Экологические основы экономики природопользования

Экономика природопользования основывается на ряде понятий экологии.

Автор термина «экология» немецкий биолог Эрнст Геккель, определяет его следующим образом: это познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды. Иными словами, экология — это наука, изучающая все сложные взаимосвязи в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование.

В этом определении следует выделить понятие «экономика природы», предполагающее необходимость количественного подхода к анализу экологических взаимодействий. Однако теоретический смысл термина «экология» у Геккеля находится исключительно в рамках физиологии (автор анализирует физиологический механизм взаимоотношений живых организмов). Таким образом, по Геккелю, экология не имеет никакого отношения к проблемам цивилизации.

В дальнейшем в содержание этого понятия вносились различные смысловые оттенки, которые расширяли или сужали компетенцию этой отрасли науки, но так или иначе постепенно размывали ее границы.

Уже к концу XIX в. понятие экологии выходит за рамки физиологии, а в первой четверти XX в. — и биологии, проникает в сферу социологии, антропогеографии. Таким образом, постепенно в объекты экологии был включен человек (Homo sapiens) и экологией стали называть весь комплекс взаимоотношений человека и окружающей его среды.

Впоследствии выделилась экология человека, социальная экология, а также такие ответвления как урбоэкология (экология города), промышленная экология, агроэкология и пр. Иными словами, произошло проникновение экологии в различные области науки и практики.

Возникло понятие экологизации — процесса внедрения систем технологических, управленческих и других решений, позволяющих повысить эффективность использования естественных ресурсов и условий наряду с сохранением качества природной среды.

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

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

• 1. По размерам объектов изучения выделяют:
  • • аутоэкологию (организм и его среда);
  • • демоэкологию (популяция и ее среда);
  • • синэкологию (экосистема и ее среда);
  • • ландшафтную (географическую) экологию (крупные геосистемы и их среда);
  • • глобальную экологию (учение о биосфере Земли).
• 2. По отношению к предметам изучения эту науку подразделяют на экологию:
  • • микроорганизмов;
  • • грибов;
  • • растений;
  • • животных;
  • • человека;
  • • сельскохозяйственную;
  • • промышленную;
  • • общую (теоретическую).
• 3. По средам и компонентам различают экологию:
  • • суши;
  • • пресных водоемов;
  • • морскую;
  • • Крайнего Севера;
  • • высокогорий;
  • • химическую.
• 4. По подходам к предмету изучения экология подразделяется так:
  • • аналитическая (изучение основных современных закономерностей взаимоотношений организма с природной средой);
  • • динамическая (изучение основных закономерностей взаимодействия организмов с окружающей средой в динамико-эволюционном плане).
• 5. С точки зрения фактора времени существует экология:
  • • историческая;
  • • эволюционная (археэкология).

Заметим, что помимо того, что современная экология — это наука об общих закономерностях взаимодействия природы и общества, она также является специальной сферой деятельности общества, направленной на охрану окружающей среды и целесообразное использование природных ресурсов. Именно эти два направления подробно рассматриваются в курсе «Экономика природопользования» с точки зрения экономических процессов на различных уровнях (микроуровень, макроуровень, мировое хозяйство).

Приоритетным направлением современных научных исследований является человек, его сохранение и развитие в условиях современной (кризисной) экологической ситуации. Речь идет о развитии такого междисциплинарного научного направления, как экология человека. Являясь социальным существом, человек остается существом биологическим и, следовательно, к нему применимы все основные экологические понятия. Для человека, как и для каждого вида организмов, существует область выживания или экологической потенции. В пределах области выживания находится полоса экологического оптимума. При совмещении областей экологической потенции по нескольким наиболее важным условиям жизни (обеспеченность пищей, убежищем, плотность популяции, температура и пр.) образуется многомерное пространство выживания или экологическая ниша организма. Различают виды организмов с широкими и узкими областями выживания — эврибионтные и стенобионтные. Человека называют сверхэврибионтом. Предметом исследования экологии человека является система «человек — окружающая среда». Современная экология человека представляет собой комплексную естественно-социально-экономическую отрасль знания, где социальные, экономические и природные условия рассматриваются как одинаково важные составляющие среды жизни человека, обеспечивающие разные стороны его потребностей.

Рилом с экологией человека находится социальная экология, объекты изучения которых очень близки (человек и человеческое общество). Разница в том, что социальная экология не охватывает биологической стороны жизни человека.

Понятие «окружающая среда» включает в себя технические системы. Взаимодействие человека с техническими системами, особенности социально-биологических и производственных отношений человека в рабочей среде изучает эргономика (от греч. ergon — работа и nomos — закон). Это направление возникло на стыке наук о человеке и технических дисциплин в 1949 г. Процесс проникновения техники в жизнедеятельность человека продолжается, в результате «естественная» среда обитания человека в большой мере смешивается и замещается «искусственной». Изучением функционирования человека в условиях «искусственной» среды занимается космическая экология.

Новым направлением развития для экологии является сращивание ее с психологией, в результате чего формируется глубинная экология. В ее рамках человек идентифицируется не только с живыми (биотическими), но и с неживыми (абиотическими) компонентами.

Понятие о геоэкологии возникло в 30-х гг. XX в. в западной науке. Первоначально геоэкологию рассматривали как междисциплинарное направление, объединяющее экологические и географические подходы к изучению экосистем и геосистем. Геосистема — это особого рода материальная система, состоящая из взаимообусловленных географических компонентов, взаимосвязанных в своем размещении и развивающихся во времени как части целого. Постепенно представление о геоэкологии расширялось, и к настоящему времени сложилось одно из определений геоэкологии как науки, изучающей необратимые процессы и явления в природной среде и биосфере, возникшие в результате интенсивного антропогенного воздействия, а также близкие и отдаленные во времени последствия этих воздействий.

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

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

Каждая экосистема имеет определенную функциональную структуру. В нее входят компоненты абиотическое (неживой) и биотической (живой) среды. К абиотическим составляющим относятся: горные породы, режим солнечной радиации, температура, влажность, давление. В биотическую среду входят организмы, различаемые по способу питания и месту в пищевых (трофических) цепях. Выделяют следующие группы организмов:

• • продуценты — автотрофные (самопитающие) организмы, которые используют солнечную энергию для образования первичной продукции — синтеза из простых неорганических соединений (воды и двуокиси углерода) сложных органических веществ своего тела, своей биомассы. Эту группу представляют зеленые растения, сине-зеленые водоросли, фотосинтезирующие бактерии. Фотосинтез — основа всего живого, основная масса живого вещества сосредоточена в растениях;
• • консументы — гетеротрофные (питающиеся другими) организмы, превращающие биомассу продуцентов и других консументов в биомассу своего тела. Эту группу представляют в основном растительноядные и плотоядные животные;
• • редуценты (деструенты) — гетеротрофные организмы, которые разрушают использованные или отмершие остатки биомассы и разлагают их в процессе деструкции и минерализации до неорганических соединений. К ним относятся бактерии, грибы.

Именно в однонаправленной последовательности, по пищевым (трофическим) цепям от продуцентов к редуцентам, происходит ступенчатая передача биомассы, что обеспечивает постоянный поток свободной энергии. Жизнь на Земле зависит оттого, насколько живые организмы — продуценты улавливают энергию Солнца. Растительный покров Земли составляет более 1800 млрд т сухого вещества. При этом леса составляют около 68% биомассы суши, травяные экосистемы — 16%, возделываемые земли — 8%. В целом на Земле за счет фотосинтеза ежегодно образуется 173 млрд т сухого вещества, что в несколько раз превышает используемую ежегодно энергию полезных ископаемых. Таким образом, если растения нашей планеты ежегодно продуцируют органическое вещество, равное 8—10% их биомассы, то деструкторы, составляющие лишь 1% суммарной биомассы земных организмов, вынуждены перерабатывать массу органического вещества, в 10 раз превосходящую их собственную массу. Это один из многих количественных примеров согласованности экосистем. Биологический круговорот — уникальное явление. Столь высокий уровень системной организации и скоррелированности был отработан и усовершенствован в течение миллиардов лет эволюции жизни на Земле.

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

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

Выделяют следующие типы взаимоотношении в экосистемах: нейтрализм, конкуренция, мутуализм, комменсализм, паразитизм, хищничество, аменсализм.

Биосферой называют всю совокупность живых организмов на Земле и все объемное пространство, заселенное ими и находящееся под воздействием живых организмов и занятое продуктами их жизнедеятельности. Биосфера является глобальной экосистемой, которая занимает верхнюю часть литосферы (земной коры), гидросферу и нижнюю часть атмосферы. Активную часть биосферы, представленную живыми организмами, называют экосферой. Ее населяют около 1 млн видов животных и около 340 тыс. видов растений, при этом 93% всех видов растений и животных живут на суше. Биомасса экосферы поддерживается на относительно постоянном уровне на протяжении сотен миллионов лет (около 2 трлн т органического сухого вещества). Происходит это за счет лимитирования по веществу путем организации круговоротов биогенных элементов под воздействием потока солнечной энергии.

Основатель теории биосферы В. И. Вернадский доказал, что три оболочки Земли (литосфера, гидросфера, атмосфера) связаны воедино. Они приобрели современный облик и состав благодаря грандиозной работе живых организмов, которые многократно (миллионы раз) пропустили через себя весь объем мирового океана, создали почву, наполнили атмосферу Земли кислородом, оставили после себя километровые толщи осадочных пород, в том числе топливно-энергетические ресурсы. Таким образом, биосфера — земная оболочка живых организмов, сформирована при непосредственном их участии. Другие сферы Земли также сформировались при непосредственном участии живых организмов. Так, благодаря их постоянной жизнедеятельности за 3,5 млрд лет изменился состав атмосферы. При этом миграция химических элементов в биосфере осуществляется либо при непосредственном участии живых организмов, либо в среде, химические особенности которой обусловлены их деятельностью. Изучая химию Земли, В. И. Вернадский стал основоположником новой отрасли науки — геохимии.

Согласно теории Вернадского, в состав биосферы кроме активного живого вещества (биомассы растений, животных и микроорганизмов) входит биогенное вещество — остатки организмов на разных стадиях деструкции, органические и минеральные продукты их жизнедеятельности и биокосное вещество — продукты переработки горных и осадочных пород живыми организмами. Таким образом, образование всех видов полезных ископаемых — магматического, метаморфического, осадочного происхождения, связано с деятельностью живых организмов.

Кроме того, Вернадский определил роль человека в качестве катализатора планетарных химических процессов, поскольку в своей деятельности он выделяет и использует «чистые» вещества, которые невозможно встретить в таком виде в природе, а также синтезирует новые соединения веществ. Оценивая же результаты деятельности человеческого общества в пространственно-временном масштабе, ученый сравнил его с четвертой геологической силой, формирующей облик планеты.

Итак, биосфера обозначает оболочку жизни, живое вещество, которое выполняет роль трансформатора, переводящего космическую энергию в земную: электрическую, химическую, механическую, тепловую и пр. Структурными единицами биосферы являются экосистемы и биогеоценозы.

Дальнейшее развитие биосферы выдающийся ученый связывал с человеческой деятельностью, построенной на познании законов экономики природы и разумном (рациональном) использовании ресурсов и энергии в целях устойчивого развития человеческой цивилизации. Новую высшую стадию развития биосферы В. И. Вернадский определил как ноосферу — сферу разума. В ней более 99% энергии вещественно-энергетического обмена затрачивается на поддержание замкнутости круговорота веществ и сохранение постоянства качественных характеристик окружающей природной среды. На развитие же цивилизации остается менее 1% энергии.

Одним из основоположников исследований ноосферы был французский ученый П. Тейяр де Шарден. В труде «Феномен человека» им был поставлен вопрос о природе, происхождении, смысле жизни человека и его месте в планетарной эволюции. Высший, человеческий этап эволюции Земли Тейяр де Шарден связывал с образованием ноосферы в результате объединения человечества. Значимость идеи ноосферы видится в том, что она создает возможность изучения складывающейся реальности. Она указывает каждому человеку и всему человеческому обществу цель, объединяющую личные и общественные интересы. Центральный феномен человека, по мнению П. Тейяр де Шардена, «способность сосредоточиться на самом себе и овладеть самим собой как предметом, обладающим своей специфической устойчивостью и своим специфическим значением, — способность уже не просто познавать, а познавать себя; не просто знать, а знать, что знаешь». Путем этой индивидуализации живой элемент превращается в точечный центр, в котором все представления и опыт связываются в единое целое. В человеке эволюция приобрела не только способность вносить порядок в неорганическую природу, но и, по выражению Дж. Хаксли, «он не что иное, как эволюция, осознавшая саму себя» .