Для каких двух прикладных наук экология является теоретическим фундаментом прежде всего

Обновлено: 19.05.2024

Раздел 1. Теоретические основы экологии и экономики природопользования

Глава 1. Предмет, методология и задачи курса «Основы экологии и экономика природопользования»

1.2. Понятие об экологии как науке и общенаучном подходе к решению проблем взаимодействия природы и общества

Проблемы функционирования экологической сферы (природопользования) исследуют многие отрасли знаний. Наиболее значительные теоретические и практические успехи достигнуты в ходе исследований, проводимых на стыке естественных и общественных наук.

Естественные науки (естествознание) – это совокупность отраслей знаний о природе, которые ставят целью раскрытие сущности явлений природы, познание общих законов ее развития, поиски путей использования полученных знаний в практической деятельности человека. Крупнейшими отраслями естествознания являются: физика, химия, биология, физическая география, геология, гидрология, почвоведение и др. Среди отраслей естествознания в исследовании процессов природопользования особое место занимает экология.

Экология как наука сформировалась в недрах биологии в середине XIX ст., после того как были накоплены сведения о многообразии живых организмов на Земле. Возникло понимание того, что не только строение и развитие организмов, но и взаимоотношения их со средой обитания подчинены определенным закономерностям, которые заслуживают специального изучения.

Термин "экология" был введен в науку известным немецким ученым-зоологом Э. Геккелем, который в своих трудах "Всеобщая морфология организмов" (1866) и "Естественная история миротворения" (1868) впервые попытался дать определение сущности новой науки. Слово "экология" образовано от двух греческих слов: oikos – дом, жилище, местопребывание и logos – слово, учение; в буквальном смысле экология – наука о местообитании.

Э. Геккель определял экологию как "общую науку об отношениях организмов с окружающей средой". По Э. Геккелю, экология представляет собой науку о "домашнем быте" живых организмов и призвана исследовать "все те замкнутые взаимоотношения, которые Ч. Дарвин условно обозначил как борьбу за существование". В процессе развития эта наука превратилась в биологическое учение, которое исследует живые организмы и их совокупности, взаимодействующие друг с другом и образующие с окружающей средой обитания некое единство, в пределах которого происходит преобразование энергии и органического вещества.

Современная экология в структурном отношении представляет сложную систему знаний, прежде всего она подразделяется на общую и частную (экология растений и экология животных). В задачи общей экологии входит исследование популяций, биоценозов и биосферы, а также экологических систем и биогеоценозов. Выделяются также научные направления, исследующие действие различных факторов окружающей среды на отдельные виды (аутэкология), взаимоотношения организмов, их различных совокупностей (демэкология, синэкология).

В последние десятилетия произошло расширение круга понятий экологии в связи с включением в сферу объектов ее изучения человека как биологического вида с его "природопокорительной" деятельностью и возникшей угрозой глобального экологического кризиса. Экологией стали называть весь комплекс взаимоотношений человека с окружающей природной средой. Обострение проблем окружающей среды привело к проникновению экологии в различные области науки и практики, то есть к экологизации знаний и хозяйственной деятельности. Это обусловило появление прикладных отраслей экологии: промышленной экологии, агроэкологии, социальной экологии (экологии человека), экологии города и т.п. Идеи и компетенция первоначально узкой и частной биологической дисциплины охватили широкий круг проблем окружающей среды.

Известный американский эколог Ю. Одум еще в 1963 г. назвал экологию наукой о строении и функциях природы в целом, а в его труде "Экология" (1986) она трактуется как "междисциплинарная область знания об устройстве и функционировании многоуровневых систем в природе и обществе в их взаимосвязи". Это очень широкое определение, но оно более других соответствует современному пониманию экологии.

В "Кратком экономическом словаре" (1987) экология определяется уже как "наука об общих закономерностях взаимодействия природы и общества; специальная сфера деятельности общества, направленная на охрану окружающей среды и целесообразное использование природных ресурсов". Таким образом, взгляд на экологию как на область только естествознания изменился, хотя никто, конечно, не отрицает права на существование классической "геккелевской" экологии — науки о местообитании живых организмов, которая по-прежнему изучается студентами-биологами и объединяет несколько самостоятельных дисциплин (аутоэкологию, демэкологию, синэкологию, общую экологию). Для студентов же экономического профиля интерес представляет экология в ее современном толковании как общенаучный подход к проблемам взаимодействия общества и природы. Именно в такой трактовке она является теоретической основой рационального природопользования и играет важную роль в разработке экологической стратегии государства, обеспечении устойчивого человеческого развития.

Для каких двух прикладных наук экология является прежде всего теоретическим фун…

Для каких двух прикладных наук экология является прежде всего теоретическим фундаментом? Ответ обоснуйте.

Объект авторского права ООО «Легион»

Посмотреть решение

Вместе с этой задачей также решают:

Крохотные птицы колибри питаются нектаром цветков или мелкими насекомыми. За день они съедают корма вдвое больше по сравнению с их массой тела. С наступлением сумерек колибри садят…

У олуш с западного побережья Америки необыкновенные лапы: огромные, перепончатые, ярко-голубого цвета. Самцы задирают свои замечательные лапы повыше и показывают их со всех сторон …

У растений известны почковые мутации, появляющиеся в меристемных клетках точки роста стебля. Раньше эти мутации называли спортами. Из такого спорта, обнаруженного у сорта яблони Ан…

В настоящее время учёные в лабораториях широко используют трансгенных лабораторных мышей. Объясните, с помощью каких методов получают трансгенных животных и с какой целью это делаю…

Биология как наука. Изучение природы. Организация живой природы

Многообразие живой природы настолько велико, что современная биология представляет собой комплекс биологических наук, значительно отличающихся одна от другой. При этом каждая имеет собственный предмет изучения, методы, цели и задачи.

Система биологических наук

Биологические науки можно разделить по направлениям исследований.

НАУКА ПРЕДМЕТ ИЗУЧЕНИЯ
Науки, изучающие систематические группы живых организмов
Вирусология Наука о вирусах
Микробиология Наука о микроорганизмах
Микология Наука о грибах
Ботаника (фитология) Наука о растениях
Зоология Наука о животных
Антропология Наука о человеке
Науки, изучающие структуру, свойства и проявления жизни
Анатомия Наука о внутреннем строении
Морфология Наука о внешнем строении
Физиология Наука о жизнедеятельности целостного организма и его частей
Генетика Наука о наследственности и изменчивости организмов отдельных организмов
Науки, изучающие разные уровни организации всего живого
Молекулярная биология Наука о свойствах и проявлении жизни на молекулярном уровне
Цитология Наука о клетках
Гистология Наука о тканях
Науки, изучающие структуру, свойства и проявления коллективной жизни и сообществ живых организмов
Экология Наука об отношениях живых организмов между собой и с окружающей их средой
Биогеография Наука о закономерностях географического распространения живых организмов
Науки о развитии живой материи
Биология индивидуального развития Наука о развитии живого организма от момента его зарождения до смерти
Эволюционное учение Наука об историческом развитии живой природы
Палеонтология Наука о развитии жизни в прошлые геологические времена
Науки, использующие различные методы исследований
Биохимия (на стыке биологии и химии) Наука о химических веществах и процессах в живых организмах
Биофизика (на стыке биологии и физики) Наука о физических и физико-химических явлениях в живых организмах
Прикладные науки
Биотехнология Совокупность методов получения полезных для человека продуктов и явлений с помощью живых организмов
Бионика Разработка технических устройств по подобию живых систем
Растениеводство Разработка технологий выращивания сельскохозяйственных растений
Животноводство Разработка технологий выращивания сельскохозяйственных животных
Ветеринария Разработка технологий лечения сельскохозяйственных животных

Задачи биологии:

  • изучение закономерностей проявления жизни (строения и функций живых организмов и их сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и неживой природой);
  • раскрытие сущности жизни;
  • систематизация многообразия живых организмов.

Методы биологии

Современная биология располагает широким набором методов исследования. Основными являются следующие методы.

Название метода Характеристика
Метод наблюдения и описания Сбор и описание фактов
Метод измерений Измерение характеристик объектов
Сравнительный метод Анализ сходства и различий изучаемых объектов
Исторический метод Изучение хода развития исследуемого объекта
Метод эксперимента Изучение явления природы в заданных условиях
Метод моделирования Описание сложных природных явлений относительно простыми моделями
Метод прогнозирования Предсказание будущего объекта или процесса

Связь биологии с другими науками. Биология принадлежит к комплексу естественных наук, то есть наук о природе, и тесно связана с другими науками:

  • фундаментальными (математикой, физикой, химией);
  • естественными (геологией, географией, почвоведением);
  • общественными (психологией, социологией);
  • прикладными (биотехнологией, бионикой, растениеводством, охраной природы).

Значение биологии.

  • Биология является теоретической основой таких наук, как медицина, психология, социология.
  • Биологические знания используются в пищевой промышленности, фармакологии, сельском, лесном и промысловом хозяйствах.
  • Достижения биологии используются при решении глобальных проблем современности: взаимоотношения общества с окружающей средой, рационального природопользования и охраны природы, продовольственного обеспечения.

Уровни организации живой природы

Иерархичность организации живой материи позволяет условно подразделить её на ряд уровней. Уровень организации живой материи — это функциональное место биологической структуры определённой степени сложности в общей иерархии живого.
Выделяют следующие уровни организации живой материи.

Уровни организации живой материи

Уровень Характеристика
Молекулярный (молекулярно-генетический) На этом уровне живая материя организуется в сложные высокомолекулярные органические соединения, такие как белки, нуклеиновые кислоты и др.
Субклеточный (надмолекулярный) На этом уровне живая материя организуется в органоиды: хромосомы, клеточную мембрану, эндоплазматическую сеть, митохондрии, комплекс Гольджи, лизосомы, рибосомы и другие субклеточные структуры.
Клеточный На этом уровне живая материя представлена клетками. Клетка является элементарной структурной и функциональной единицей живого.
Органно-тканевой На этом уровне живая материя организуется в ткани и органы. Ткань — совокупность клеток, сходных по строению и функциям, а также связанных с ними межклеточных веществ. Орган — часть многоклеточного организма, выполняющая определённую функцию или функции.
Организменный (онтогенетический) На этом уровне живая материя представлена организмами. Организм (особь, индивид) — неделимая единица жизни, её реальный носитель, характеризующийся всеми её признаками.
Популяционно-видовой На этом уровне живая материя организуется в популяции. Популяция — совокупность особей одного вида, образующих обособленную генетическую систему, которая длительно существует в определённой части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида. Вид — совокупность особей (популяций особей), способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и занимающих в природе определённую область (ареал).
Биоценотический На этом уровне живая материя образует биоценозы. Биоценоз — совокупность популяций разных видов, обитающих на определённой территории.
Биогеоценотический На этом уровне живая материя формирует биогеоценозы. Биогеоценоз — совокупность биоценоза и абиотических факторов среды обитания (климат, почва).
Биосферный На этом уровне живая материя формирует биосферу. Биосфера — оболочка Земли, преобразованная деятельностью живых организмов.

Необходимо отметить, что биогеоценотический и биосферный уровни организации живой материи выделяют не всегда, поскольку они представлены биокосными системами, включающими не только живое вещество, но и неживое. Также часто не выделяют субклеточный и органно-тканевой уровни, включая их в клеточный и организменный соответственно.

Для каких двух прикладных наук экология является теоретическим фундаментом прежде всего

К каким наукам относится область познания, включающая теоретические и экспериментальные научные исследования с целью изучения закономерностей взаимодействия природы, общества, мышления?

Прикладные науки — науки, в которых исследования и открытия имеют прямую ориентации на практику, науки, обеспечивающие разработку новых технологи.

Гуманитарные науки − науки, направленные на изучение человека и его внутреннего мира (психология, филология, этика).

Технические − науки, изучающие закономерности технического мира.

Фундаментальные − науки, включающие теоретические и экспериментальные научные исследования с целью изучения закономерностей взаимодействия природы, общества, мышления.

1.Какой ученый дал полное определение экологии как науки, учитывая теоретическую и прикладную экологию?

а)Н.Ф.Реймерс б)Э. Геккель

в)В.А.Радкевич г) Аристотель

2. К результатам антропогенного воздействия на природу относятся:

а) смешанный лес

3. К компонентам гидросферы относятся:

б) грунтовые воды;

в) многолетняя мерзлота;

г) все вышеперечисленное.

4. К нетрадиционным источникам электроэнергии относится:

г) энергия ветра;

5.Какие природные ресурсы относятся к исчерпаемым возобновимым?

в)солнечная энергия г) ветер

6.Закончите фразу: «Вещества, получающиеся в процессе производства, которые не являются целью данного производства, их нельзя использовать в данном производстве, называются….

а) отходами б) готовой продукцией

в) сырьем г) полупродуктами

7.Закончите фразу: «Отходы производств, если не утилизируются, являются для природной среды ……

а) загрязнителями б) готовой продукцией

в) вторичным сырьем г) полупродуктами

8.По степени исчерпаемости нефть относится к:

а) исчерпаемым невозобновимым;

б) неисчерпаемым, но и не подверженным истощению;

г) ограниченно исчерпаемым.

9. Вид природопользования, при котором возможно внедрение

малоотходных и безотходных технологий производства, называется:

а) рациональное природопользование;

б) нерациональное природопользование;

в) общее природопользование;

г) специальное природопользование.

10.Как называется процесс поступления загрязнителей в окружающую среду?

11.К каким загрязнителям по характеру воздействия на среду относятся НИТРИТЫ?

12.К каким загрязнителям по токсичности относятся аммиак?

13.Какая отрасль хозяйства является наиболее сильным загрязнителем атмосферы?

г-бытовая деятельность человека

14.Назовите причину возникновения парникового эффекта

15. Какие вещества-загрязнители при воздействии на организм вызывают у человека общее отравление?

16. Бытовые отходы – это отходы:

а) производства и промышленности;

б) только жидкие бытовые отходы;

в) только твердые бытовые отходы;

г) жидкие и твердые бытовые отходы.

17. Особо охраняемая природная территория, при которой запрещена любая хозяйственная деятельность – это:

б) национальный парк;

г) памятник природы.

18.Какое количество химических веществ может содержаться в питьевой воде?

в- не должно быть совсем.

19.Региональный мониторинг окружающей среды это:

а-мониторинг химического предприятия, на котором произошла авария;

в-мониторинг территории области;

20.Закончите фразу: « Предельный чугун при варке стали является ….. сырьем

а) первичным б) органическим

в) вторичным г) минеральным

21.Назовите биотические факторы среды

22.Назовите основные загрязнители гидросферы

б- углекислый газ

23.Основные направления рационального природопользования:

а) не произведение учета видового разнообразия животных и растений;




б) сохранение устойчивости природных сообществ;

в) проведение экономических оценок и стимулов в воспроизводстве природной среды.

24.На какие группы классифицируется сырье по его принадлежности к компоненту природы:

а) геологическое б) промышленное

в) воздушное г) водное

25.Вторичным сырьем не является:

в) готовые изделия;

е) полиэтиленовые пакеты.

26.Приведите по 1 примеру двух видов минерального сырья по составу

27.Приведите по 1 примеру 3 групп сырья по характеру возобновляемости.

28. Выберите правильное утверждение:

а) человек не является биотическим ресурсом;

б) наиболее опасны жидкие промышленные отходы;

в) наименее опасны радиоактивные отходы;

г) макулатура не является сырьем для вторичной переработки.

29. Выберите не правильное утверждение:

а) по агрегатному состоянию отходы подразделяются на жидкие и пылеобразные;

б) авария на Чернобыльской АЭС относится к экологическому бедствию;

в) на территории Тверской области есть охраняемые территории

г) радиоактивные отходы способствуют развитию опухолевых заболеваний.

30.Соотнесите агрегатное состояние данных загрязнителей и среду, которую они загрязняют?

VI. Практико-ориентированное задание

1. Является ли современная экология только биологической наукой? Ответ поясните.

2. Для каких двух прикладных наук экология является теоретиче­ским фундаментом прежде всего?

3. Почему после сильного дождя дождевые черви выползают на поверхность почвы?

4. Как скажется полное уничтожение популяции хищника на по­пуляции жертвы? Опишите процесс поэтапно.

5. Как скажется полное уничтожение популяции жертвы на попу­ляции хищника? Опишите процесс поэтапно.

6. Высокая температура может вызвать ожог, а может привести к обезвоживанию организма. В каком случае температура ока­зывает косвенное воздействие? Через какой другой экологический фактор оказывается это косвенное воздействие?

7. Как изменится состав крови человека, если он долгое время бу­дет находиться высоко в горах? Почему?

8. Почему в жаркую погоду для утоления жажды рекомендуют пить подсоленную воду?

9. Почему человек легче переносит жару в сухом воздухе, чем во влажном?

10.Когда холод переносится человеком легче — в безветренную по­году или на ветру? Почему?

11. Почему при высокой влажности воздуха человеку холоднее?

12. Почему на бетонной скамейке сидеть холодней, чем на деревян­ной?

13. Почему для профилактики рахита полезно принимать солнечные ванны?

14. Каковы два основных негативных последствия воздействия че­ловека на природу?

15. В чём принципиальная разница между экологическим кризисом и экологической катастрофой?

16. Способствует ли использование атомной энергии:

а) парниковому эффекту;

б) потеплению климата?

17. Как дегумификация почв (потеря гумуса) влияет на парниковый эффект?

18. Как численность сельскохозяйственных животных влияет на парниковый эффект?

19. Чем различаются антропоцентризм и экоцентризм?

VII. Обобщение и применение знаний об экологических

закономерностях в новой ситуации

1. На нашей планете живые организмы освоили четыре среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и организ­менную. Расположите среды обитания по очередности освоения, неоднородности в пространстве и динамичности во времени.

2. Может ли вода быть одновременно и ресурсом, и условием оби­тания? Поясните ответ на примере рыб.

3. Существует три основных пути приспособления организмов к условиям окружающей среды: активный путь, пассивный путь и избегание неблагоприятных воздействий. В чём их особенности?

4. Какие механизмы терморегуляции существуют у живых орга­низмов?

5. В спектре солнечного света выделяют 3 области, различные по своему биологическому действию. Какие это области и в чём заключается их биологическое действие?

6. На какие экологические группы делят растения по отношению к условиям освещённости и какие адаптации для них характерны?

7. Падальщики, например гиены, грифы, шакалы, питаются останками жертв, убитых и частично съеденных крупными хищниками — львами. Как называется такая форма сожи­тельства? Выгодно ли такое сожительство обоим участникам? Ответ обоснуйте.

8. Целлюлозоразрушающие бактерии обитают в желудке и кишеч­нике травоядных копытных. Выгодно ли такое сожительство обоим участникам? Ответ обоснуйте.

9. Какой тип взаимоотношений в саванне между популяцией львов и популяцией грифов-стервятников? Ответ обоснуйте.

10. Клубеньковые бактерии поселяются на корнях бобовых расте­ний. Выгодно ли такое сожительство обоим участникам? Ответ обоснуйте.

11. На раковине рака-отшельника может поселяться коралловый полип актиния, который имеет стрекательные клетки, выделя­ющие яд. Выгодно ли такое сожительство обоим участникам? Ответ обоснуйте.

12. В кишечнике человека может обитать аскарида человеческая. Как называется такая форма сожительства? Выгодно ли такое сожительство аскариде человеческой? Выгодно ли такое сожи­тельство человеку? Ответ обоснуйте.

13. Какие изменения биотических экологических факторов приведут к снижению численности популяции зайцев? Ответ обоснуйте.

14. Составьте пищевую цепь, используя следующие звенья: чёрный дрозд, дождевой червь, лесная подстилка, ястреб-перепелятник. Определите в этой пищевой цепи консумента третьего порядка. Это пищевая цепь выедания или разложения?




15. Составьте пищевую цепь, используя следующие живые организ­мы: кукушка, паук-крестовик, божья коровка, смородина, ястреб, тля. Определите в этой пищевой цепи консумента третьего по­рядка. Это пищевая цепь выедания или разложения?

16. Составьте пищевую цепь, используя следующие живые организ­мы: планктоядные рыбы, зоопланктон, хищные рыбы, фито­планктон, морские птицы, ластоногие, китообразные. Опреде­лите в этой пищевой цепи консумента третьего порядка. Это пищевая цепь выедания или разложения?

17. Определите биомассу водорослей в реке, необходимую для нор­мального существования щуки массой 10 кг. Составьте пищевую цепь из организмов: щука, водоросли, караси. Кем является щука в цепи питания?

18. Различают три основных типа распределения особей популя­ции в пространстве: равномерное (регулярное), неравномерное

(агрегированное, групповое, мозаичное) и случайное (диффуз­ное). От чего зависит тип распределения особей в пространстве?

19. По типу использования пространства все подвижные животные подразделяются на оседлых и кочевых. В чём биологические преимущества и недостатки оседлого образа жизни?

20. Популяция состоит из 60 % особей с генотипом ДА и 40 % — с ге­нотипом аа. Определите в процентах частоты генотипов АА, Аа и аа (после установления в популяции равновесия).

22. Популяции многих видов организмов способны к саморегуля­ции своей численности. Какие существуют механизмы тормо­жения роста численности популяций?

23. Составьте пищевую цепь, используя следующие живые организ­мы: тля, скворец, чёрная смородина, ястреб, паук, божья коровка. Определите в этой пищевой цепи консумента второго порядка. Это пищевая цепь выедания или разложения?

24. Каковы функции продуцентов, консументов и редуцентов в кру­говороте веществ в экосистеме? Ответ поясните.

25. Какие функции могут выполнять бактерии в экосистемах? От­вет поясните.

26. Являются ли грибы обязательным компонентом любой экосис­темы? Ответ обоснуйте.

27. Какое количество энергии перейдёт от продуцентов к консумен­там второго порядка, если чистая первичная продуктивность эко­системы составляет 150 000 кДж/м 2 в год? Ответ обоснуйте.

23. В какой очерёдности живые организмы заселят остров, образо­вавшийся в океане в результате вулканической деятельности? Ответ обоснуйте.

29. Какие свойства экосистемы изменяются при антропогенном преобразовании природной экосистемы в агроэкосистему? От­вет обоснуйте.

30. От каких свойств зависит устойчивость экосистем к антропоген­ным воздействиям? Ответ обоснуйте.

31. В чём заключаются основные причины нерационального при­родопользования? Ответ обоснуйте.

32. Почему большинство попыток прогноза момента исчерпания того или иного природного ресурса оканчивались неудачей? От­вет обоснуйте.

33. Какие основные направления деятельности включает экологи­ческий мониторинг? Ответ обоснуйте.

34. Каковы главные отрицательные последствия кислотных дождей?

35. От чего зависит глубина экологических последствий воздей­ствия человека на природу? Ответ обоснуйте.

36. Почему предприятия-природопользователи сами по себе не заинтересованы в природоохранной деятельности? Ответ обо­снуйте.

37. На каких принципах основывается экоцентрическое отношение человека к природе? Ответ обоснуйте.

38. Чем г-стратеги (r-виды) отличаются от К-стратегов (К-видов)? Укажите не менее четырёх признаков.

39. В чём состоят отличия агроценозов от естественных биоцено­зов? Укажите не менее четырёх признаков.

40. Каковы основные признаки превращения биосферы в ноосферу? Укажите не менее четырёх признаков.

Глава 7. Предмет и задачи инженерной экологии

Инженерная экология развивается в тесной взаимосвязи с другими фундаментальными и прикладными науками.

Любая ветвь науки способна распасться на множество самостоятельных отраслей. Из любой отрасли перед нами открывается необъятность. С увеличением в арифметической пропорции горизонтов известного увеличиваются и горизонты неизвестного, но в геометрической пропорции. "Наше знание определяется отношением к нашему незнанию: прогресс углубляет бездну незнания…" – писал А. Белый в 1910 году. Однако есть существенные детали, которые в этих справедливых замечаниях не учтены.

Наука – это всегда знание, даже там, где она раскрывает нам бездны незнания. Без этого не было бы стремительного развития мысли. А. Эйнштейн считал одним из главных побуждений к творчеству – ощущение тайны. "Самое прекрасное и глубокое переживание, выпадающее на долю человека – это ощущение таинственности. Оно лежит в основе религии и всех наиболее глубоких тенденций в искусстве и науке. Тот, кто не испытал этого ощущения, кажется мне, если не мертвецом, то во всяком случае слепым… Я довольствуюсь тем, что с изумлением строю догадки об этих тайнах и смиренно пытаюсь мысленно создать далеко не полную картину совершенной структуры всего сущего". Он признавал величайшей радостью "…воспринимать то непостижимое для нашего разума, что скрыто под непосредственными переживаниями, чья красота и совершенство доходят до нас лишь в виде косвенного слабого отзвука" (см. Баландин Р.К., 1973, с.218).

Однако вернемся к знаниям и еще непознанным явлениям, связанным с инженерной экологией.

Развитие прикладной науки, инженерной экологии, происходит прежде всего во взаимной связи с экологической наукой в целом и, разумеется, всего комплекса инженерных наук. Без такой связи развитие инженерной экологии невозможно. С одной стороны, инженерная экология использует научные данные, а с другой – инженерно-экологические знания влияют на широкий круг отраслей экологической науки. В результате этого в инженерной экологии вскрываются внутренние связи между компонентами изучаемых систем "человек – техника – среда" с их качественной и количественной оценкой.

В современных условиях важной тенденцией развития научного знания стала интеграция наук, изучающих различные проблемы деятельности сложных систем на основе комплексных подходов. Среди таких научно-практических комплексов, составляющих интересы инженерной экологии, является инженерная эргономика, изучающая объективные закономерности процессов и средств взаимодействия человека, техники и среды с целью приложения их к проектированию и конструированию эргатических систем.

В инженерно-эргономический комплекс входят физиология и гигиена труда, антропометрия, биомеханика, проектирование и конструирование технических средств, техническая эстетика, дизайн и другие дисциплины, круг которых пока еще окончательно точно не определен.

Инженерная экология имеет тесную связь с экономикой, организацией труда, социологией, социальной экологией и рядом других дисциплин, изучающих социотехнические системы, на основе которых зарождается новый научный комплекс – наука управления. Основным направлением в этих вопросах должно быть глубокое изучение механизмов управленческих процессов, структур и управленческой деятельности в целом в тесной взаимосвязи и с учетом человеческих факторов и состояния экологических систем.

Инженерная экология связана также с кибернетикой и системотехникой. Кибернетика изучает общие законы получения, хранения, передачи и преобразования информации в сложных управляющих системах. Значение кибернетики для инженерной экологии заключается в том, что она открывает возможности изучения и описания с единых системных позиций таких качественно разнородных компонентов системы ЧТС, какими являются человек, техническое средство и экологическая система. Вместе с тем, нельзя не учитывать специфичность каждого из компонентов: человека, подчиняющегося психофизиологическим и биологическим законам, техники, подчиняющейся физическим и химическим законам, и экологии, подчиняющейся физическим, химическим и биологическим законам. Напомним, что при изучении инженерной экологии рассмотрение человека, техники и природной среды является абстрактно-искусственным методом, не более чем методическим приемом, дающим возможность рассматривать различные составляющие системы ЧТС во взаимосвязи и совместном действии.

Системотехника – новое научное направление, это техническая наука об общих принципах разработки, совершенствования и использования технических систем. Разумеется, системотехническое проектирование широко использует принципы и методы инженерной эргономики, учитывающей характеристики человеческого фактора в человеко-машинных системах.

В инженерной экологии широко используются математические методы, в частности, при изучении деятельности человека-оператора или для построения моделей экосистем, планирования и обработки данных динамики состояния экосистем в условиях антропогенных загрязнений, при получении различных количественных характеристик и соотношений параметров технических средств в стадии их проектирования и конструирования.

Прогноз А. Кларка совмещает на 2000 год "колонизацию планет" и "освоение морского дна", или на 2010-й "путешествие к центру Земли" с "контролем погоды". "Контроль над климатом" прогнозируется на 2070 год одновременно с "околосветными скоростями" и "искусственной жизнью", а "передача материалов" в 2090 г. – с "бессмертием".

В части духовных ресурсов человечества Кларк считает: уже в 2000 году за "искусственным разумом" будет создана "всемирная библиотека", в 2010-м – "телепатические устройства" и "логический интеллектуальный потенциал человечества". Изучение измерений гравитационной постоянной русским ученым профессором А. А. Силиным прокладывает канал связи к предсказанному Кларком контролю над "гравитационными волнами".

Вернемся к вопросу о взаимной связи инженерной экологии с другими науками. В последние годы наметилось усиление связи инженерной экологии с экономикой, открывающее огромные резервы роста производительности труда и эффективности производства.

Какое же место занимает инженерная экология в системе подготовки современного инженера?

Инженерная экология в учебных программах технического университета является базой для изучения таких дисциплин по профилю подготовки студентов, как конструирование машин, станков, агрегатов, приборов и другого технического оборудования, эксплуатация технических средств, охрана окружающей среды, экономика и организация промышленного производства, инженерная эргономика и др.

Полноценная инженерная деятельность в наше время может быть обеспечена лишь на базе широкого образования, включающего не только фундаментальную математическую, прикладную, но и столь же основательную методологическую подготовку в области техники и технических наук.

Читайте также: