В учебнике приведены сведения об истории развития экологии, рассмотрены закономерности взаимоотношений организмов на всех уровнях организации со средой их обитания, а также биосфера в целом, пределы ее устойчивости, роль и место человека в ней; изложены современные представления о причинах и особенностях глобального экологического кризиса, путях и методах сохранения современной биосферы.
Второе издание (1-е - 2000 г.) значительно исправлено и дополнено новым материалом по основам экологического права и управления в области охраны окружающей среды.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по техническим направлениям и специальностям, а также для подготовки и повышения квалификации руководящих работников и специалистов.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ 3 Глава 1. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ 6 1.1. Цивилизация и природа 7 1.1.1. Становление экологии 7 1.1.2. Глобальный экологический кризис 8 1.2. Из истории экологии 9 1.3. Развитие современной экологии 20 1.3.1. Научные парадигмы XX века 20 1.3.2. Экология в системе естественных наук и ее структура 25 1.3.3. Экология как мировоззрение 26 1.4. Экологические проблемы России 27 Контрольные вопросы и задания 30 Глава 2. ОРГАНИЗМ И СРЕДА ОБИТАНИЯ 31 2.1. Состав клетки 32 2.2. Обмен веществ 35 2.2.1. Пластический обмен 36 2.2.2. Энергетический обмен 38 2.3. Экологические категории организмов 42 2.4. Гомеостаз 44 2.5. Биологический вид 46 Контрольные вопросы и задания 46 Глава 3. ФАКТОРЫ СРЕДЫ 48 3.1. Экологические факторы и их действие 48 3.1.1. Абиотические факторы 50 3.1.2. Биотические факторы 70 3.1.3. Ресурсы среды 74 3.2. Закономерности воздействия факторов среды на организмы 75 3.2.1. Закон минимума Либиха 76 3.2.2. Закон лимитирующих факторов Шелфорда 78 3.3. Реакция организмов на изменения уровня экологических факторов 81 3.3.1. Изменчивость 81 3.3.2. Адаптация 83 3.4. Экологическая ниша организма 86 3.4.1. Понятия и определения 86 3.4.2. Специализированные и общие ниши 89 3.4.3. Экологические формы 89 3.5. Организмы — индикаторы качества среды 91 Контрольные вопроси и задания 93 Глава 4. ЭКОЛОГИЯ ПОПУЛЯЦИЙ (ДЕМЭКОЛОГИЯ)... 94 4.1. Размер популяции (популяционные законы) 96 4.2. Возрастная и половая структуры популяций 98 4.3. Пространственная и этологическая структуры популяций 99 4.4. Динамика популяций 102 4.4.1. Кривые выживания 102 4.4.2. Рост популяции и кривые роста 104 4.4.3. Колебания численности популяции 108 4.5. Популяции синантропных видов 111 Контрольные вопросы и задания 112 Глава 5. ЭКОЛОГИЯ СООБЩЕСТВ (СИНЭКОЛОГИЯ) 113 5.1. Трофическая структура биоценозов 114 5.1.1. Пищевые цепи и сети 114 5.1.2. Экологические пирамиды 116 5.1.3. Закономерности трофического оборота в биоценозе 121 5.2. Видовая структура биоценозов 125 5.2.1. Взаимоотношения между организмами 126 5.2.2. Влияние абиотических факторов среды 133 5.3. Пространственная структура биоценозов 135 5.4. Экологические ниши видов в сообществах 137 5.5. Закономерности саморегуляции биоценозов, экологическое дублирование 139 5.6. Биоразнообразие 144 Контрольные вопросы и задания 150 Глава 6. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ 152 6.1. Структура экосистем 154 6.2. Продуктивность экосистем 155 6.3. Функционирование (динамика) экосистем 160 6.3.1. Круговорот биогенных элементов 164 6.3.2. Гомеостаз экосистемы 170 6.3.3. Суточные и сезонные ритмичные изменения 171 6.3.4. Сукцессия 171 6.3.5. Жизнь как термодинамический процесс 175 6.4. Основные экосистемы Земли и их особенности 181 6.4.1. Наземные экосистемы 181 6.4.2. Водные экосистемы 184 6.4.3. Закономерности географического распространения экосистем 193 Контрольные вопросы и задания 195 Глава 7. БИОСФЕРА 196 7.1. Структура и границы биосферы 197 7.2. Геосферные оболочки Земли 198 7.2.1. Общее строение планеты 198 7.2.2. Атмосфера 207 7.2.3. Гидросфера 228 7.2.4. Литосфера 255 7.2.5. Магнитосфера 270 7.3. Живое вещество биосферы 272 7.3.1. Свойства и функции живого в биосфере 273 7.3.2. Физико-химическое единство живого 275 7.3.3. Биогеохимические циклы 276 7.4. Эволюция — история жизни 279 7.4.1. Земля во Вселенной 280 7.4.2. Эволюция биосферы 294 7.5. Ресурсы биосферы 310 7.5.1. Природные ресурсы 311 7.5.2. Классификация природных ресурсов 312 Контрольные вопросы и задания 314 Глава 8. ЧЕЛОВЕК В БИОСФЕРЕ 315 8.1. Экология человека 316 8.1.1. Человек как биологический вид 316 8.1.2. Полиморфизм популяции человека 319 8.1.3. Среда обитания человека 319 8.1.4. Биологические потребности человека 321 8.1.5. Экологические факторы и здоровье человека 323 8.1.6. Защитные системы организма человека 329 8.1.7. Онтогенез человека или этапы индивидуальной жизни 330 8.1.8. Адаптация к экстремальным условиям 334 8.2. Экология человечества 337 8.2.1. Популяционные характеристики 337 8.2.2. Проблемы питания и производства продовольствия 346 8.2.3. Факторы, лимитирующие развитие человечества 350 8.2.4. Технологическая цивилизация и биосфера 354 8.3. Экологические кризисы и катастрофы 356 8.3.1. Особенности антропогенного воздействия на биоту. 357 8.3.2. История антропогенных экологических кризисов 358 8.3.3. Современный экологический кризис 360 Контрольные вопросы и задания 363 Глава 9. АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕБИОСФЕРЫ 364 9.1. Антропогенное воздействие на биосферу 373 9.1.1. Воздействие на атмосферу 375 9.1.2. Воздействие на гидросферу 407 9.1.3. Воздействие на литосферу 413 9.1.4. Воздействие на биосферу физических факторов 423 9.1.5. Энергопотребление и биосфера 432 9.1.6. Антропогенные чрезвычайные ситуации, войны 437 9.2. Экологический риск 441 Контрольные вопросы и задания 446 Глава 10. ПУТИ И МЕТОДЫ СОХРАНЕНИЯ СОВРЕМЕННОЙ БИОСФЕРЫ 448 10.1. Основы экологического права 448 10.1.1. Объекты и субъекты экологического права 453 10.1.2. Право собственности на природные ресурсы и право природопользования 454 10.1.3. Источники экологической информации 454 10.1.4. Экологический вред 455 10.1.5. Юридическая ответственность за экологические правонарушения 456 10.1.6. Правовой режим экологически неблагополучных территорий 458 10.1.7. Особенности правового режима природных ресурсов 460 10.2. Пути сохранения биоразнообразия и генофонда биосферы 464 10.2.1. Генофонд живой природы 464 10.2.2. Особо охраняемые территории и природные объекты ... 465 10.2.3. Красные книги 470 10.3. Экономические аспекты природопользования 472 10.3.1. Экономическая оценка природных ресурсов 474 10.3.2. Экономическая оценка экологических издержек и ущерба от загрязнения 477 10.3.3. Эколого-экономическая оценка инвестиций 479 10.3.4. Экономические механизмы охраны окружающей среды 482 10.4. Регламентация воздействия на биосферу 493 10.4.1. Экологическая стандартизация 493 10.4.2. Нормирование 496 10.4.3. Оценка воздействия на окружающую среду 532 10.4.4. Экологическая экспертиза 534 10.4.5. Экологическая сертификация 536 10.4.6. Лицензирование экологически значимой деятельности 538 10.4.7. Экологический контроль и мониторинг 538 10.4.8. Экологический аудит 545 10.5. Управление в области охраны окружающей среды. . 550 10.5.1. Государственное управление 551 10.5.2. Производственное управление 551 10.6. Инженерная защита биосферы 555 10.7. Международное сотрудничество 563 10.7.1. Принципы сотрудничества 564 10.7.2. Международные организации 565 10.7.3. Конференции и соглашения 569 10.8. Переход к устойчивому развитию 572 10.9. Экологическое воспитание, образование и культура. 577 Контрольные вопросы и задания 579 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 580 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ОСНОВНОЙ 583 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ 584 ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ 591 ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ 613
