баланс взаимодействия и нести потенциальный вред или разрушение неродной экосистеме.
Как правило, биотические члены экосистемы, вместе с их абиотическими факторами зависят друг от друга. Это означает отсутствие одного члена или одного абиотического фактора может повлиять на всю экологическую систему.
Если нет достаточного количества света и воды, или, если почва содержит мало питательных веществ, растения могут погибнуть. Если растения погибают, животные, которые от них зависят также оказываются по угрозой. Если животные, зависящие от растений гибнут, то другие животные, зависящие от них также погибнут. Экосистема в природе работает одинаково. Все ее части должны функционировать вместе, чтобы поддерживать баланс!
К сожалению, экосистемы могут разрушиться в результате стихийных бедствий, таких как пожары, наводнения, ураганы и извержения вулканов. Человеческая деятельность также способствует разрушению многих экосистем и биомов планеты.
Экологические системы имеют неопределенные размеры. Они способны существовать на небольшом пространстве, например под камнем, гниющем пне дерева или в небольшом озере, а также занимать значительные территории (как весь тропический лес). С технической точки зрения, нашу планету можно назвать одной огромной экосистемой.
Виды экосистем в зависимости от масштаба:
• Микроэкосистема - экосистема небольшого масштаба, как пруд, лужа, пень дерева и т.д.
• Мезоэкосистема - экосистема, такая, как лес или большое озеро.
• Биом. Очень большая экосистема или совокупность экосистем с аналогичными биотическими и абиотическими факторами, такими как целый тропический лес с миллионами животных и деревьев, и множеством различных водных объектов.
Границы экосистем не обозначены четкими линиями. Их часто разделяют географические барьеры, такие как пустыни, горы, океаны, озера и реки. Поскольку границы не являются строго установленными, экосистемы, как правило, сливаются друг с другом. Вот почему озеро может иметь множество небольших экосистем со своими собственными уникальными характеристиками. Ученые называют такое смешивание "Экотон".
Факторы экологической системы
Экологическая система (экосистема) – это совокупность взаимосвязанных и взаимозависимых совместно обитающих различных видов организмов и условия их существования. В экосистеме связаны биоценоз (сообщество совместно живущих организмов) и среда обитания (биотоп).
Экосистемы могут быть разнообразными по размеру: небольшая лужа по праву представляет собой экосистему, так же, как и лес, занимающий сотни гектаров. Понятие экосистемы относят не только к континентальной среде, но и к морской. В частности, коралловый риф с его флорой и фауной может служить прекрасным примером морской экосистемы. В этом смысле биосфера в целом является экосистемой высшего порядка. Между соседними экосистемами устанавливаются определенные связи или обмен, но в любом случае они менее важны, чем связи между организмами одной экосистемы.
Пастбищной пищевой цепью называется ряд живых организмов, в котором каждый вид питается предшественником по цепи и в свою очередь оказывается съеденным видом, занимающим более высокий пищевой (трофический) уровень. Начало пастбищной цепи – автотрофные организмы (продуценты), которые относятся к первому трофическому уровню. Только продуценты способны сами производить для себя пищу. Организмы, получающие питательные вещества и необходимую энергию, питаясь напрямую или косвенно продуцентами, называются консументами. Растительноядные организмы принадлежат ко второму трофическому уровню. Хищники, поедающие растительноядных, образуют третий трофический уровень.
В зависимости от источников питания консументы, питающиеся живыми организмами, подразделяются на три основных класса:
- фитофаги (растительноядные) – это консументы первого порядка, питающиеся исключительно живыми растениями;
- хищники (плотоядные) – консументы второго порядка, которые питаются исключительно животными;
- эврифаги (всеядные), которые могут поедать как растительную, так и животную пищу.
В детритных пищевых цепях организмы потребляют мертвое вещество, последовательно разлагая его на все более простые соединения. К этой группе организмов относятся деструкторы, которые в ходе своей жизнедеятельности превращают органические остатки в неорганические вещества (одноклеточные бактерии и грибы). Присутствие детритных пищевых цепей необходимо в каждой экосистеме, поскольку именно они осуществляют замыкание круговорота элементов. Кроме деструкторов существует другая группа, потребляющая мертвое вещество, – детритофаги, которые напрямую потребляют мертвые органические остатки (дождевые черви, муравьи). Детритофаги и деструкторы составляют группу редуцентов.
В схемах пищевых цепей каждый организм бывает представлен как питающийся другими организмами какого-то одного типа. Однако реальные пищевые связи в экосистеме намного сложнее, так как животное может питаться организмами разных типов из одной же пищевой цепи или даже из разных пищевых цепей. Это в особенности относится к хищникам верхних трофических уровней. Некоторые животные питаются как другими животными, так и растениями. В действительности пищевые цепи переплетаются таким образом, что образуется пищевая (трофическая) сеть.
Для изучения взаимоотношений между организмами в экосистеме и для графического представления этих взаимоотношений удобнее использовать не схемы пищевых цепей или сетей, а экологические пирамиды: пирамиды численности, биомассы и энергии.
Для построения пирамиды численности сначала подсчитывают число различных организмов на данной территории, сгруппировав их по трофическим уровням. Количество организмов на данном трофическом уровне может быть представлено в виде прямоугольника, площадь которого пропорциональна числу организмов, обитающих на данной площади. Затем строят прямоугольники один над другим, в соответствии с номером трофического уровня. Получаются пирамиды численности, которые для большинства экосистем сужаются при продвижении от уровня продуцентов к более высоким уровням.
В пирамидах биомассы учитывается суммарная масса организмов (биомасса) каждого трофического уровня. Таким образом прямоугольники в пирамидах биомассы (сухой вес всех органических веществ) отображают массу организмов каждого трофического уровня, отнесенную к единице площади или объема.
Наиболее фундаментальным и в определенном смысле идеальным способом отображения связей между организмами на разных трофических уровнях служит пирамида энергии, которая отражает скорость образования биомассы, в отличие от пирамид численности и биомассы, описывающих только текущее состояние организмов в отдельный момент времени.
Рассмотрим поток энергии в экосистемах. В природе растения усваивают всего 1-2% солнечной энергии, достигшей поверхности Земли. Эффективность усвоения пищи у растительноядных животных зависит от ее питательных свойств и может колебаться от 10% (при поедании древесины) до 80% (при поедании семян). Эффективность усвоения пищи у хищников составляет 60-90% от ее поглощенного количества. Растения 30-85% усвоенной энергии расходуют на создание биомассы, остальная часть тратится на дыхание.
Таким образом, с каждым переходом из одного трофического уровня в другой в пределах пищевой цепи совершается работа и в окружающую среду выделяется тепловая энергия, а количество энергии высокого качества, используемой организмами следующего трофического уровня, снижается. Процентное содержание энергии высокого качества, переходящей с одного трофического уровня, колеблется от 2 до 30% в зависимости от вовлекаемых типов живых организмов и от экосистемы, в которой происходит трансформация энергии. В дикой природе с учетом затрат энергии на собственные нужды результирующий поток энергии, переходящий на следующий трофический уровень, составляет в среднем 10% энергии, полученной предыдущим уровнем (правило 10% Линдемана). В результате на верхние трофические уровни приходятся сотые, а то и тысячные доли процента от энергии зеленых растений.
В природных условиях рост и размножение живого вещества ограничивается целым рядом различных экологических факторов, под которыми понимаются условия среды, способные оказывать прямое или косвенное влияние на живые организмы. В свою очередь организмы реагируют на экологические факторы специфическими приспособительными реакциями, возможности которых ограничены. Границы распространения организма обусловлены соблюдением необходимых требований данного организма к факторам среды. Каждый вид занимает то место, которое обусловлено его требованиями к территории, пище, воспроизводству и другим функциям организма. Эта совокупность параметров среды для обитания вида и характеристик вида является экологической нишей. Например, экологическая ниша дрозда включает в себя такие факторы, как гнездование и высиживание птенцов на деревьях, питание насекомыми, земляными червями и плодами. Все факторы в экологической нише взаимозависимы, изменение одного из них влечет за собой изменение других, не подвергавшихся воздействию.
Экологические факторы подразделяются на две категории: факторы неживой природы – абиотические и факторы живой природы – биотические.
Формы этого влияния могут быть разнообразными и достаточно сложными. Основные виды биотических факторов:
1. Межвидовая конкуренция. Если два или более вида начинают потреблять один и тот же дефицитный ресурс, т.е. их экологические ниши пересекаются, они окажутся в отношениях межвидовой конкуренции. Дефицитными ресурсами могут быть пища, солнечный свет, жизненное пространство и т.д. В некоторых случаях особи конкурирующего вида добиваются преимущества перед другими быстротой и эффективностью использования ресурсов. Другие виды добиваются преимущества за счет того, что лишают их доступа к этому ресурсу.
2. Хищничество. Эта форма взаимодействия (хищник – жертва) характерна для пастбищной пищевой цепи. Жертвы пользуются целым рядом механизмов, чтобы защититься от хищника. Одни умеют быстро летать и бегать, другие имеют толстую кожу или панцирь, третьи имеют защитную окраску. В свою очередь, хищники имеют несколько способов добычи жертвы. Одни быстро бегают, другие охотятся стаями (волки, гиены), третьи отлавливают больных или раненых особей, четвертые изобретают орудия добычи (человек).
3. Паразитизм. Паразиты питаются за счет другого организма, называемого хозяином, однако в отличие от хищников они живут на хозяине или внутри на протяжении всего жизненного цикла. Паразит использует для своей жизнедеятельности питательные вещества хозяина, тем самым постепенно ослабляя и нередко убивая его.
4. Симбиоз. По степени партнерства различают виды симбиоза – мутулизм и комменсализм. При мутулизме два вида организмов непосредственно взаимодействуют таким образом, что приносят друг другу взаимную пользу. Например, грибы поглощают из корней нужные им растворы, обогащенные питательными веществами, и в то же время помогают древесным корням извлекать из почвы воду и минеральные элементы. При комменсализме один из видов извлекает из такого взаимодействия пользу, тогда как на другом это практически никак не отражается.
К абиотическим факторам относятся:
1. Эдафические (почвенные) факторы. В состав почвы входят четыре важных структурных компонента: минеральная основа (неорганический компонент, который образовался из материнской породы в результате ее выветривания) – обычно 50–60% общего состава почвы, органическое вещество (образуется при разложении мертвых организмов) - до 10%, воздух – 15–25% и вода – 25–35%. Плодородие почвы определяется избытком или недостатком гумуса – части органической составляющей, представляющей собой конечный продукт разложения мертвых организмов.
2. Климатические факторы: свет, температура, вода и ветер.
3. Топография: рельеф местности, высота, крутизна и экспозиция склонов.
4. Химические факторы: газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность и состав почвенных растворов.
Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия на организмы и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей:
1. Закон оптимума. Каждый фактор имеет лишь определенные пределы положительного влияния на организмы. Результат действия переменного фактора зависит прежде всего от силы его проявления. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей. Благоприятная сила воздействия называется зоной оптимума экологического фактора или просто оптимумом для организмов данного вида. Чем сильнее отклонение от оптимума, тем больше выражено угнетающее действие данного фактора на организмы (зона пессимума). Максимально и минимально переносимые значения фактора – это критические точки (нижний и верхний уровни толерантности), за пределами которых существование уже невозможно, наступает смерть. Пределы выносливости между критическими точками называют экологической валентностью живых существ по отношению к конкретному фактору среды.
2. Закон толерантности. Существование, распространение и распределение видов живых организмов в экосистеме определяется тем, может ли уровень одного или нескольких физических и химических факторов быть выше или ниже уровней толерантности этих видов.
3. Неоднозначность действия фактора на разные функции. Каждый фактор неодинаково влияет на разные функции организма. Оптимум для одних процессов может являться пессимумом для других.
4. Изменчивость, вариабельность и разнообразие ответных реакций на действие факторов среды у отдельных особей вида. Степень выносливости, критические точки, оптимальная и пессимальная зоны отдельных индивидуумов не совпадают. Эта изменчивость определяется как наследственными качествами особей, так и половыми, возрастными и физиологическими различиями.
5. Несовпадение экологических спектров отдельных видов. Каждый вид специфичен по своим экологическим возможностям. Даже у близких по способам адаптации к среде видов существуют различия в отношении к каким-либо отдельным факторам.
6. Взаимодействие факторов. Оптимальная зона и пределы выносливости организмов по отношению к какому-либо фактору среды могут смещаться в зависимости от того, с какой силой и в каком сочетании действуют одновременно другие факторы. Например, жару легче переносить в сухом, а не во влажном воздухе.
Статью подготовила доцент кафедры социально-гуманитарных дисциплин Волгушева Алла Александровна. 
