Геоэкология. Основные экологические понятия

И еще одно, представляющееся нам очень важным, общее замечание по приведенным определениям, наиболее явно прозвучавшее у Б. Коммонера: наука, изучающая процессы.

Что же представляют из себя биоэкология и геоэкология?

По краткому пояснению Н.Ф. Реймерса (1990), биоэкология - "экология в первоначальном понимании термина, введенного в обиход Э. Геккелем" (с. 52).

Биоэкология - раздел экологии, исследующий взаимоотношения организмов между собой и окружающей неорганической средой в экосистемах низких уровней с целью оценки потенциальных последствий реакции органического мира в зависимости от соответствующих изменений внешних условий его существования.

Значительно более неоднозначны существующие определения геоэкологии.

По Н.Ф. Реймерсу (1990), это - "ландшафтная экология" (с. 593), это - "раздел экологии, основанный на приложении экологических закономерностей к географическим процессам; часть экологии..., но лишь в рассмотрении экосистем высоких уровней иерархии (геогр.)" (с. 594).

Г.Н. Голубев (1999): Это междисциплинарное научное направление, изучающее экосферу, как взаимосвязанную систему геосфер в процессе ее интеграции с обществом. Объект геоэкологии - геосфера. Геоэкология "... основывается на глобальном, общемировом подходе, но на этой основе не меньшее значение имеют проблемы регионального и локального характера".

В.Т. Трофимов, Д.Г. Зилинг (1998): "Под геоэкологией мы понимаем междисциплинарную науку, изучающую состав, структуру, закономерности функционирования и эволюцию естественных и антропогенно измененных экосистем высокого уровня организации... Геоэкология включает экологическую геологию, экологическую географию и экологическое почвоведение" (с. 14).

В.Г. Морачевский (ред., 1994): "Геоэкология - наука, изучающая необратимые процессы и явления в природной среде и биосфере, возникающие в результате интенсивного антропогенного воздействия, а также близкие и отдаленные во времени последствия этих воздействий" (с. 6).

К.М. Петров: Наука о взаимодействии географических, биологических и социально-производственных систем, представляя в качестве геоэкологических исследований пространство, в котором находятся во взаимодействии эти системы (Дончева, Покровский, 1999).

Г.А. Бачинский: Объекты изучения - "... управляемые и контролируемые человеком территориальные системы или однотипные участки с определенным типом хозяйственного использования", а предмет исследований - изучение пространственной изменчивости географической среды с целью оптимальной территориальной организации взаимодействия общества и природы (Дончева, Покровский, 1999).

В.Ф.Протасов, А.С.Матвеев: Практический раздел экологии, занимающийся изучением региональных и глобальных изменений компонентов природной среды, обусловленных техногенным воздействием.

А.И. Садовский: Наука об экологической модернизации промы-шленности (Дудышев В.Д., 1999 - ЭКИП, XI, с. 39-43).

Некоторые рассматривают геоэкологию как науку о компромиссах.

Подчеркнем из этих определений 3 момента:

1. Они слишком противоречивы и по существу определяют под одним названием различные дисциплины, одна из которых исследует экосистемы высоких уровней иерархии, а другая имеет чисто практическую направленность.

2. "Гео" выполняет функцию широкого (Земля) и относительно более узкого (география) значения.

3. В качестве пояснительных понятий используются такие ключевые термины, как ландшафт, экосфера, экосистема.

Кратко рассмотрим их.

Ландшафт. Важно осознать и относительное системное положение в этих иерархиях понятия ландшафта.

Вот как его характеризует "Геологический словарь" (1973): "Ландшафт - основная единица физико-географического деления - генетически единая территория, с однотипным рельефом, геологическим строением, климатом, закономерным сочетанием почв, растительных и животных сообществ" (с. 385). Очень близко к приведенному и одно из определений этого термина, данное в "Четырехъязыковом энциклопедическом словаре..." (1980): "Конкретная территория, однородная по происхождению и истории развития, обладающая единым геологическим фундаментом, однотипным рельефом, климатом, единообразным сочетанием почв, биоценозов и определенной структурой, т.е. закономерным сочетанием составляющих его морфологических частей - местностей, урочищ, фаций" (с. 222).

Биогеоценоз, согласно "Словарю иностранных слов" (1964), : "растительное сообщество (фитоценоз) вместе с населяющим его животным миром (зооценоз) и соответствующим участком земной поверхности с его особыми свойствами атмосферы (микроклимата), геологического строения, почв и водного режима» (с. 104).

Биогеоценоз, по определениям Н.Ф. Реймерса (1990), "внутренне однородная природная система функционально взаимосвязанных живых организмов и окружающей их абиотической среды, характеризующихся определенным энергетическим состоянием, типом и скоростью обмена веществом и информацией. В экосистемно-таксонометрическом смысле при таком понимании биоценоз - элементарная экосистема и геосистема" и "элементарная биохорологическая единицы биосферы (геосферы)" (С. 43).

И еще одно определение: "Биогеоценоз - особый взаимообусловленный комплекс на определенном участке земной поверхности, с присущим этому участку геологическим строением, почвенным и водным режимами, микроклиматом, растительным сообществом и населяющим его миром животных и микроорганизмов (Геологический словарь, т. 1, 1973, с.78).

Экосфера это "совокупность абиотических объектов и характеристика Земли, создающая на ней условия для развития жизни (т.е. биотоп биосферы)...", это - "синоним биосферы (редк., гл. об. в иностранной литературе...)" (Реймерс, 1990, с. 16).

Принципиально отлично определение экосферы коллективом сибирских ученых: "Экосфера - поверхностная оболочка планеты, которая характеризуется варьирующими в широких пределах условиями жизнеобитания и жизнеобеспечения, задаваемыми космосолнечноземными связями" (Росляков и др., 1996, с. 16).

Г.Н. Голубев (1999): "Экосфера представляет собой всемирную область интеграции геосфер и общества" (с. 13), "... экосфера – область взаимного проникновения и взаимодействия атмосферы, гидросферы, биосферы и верхней части литосферы" (с. 40). "Экосфера - целостная, внутренне связанная система, обладающая определенной устойчивостью по отношению как ко внутренним процессам, так и внешним воздействиям" (с. 41). "Экосфера по форме близка к шару" (с. 41). И еще: "... относительно тонкая поверхностная оболочка, где пересекаются геосферы (атмосфера, гидросфера, литосфера и биосфера)... Термин экосфера наиболее точно отражает ее суть..." (с. 13).

В самих этих определениях одного автора ряд противоречий: шар или сфера, область взаимного проникновения геосфер или интеграция геосфер и общества, чем определяются внешние воздействия на геосферы?

Сравнивая приведенные определения биогеоценоза и ландшафтов нетрудно обнаружить конкурирующую сущность этих понятий.

Экосистемы. Самое краткое и самое полное определения понятия экосистемы даны Н.Ф. Реймерсом (1994): - "пространственно ограниченное взаимодействие организмов и окружающей среды" и - "информационно саморазвивающаяся, термодинамически открытая совокупность биотических экологических компонентов и абиотических источников вещества и энергии, единство и функциональная связь которых в пределах характерного для определенного участка биосферы времени и пространства (включая биосферу в целом) обеспечивает превышение на этом участке внутренних закономерных перемещений вещества, энергии и информации над внешним обменом (в том числе между соседними аналогичными совокупностями) и на основе этого неопределенно долгую саморегуляцию и развитие целого под управляющим воздействием биотических и биогенных составляющих" (с. 44).

Системность представлений в экологии характеризуется чрезвычайной сложностью внутренних структур. Это, говоря языком точных наук, класс "сверхсистем", означающих, что их поведение при воздействии возмущающих факторов, на современном уровне развития, не подлежит сколько-нибудь достоверному, точному прогнозу. Причин несколько: прежде всего, нелинейность систем, а, следовательно, составление решаемых уравнений не возможно; во-вторых, характерным свойством этих систем является большая изменчивость показателей поведения, функционально обусловленная структурой самой системы; и, наконец, наличие памяти у сложных систем, благодаря которой их поведение определяется самой историей этих систем.

С учетом этих пояснений, мы можем сформулировать определение науки геоэкологии следующим образом:

Геоэкология - раздел экологии, исследующий структуру и обменные реакции природных экосистем высокого уровня организации с целью оценки потенциальных последствий их развития на направленность эволюции и вероятные масштабы преобразования биологических систем при естественных и антропогенно-природных сценариях событий.

Следовательно, как наука, изучающая экосистемы высокого уровня, геоэкология сродни тому научному направлению, которое выделяется под названием глобальной экологии. А прикладные направления экологии, которые нередко еще относятся к задачам геоэкологии, следует рассматривать отдельно; в частности, в курсе техногенных систем и экологического риска.

Наиболее известная у нас схема структуризации экологии представлена Н.Ф. Реймерсом (1992).

Основа ее модифицирована нами следующим образом (рис. 1.1).

Концептуальная экология

ЭКОЛОГИЯ