В пособии приводятся точки зрения на ландшафтную типизацию, генезис человеческих поселений, структуру фауны и флоры городских территорий. Выделены общие закономерности преобразования биоты городских агломераций. Обсуждается связь проблем городской экологии с вопросами экологии человека. Во второе издание включены новые сведения о трансформации коэвлюционных систем «паразит – хозяин» в условиях урбанизации, о роли эпигенетических механизмов в формировании дефинитивного фенотипа. Издание адресовано студентам, преподавателям биологических дисциплин, учащимся школ и средних специальных заведений, интересующимся экологическими проблемами современности.
ВВЕДЕНИЕ
Прогрессивное развитие человечества невозможно остановить или повернуть вспять, также как необратимы эволюционные процессы. В связи с этим можно сказать, что урбанизация – это будущее всего человечества, поскольку доля городского населения на планете неуклонно растет. В определенном смысле урбанизированные ландшафты представляют собой модельные территории, на примере которых специалистам-биологам предоставляется шанс решить ряд вопросов глобальной экологии, экологии человека и современных проблем эволюции.
Сейчас, когда накоплен достаточно большой объем информации об эволюционных процессах, а методическая и методологическая база исследований достигли небывалого доселе уровня, мы вплотную приблизились к принципиально новой ступени познания биоты как планетарного явления.
Следует заметить, что современные проблемы экологии не сводятся к сумме химических анализов образцов почвы, воды и воздуха, оценке биоаккумуляции и доза-эффекта. Это лишь та часть информации, которая предшествует и сопутствует анализу собственно биологических явлений. Многообразие жизни и ее реакций – прекрасная иллюстрация к последнему утверждению.
Проблемы городской экологии при должном методологическом подходе могут стать ключом к решению ряда серьезных теоретических вопросов общебиологического характера.
Идея написания настоящего пособия возникла в процессе чтения автором курса лекций по экологии города и проведения спецсеминаров на эту тему.
В настоящее время понятие экологии вышло за рамки собственно научной категории, что во многом связано с усложнением экологической ситуации в глобальных масштабах в первую очередь в густонаселенных промышленных регионах Земли, а также антропоморфным восприятием комплекса современных экологических процессов как «экологического кризиса» или «экологической катастрофы», которые случались многократно за период существования биосферы. Все эти процессы обусловили значительный рост социальной значимости экологических исследований в целом и на антропогенно преобразованных территориях в частности.
По вышеупомянутым причинам исследования в области городской экологии в данное время можно отнести к одним из наиболее актуальных направлений. Поскольку в антропогенных ландшафтах уже в течение относительно продолжительного времени на громадных территориях ведущую роль в поддержании природного баланса играют несколько видов-убиквистов, то в функционировании современной биосферы популяционные механизмы поддержания биогеоценологического равновесия имеют большее значение, чем в нетронутой природе. Именно поэтому наиболее перспективным является проведение экологических исследований на уровне популяций и видовых комплексов.
В данном пособии мы даем обзор наиболее распространенных представлений о составе городской флоры и фауны, генезисе литогенной основы урбанизированных территорий и селитебных комплексов.
Учебное пособие составлено с использованием литературных и оригинальных материалов автора из курса лекций по городской экологии в соответствии с учебной программой УрФУ. Приводятся различные точки зрения на ландшафтную типизацию, генезис человеческих поселений, структуру фауны и флоры городских территорий. Содержатся сведения, относящиеся к методологии и практике экологического мониторинга. Выделены общие закономерности трансформации биоты городских агломераций. Обсуждается связь проблем городской экологии с вопросами экологии человека, а также теоретическая значимость подобных исследований.
Излагаемые в пособии сведения соответствует последним научным достижениям в данной области и содержат новые сведения об экологии ряда систематических групп наземных животных (элатерид, амфибий, мелких млекопитающих), занимающих важное место в биогеоценозах естественных и антропогенных ландшафтов Урала.
Одна из важных региональных особенностей урбоценозов связана с многовековой спецификой истории развития Уральского региона. Так как большинство крупных уральских городов создавались как заводы, то проблема промышленного загрязнения здесь возникла одновременно с человеческими поселениями. Благодаря этому на Урале сложился уникальный комплекс городских агломераций с высокой концентрацией крупных промышленных предприятий, в течение длительного времени оказывающий значительное воздействие на окружающую среду, что, в свою очередь, не могло не привести к возникновению новых видовых сообществ и качественно специфических популяций.
Пособие не только представляет собой обзор ряда точек зрения и представлений по базовым аспектам городской экологии, но и содержит библиографические ссылки к каждой из 10 глав, которые позволяет студентам при необходимости обратиться к первоисточникам приведенной информации.
Содержание книги изложено в доступной форме, в соответствии с терминологическим и понятийным аппаратом современной экологии, а также методическими и научными требованиями преподавания биологических и экологических дисциплин. Автор надеется что, представленное пособие в доступной форме и концентрированно излагает современные ключевые вопросы городской экологии и будет интересно и полезно специалистам-экологам, студентам биологических специальностей при подготовке к соответствующим спецкурсам и самостоятельных занятиях, а также читателям, интересующимся кругом современных проблем экологии и охраны природы.
Глава 1
СОВРЕМЕННАЯ БИОСФЕРА И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ
Хотим мы того или нет, эволюция человечества и биоты взаимозависимы и протекают совместно. К настоящему моменту эволюция человека и развитие человеческого общества привели к ситуации, когда технологические возможности цивилизации превышают способность человечества полностью адекватно оценивать и прогнозировать последствия применения этих технологий. Человечество, его эволюция и судьба во многом зависят от дальнейших путей развития цивилизации.