1.1. ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА

Экология: что это такое. Виды экологии

1.1. ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА

Сегодня в обиходе очень модный и актуальный термин — экология! Но что подразумевают люди, употребляя это слово в своей речи, вписывая его в статьи, научные работы и «отрывая» от него заветный кусочек «эко», чтобы «приклеить» к чему-то важному, например: «экопродукты», «экокожа», «эколайф»?

На самом деле, «экология» — слово, состоящее из греческого «ойкос» — ‘дом’ и «логос» — ‘наука’. Получается, что дословно «экология» — это наука о доме. Но, конечно, само понятие намного шире, многогранней, интересней, чем кажется, если отталкиваться от этого определения.

Если погрузиться в осмысление всего, что значит этот модный термин, то можно открыть для себя много нового и весьма интересного, особенно для человека, который нацелен на правильный (здоровый) образ жизни.

Экология: что это такое и что она изучает

Экология — это наука, изучающая взаимодействие живых организмов с окружающей средой. Исходя из перевода составного термина, это наука о доме.

Но под словом «дом» в экологии понимают не то или, точнее, не только то жилище, в котором проживает конкретная семья, отдельный человек или даже группа людей.

Под словом «дом» здесь понимается целая планета, мир — дом, в котором живут все люди. И, конечно, в разных разделах экологии рассматриваются отдельные «комнаты» этого «дома».

Экология изучает всё, что как-то взаимодействует или влияет на живые организмы. Это очень объёмная наука, которая затрагивает добрую сотню актуальных вопросов для человека и его жизни на земле.

Виды экологии

Как и некоторые другие науки, экология включает в себя множество различных разделов. Ведь уместить всё важное в одном направлении довольно сложно. Можно запутаться и так и не сделать нужных выводов, не найти решений для серьёзных проблем.

Стоит знать, что экология — это сравнительно молодая наука. Ей всего-то не более 200 лет. Однако на сегодняшний день наука стоит на одной ступени по степени важности с математикой, физикой, биологией и др. При этом некоторые научные сферы (ботаника, химия, микробиология) экология не просто затрагивает, а даже базируется на них.

Различают такие виды экологии:

  • экология биосферы — раздел, изучающий среду обитания человека и глобальные изменения в ней;
  • промышленная экология — направление, занимающееся изучением влияния на окружающую среду промышленных предприятий и процессов;
  • экология отрасли — каждая отрасль занимательна и интересна с точки зрения экологии;
  • сельхоз-экология — изучает влияние и взаимодействие сельского хозяйства с окружающей средой;
  • эволюционная экология — изучает процессы эволюции живых организмов и влияние их на среду обитания;
  • валеология — наука о качестве жизни и здоровье человека;
  • геоэкология — изучает геосферу планеты и её обитателей;
  • экология морей и океанов — направлена на изучение вопросов чистоты водной поверхности земли;
  • социальная экология — наука о чистоте социальной области;
  • экономическая экология — направлена на разработку алгоритмов рационального использования ресурсов планеты.

По сути, разделы этой науки всё время расширяются и множатся. Но абсолютно все ответвления сводятся к общей экологии, задачей которой является сохранить здоровую среду обитания и не дать погибнуть нашей планете раньше отведённого времени.

Про экологию мысли и чистоту мировоззрения

Пока официально нет раздела в экологии, который бы был направлен на изучение влияния собственного мировоззрения человека на окружающую среду и собственное здоровье. Однако то, как думает и воспринимает окружающий мир человек, сильно влияет на его действия. Про экологию мысли забывать нельзя.

Ведь только правильный ход мысли и глубокое понимание необходимости жить в ладу с природой, позволит сохранить наш «дом», не нанести ему ущерб. Человек с чистыми светлыми мыслями духовно здоров. Его физическое тело также более крепкое.

А это тоже весьма важно для сохранения здоровья окружающей среды и создания комфортной экосистемы для каждого живущего на земле.

Термин и понятие экологии

Конечно, из всего написанного выше уже можно понять, что термин «экология» включает в себя огромный объём информации и «рассыпается» на важные элементы, грани которых составляют единую важную цель — изучение планеты и сохранение её здоровья. Но кто это всё придумал и почему это так важно? Стоит разобраться.

Кто ввел термин «экология»?

Впервые термин «экология» произнёс учёный-философ и естествоиспытатель Эрнст Генрих Геккель. Этому же немецкому философу принадлежит авторство таких биологических терминов, как онтогенез, филогенез, которые также имеют прямое отношение к экологии.

Что означает экология

Как уже можно догадаться, экология — понятие всеобъемлющее, заключающее в себя массу вопросов, связанных со средой обитания и её чистотой.

Но почему мы так часто слышим составные слова с приставкой «эко» и понимаем это как чистоту, здоровье, безопасность? Ничего сложного! Ведь основной мыслью экологии как науки является поиск решений, позволяющих сохранить красоту и здоровье природы.

Эколог — это человек, который изучает влияние любых процессов, веществ, вещей на мир окружающий и живые организмы. Поэтому, когда человек говорит экология, он подразумевает чистоту окружающей среды.

Когда мы произносим любое слово с приставкой «эко», то подразумеваем, что это нечто чистое, безопасное и полезное для нашего здоровья. Исключением являются специфические термины, употребляемые в научной среде.

Экотоп — отдельный участок среды обитания живых организмов, претерпевший некоторые изменения в результате деятельности этих организмов.

Экосистема — среда взаимодействия группы живых организмов.

В остальных случаях слова с приставкой «эко» — это новые слова, составленные с заявкой на указание выгоды. Т. е., по сути, очень часто экопродукты, экоматериалы, экокультура — это всего лишь маркетинговый ход.

Доверять слепо такой приставке не всегда стоит. Лучше внимательно присмотреться к вещи, которую пометили заветным зелёным листочком (эмблема экологически чистых товаров) и изучить состав.

А уж потом делать выводы о чистоте и безопасности выбранного продукта.

Где и кому нужна экология

Сегодня предмет экологии изучают в школе, средних и высших специальных заведениях, вне зависимости от профиля. Конечно, на отделениях ботаники, агрономии, зоологии и т. п. этому предмету уделяют куда больше внимания, чем, например, на экономическом факультете.

Но практически в любой общеобразовательной программе есть раздел экологии. И это не случайно. Каждый человек должен быть экологически грамотен. Вы можете не быть юристом, но понимать, какая среда вас окружает, вам стоит.

Можно не владеть понятиями медицины, но знать основы, как сохранить здоровье планеты важно.

Где и как мы соприкасаемся с вопросами экологии? Ну, например, когда вы идёте выбрасывать мусор, вы уже становитесь «винтиком» в механизме системы, которая или нарушает общее благополучие окружающей среды или помогает сохранить здоровье планеты.

Ведь надо знать, как правильно и куда выбросить мусор, чтобы минимизировать отрицательное влияние отходов на здоровье людей и экосреды. Когда человек закуривает сигарету, он также оказывает непосредственное влияние на формирование фона здоровья природы. Одна, казалось бы, сигарета, но может принести массу негативных перспектив и самому курильщику, и окружающему миру в целом.

Сегодня экологические отделы есть почти при каждом промышленном предприятии. Экологическая служба работает в каждом городе. В масштабах страны вопросы экологии решаются и обсуждаются в рамках серьёзных совещаний.

Об экологии нашей планеты говорят, думают, спорят ученые и обычные люди. Каждый день, просыпаясь утром, мы соприкасаемся с разными сферами этой науки.

Она интересна, многогранна и очень важна для каждого из нас и для всех людей в целом.

Экологические проблемы и их решение

Когда мы заговорили о приставке «эко», как о знаке чистоты, — это была позитивная «частица» темы. Есть и обратная сторона — негатив! Словосочетания «экологическая проблема», «экологическая катастрофа» нередко нас пугают в заголовках газет, интернет-СМИ, телепрограммах и радиосводках.

Обычно под этими словосочетаниями «прячется» что-то страшное, угрожающее и грязное. Грязь здесь имеется в виду в прямом смысле слова. Например, выброс с какого-нибудь завода в море загрязняет водную среду и может нанести ущерб живым обитателям этой экосистемы. Это экологическая проблема, каких сегодня может быть масса.

Когда мы говорим об истончении озонового слоя, мы подразумеваем экологическую катастрофу, к которой может привести это явление. Наука, которую мы здесь рассматриваем, как раз направлена на то, чтобы минимизировать риски возникновения экологических проблем и уж тем более не допустить развития целых катастроф в масштабах города, страны, планеты.

Именно для этих целей была создана и развивается эта многогранная, интересная и невероятно важная наука.

Как предупреждаются и решаются проблемы экологии

Если есть наука, существуют и учёные, которые занимаются её развитием. Учёные-экологи трудятся над изучением разных вопросов экологии. Это и узкоспециализированные сферы, как например агроэкология, зооэкология, промышленный комплекс и экология общая, классическая. По всему миру создаются и успешно работают различные экослужбы.

Например, в нашей стране есть такой орган, как экологическая полиция. Это служба, которая следит за соблюдением правил экологической безопасности в городах и других населённых пунктах.

На каждом предприятии есть собственный отдел, который контролирует влияние работы предприятия на окружающую среду и сдаёт отчётность по этому поводу высшим органам.

В масштабах мировой науки постоянно ведутся разработки, направленные на оптимизацию различных процессов, для снижения рисков развития экологических проблем и предупреждения возникновения катастроф. Экоконтроль работает в сетевых продуктовых магазинах, чтобы не допустить попадания на столы некачественных продуктов.

Но каждому человеку следует помнить, что и он является важным звеном системы, так или иначе влияющей на чистоту и здоровье нашего «дома», нашей планеты. От того, как живет, как думает, как действует каждый человек, тоже зависит очень многое. Поэтому стоит уделить внимание этой науке хотя бы на уровне общего ознакомления с её основными понятиями и проблемами.

Источник: https://www.oum.ru/literature/raznoe/ekologiya-osnovnye-ponyatiya/

Экология как наука

1.1. ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА

Слово “экология” в наши дни прочно вошло в разговорную речь. Его употребляют для обозначения природных процессов в целом, как синоним состояния окружающей среды и даже в качестве бренда.

Конечно, всё это верно. Но ведь экология – это ещё и наука, не менее заслуживающая внимания, чем химия, биология, физика.

В этой статье мы попытаемся кратко описать, что представляет собой экология с такой точки зрения.

Начнём, пожалуй, с определения. Буквально само слово значит “изучение дома”. “Домом” для живых объектов является любая среда обитания, будь то планета, город, лес, другой живой организм, или моховая кочка на болоте. Определение же экологии таково: это наука, изучающая взаимодействие живых организмов друг с другом и со средой обитания.

Краткая история экологии

“Отцом” экологии принято считать Александра фон Гумбольдта. Он был первым, кто стал изучать взаимосвязь между организмами и окружающей средой. Он установил наличие зависимости растений от климата, в котором они обитают, описал явление смены природных зон в зависимости от широты и высоты над уровнем моря (теперь это называется географической зональностью).

Позже Варминг Йоханнес Эугениус создал биогеографию –- синтез ботанической географии и зоогеографии, дисциплину, рассматривающую абиотические факторы, то есть воздействия неживой природы, наравне с биотическими, то есть связанными с живыми организмами, с точки зрения теории естественного отбора.

Термин «экология» ввёл Эрнстон Геккель в 1866г.

Конец XIX века стал периодом расцвета экологии, во многом благодаря открытиям в области химии (прежде всего благодаря открытию азотного цикла).

В 1875 г.

Эдуард Зюсc предложил термин «биосфера» для обозначения охватывающей почти всю территорию Земли системы живых организмов, а в 1920-е годы Владимир Вернадский подробно описал её в работе «Биосфера» (1926 г.).

Этот же учёный впервые предложил понятие “ноосфера” для обозначения части планеты, тем или иным образом изменяемой деятельностью человека и, с его точки зрения, являющеся очередным этапом в развитии биосферы.

Основные понятия экологии

Объектом изучения экологии являются виды, популяции, биоценозы, биогеоценозы и биосфера в целом.

Вид (лат.

 species) — таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды. Вид — реально существующая единица живого мира, основная структурная единица в системе организмов.

Популяция (от лат. populatio — население) — это совокупность организмов одного вида, обитающих на одной территории.

Популяция — группа особей, способная к более-менее устойчивому самовоспроизводству (как половому, так и бесполому), относительно обособленная (обычно географически) от других групп, с представителями которых (при половой репродукции) потенциально возможен генетический обмен.

С точки зрения популяционной генетики, популяция — это группа особей, в пределах которой вероятность скрещивания во много раз превосходит вероятность скрещивания с представителями других подобных групп. Обычно говорят о популяциях как о группах в составе вида или подвида.

Биоценоз – это совокупность живых организмов, занимающих определённую территорию и взаимосвязанных между собой.

Биогеоценоз – это совокупность биоценозов, включающая сообщества живых организмов факторы неживой природы на данной территории.

Биосфера – это оболочка Земли, занимаемая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и учавствующая в процессе их жизнедеятельности. Биосферу также называют “плёнкой жизни”.

Факторы окружающей среды, влияющие на живой организм, делятся на 3 группы:

1. Абиотические – факторы неживой природы;

2. Биотические – факторы живой природы;

3. Антропогенные – факторы воздействия человека и техники.

Живые организмы, как правило, обитают в тех условиях окружающей среды, в которых совокупность воздействующих на них факторов наиболее благоприятна. Как недостаток, так и избыток воздействия какого-либо фактора оказывают негативное, угнетающее влияние на живой объект.

Термин «экологическая проблема», который мы сейчас, к сожалению, слышим всё чаще, означает изменение природной среды в результате воздействия человека, ведущее к ухудшению структуры и функционирования природы. Экологические проблемы подразделяют на:

– Атмосферные;

– Водные;

– Геолого-геоморфологические;

– Биотические;

– Комплексные.

Несмотря на такие названия, причиной любой экологической проблемы является неумение человека жить в гармонии с природой, нерациональное использование ресурсов, неспособность ограничить потребности.

Значение экологии

“Ведь, если звезды зажигают – значит – это кому-нибудь нужно?” – такой вопрос задавал советский поэт Владимир Маяковский современникам. В чём же значение экологии?

Во-первых, она обобщает ценные фундаментальные знания об устройстве живой и неживой природы, полученные нами из других наук, помогает понять основные законы её функционирования.

Во-вторых, экология может дать ответ на волнующий умы многих вопрос: почему в наши дни природа пребывает в таком бедственном состоянии и как мы можем что-либо изменить?

В-третьих, результаты исследований экологов порой находят применение в самых неожиданных, отдалённых областях, таких как экономика и социология. Оказывается, что в ряде случаев поведение людей в группе, изменение численности населения страны, а то и глобальные экономические проблемы весьма точно описываются уже известными законами экологии.

Возможно, ещё не все открытия экологов человечество сейчас способно верно оценить. Но в будущем они, вполне вероятно, принесут действительную пользу.

© Иван Переверзев, 2011
Uraloved.ru

Экология Урала

Природа Урала

Пожертвовать 100 рублей «Ураловеду»

Источник: https://UraloVed.ru/problemy-sovremennosti/ekologiya-kak-nauka

Основы экологии и энергосбережения. Глава 1. Экология как наука (Я. Л. Мархоцкий, 2014)

1.1. ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА

Глава 1. Экология как наука

1.1. Историческое развитие экологии

Еще античными мыслителями и философами рассматривались взаимоотношения между живыми организмами и окружающей природной средой. Например, Аристотель классифицировал животных по образу жизни и способу питания. В сочинениях Гиппократа содержатся сведения о влиянии факторов среды на здоровье людей.

Еще на заре развития цивилизации экология приобрела практическое значение; по-видимому, она одна из древнейших наук. Целенаправленное преобразование природной среды уходит в глубокую древность, например:

• подсечное земледелие, т. е. вырубка лесов и использование освободившихся земель для выращивания культурных растений;

• создание систем искусственного орошения посевов.

Интерес к среде своего обитания был свойствен человеку всегда, так как от качества этой среды зависело не только благополучие семьи, рода, племени, но и само их существование.

В средние века господство схоластики ослабило интерес к изучению природы. Однако в эпоху Возрождения великие географические открытия снова возродили исследования ученых. В XVII–XVIII вв. экологические сведения встречались в работах зоологов, путешествующих натуралистов.

В эпоху Возрождения человек начал открывать новые природные территории.

Благодаря экспедициям знаменитых путешественников того времени – Христофора Колумба, Васко да Гама и других мореплавателей в рационе питания современных людей появились такие продукты, как картофель, томаты, кофе, чай, рис, кукуруза, пряности, рыба, морепродукты, экзотические овощи и плоды.

В 1749 г. шведский естествоиспытатель Карл Линней (1707–1778) опубликовал диссертацию «Система природы», где изложил свои взгляды на взаимоотношения живых организмов и влияние на их жизнь условий внешней среды. Заслуга К.

 Линнея в том, что он впервые последовательно для каждого вида растений, животных и микроорганизмов применил двойную (бинарную) номенклатуру – первое латинское название означало название рода, второе – видовую принадлежность.

Существенное влияние на формирование экологических взглядов имели работы автора первого эволюционного учения французского естествоиспытателя Жана Батиста Ламарка (1744–1829). Он выделял влияние «внешних обстоятельств» в качестве одной из наиболее важных причин эволюции животных и растений.

Экологическое направление в изучении географии растений заложили труды немецкого путешественника и географа Александра Гумбольдта (1769–1859). Растительность в биосфере распределена в соответствии с географической зональностью.

В сходных географических условиях у растений разных таксономических групп вырабатываются сходные «физиономические» формы, т. е. создается одинаковый внешний облик.

По распределению и соотношению этих форм можно судить о специфике физико-географической среды.

Значительный вклад в экологическое мышление внесли труды русского зоолога К. Ф. Рулье (1814–1858), которого по праву считают основоположником экологии животных. Его ученик Н. А. Северцов (1827–1885) издал монографию «Периодические явления в жизни зверей и птиц» (1855), не утратившую своего значения до наших дней.

Благодаря работам английского естествоиспытателя Чарльза Дарвина (1809–1882) развитие биологических наук обрело научную основу. В 1859 г. появился труд Ч.

 Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора», который положил начало целой эпохе в развитии биологии и послужил мощной основой для становления экологического направления.

В науке появились и закрепились идеи постепенного преобразования одних видов в другие путем естественного отбора на основе борьбы за существование.

В 1866 г.

немецкий биолог Эрнст Геккель (1834–1919) написал свою книгу «Общая морфология организмов», в которой было дано первое определение экологии: «Под экологией мы подразумеваем общую науку об отношениях организмов к окружающей среде, куда мы относим все условия существования в широком смысле этого слова. Они имеют частично органическую, частично неорганическую природу». Исходя из идей Ч. Дарвина, Э. Геккель дал развернутую характеристику этой отрасли знаний.

В программной речи «О пути развития и задаче зоологии», произнесенной в 1869 г., Э. Геккель сказал: «Под экологией мы подразумеваем науку об экономии, домашнем быте животных организмов.

Она исследует общие отношения животных как к их неорганической, так и к органической среде, их дружественные и враждебные отношения к другим животным и растениям, с которыми они вступают в прямые и непрямые контакты, или, одним словом, все те запутанные взаимоотношения, которые Ч. Дарвин условно обозначил как борьбу за существование».

Однако термин «экология» получил признание у научной общественности только в конце XIX в. В начале XX в. оформились и начали развиваться экологические школы ботаников, зоологов, гидробиологов и т. д.

На III Ботаническом конгрессе в Брюсселе в 1910 г. экология растений официально разделилась на экологию особей (аутэкологию) и экологию сообществ (синэкологию).

Это деление распространилось на общую экологию и экологию животных.

В 1913–1920 гг. вышли экологические труды В. Шелфорда, Ч. Адамса, С. А. Зернова. Создавались экологические научные общества, журналы; экологию стали преподавать в высших учебных заведениях.

Исследования многих выдающихся ученых, таких, как Г. Ф. Морозов, А. Д. Тенсли, Р. Линдеман, Ю. Одум и др.

, позволили создать совокупность знаний, идей, концепций, законов, которые являются фундаментом экологии.

Во второй половине XX в. экология как наука развивается особенно бурно, поскольку антропогенные изменения окружающей среды приобрели такие размеры, что человек (прямо или косвенно) сам стал их жертвой, а именно:

• бурный рост населения и увеличение урбанизированных площадей;

• загрязнение Мирового океана;

• вырубка лесов и рост поголовья скота;

• нехватка пресной воды;

• широкое применение пестицидов, химических удобрений, мелиорация, радиоактивное загрязнение;

• загрязнение биосферы отходами промышленности, сельского хозяйства, автотранспорта;

• накопление в биосфере фотооксидантов, ксенобиотиков тяжелых металлов;

• образование кислотных осадков, парниковый эффект, истощение озонового слоя и другие негативные факторы.

В 1972 г. ООН создала и провела в Стокгольме Первое Международное совещание по окружающей человека антропогенно измененной природной среде. Было принято решение о создании постоянно действующей комиссии Международной организации по охране окружающей среды (ЮНЕП). Программа ООН по окружающей среде действует и в настоящее время.

Основой современной экологии является биология, или общая экология (фундаментальная экология), изучающая всю природу в целом, уровни организации жизни на Земле, устойчивость живой природы.

1.2. Основные цели и задачи экологии

Термин «экология» предложен в 1866 г. Э. Геккелем (от греч. óikos – дом, жилище, местообитание, logos – наука, изучение). Образно говоря, экология – это наука о том, как жить и хозяйствовать в собственном доме. Каждый вид имеет свой дом; для современного человека – это вся планета Земля и околоземное космическое пространство.

Первоначально под «экологией человека» понимали раздел медицины, изучающий влияние внешней среды на человека. Но это влияние изучали и другие дисциплины.

В данном случае необходимо учитывать не только влияние среды на человека, но и влияние человека на природу, т. е. антропогенное воздействие на окружающий мир.

Предметом исследования общей экологии являются био- и геосистемы различных уровней организации и их динамика во времени и пространстве под влиянием внутренних и внешних факторов.

Экология человека – это интегральная наука, изучающая взаимоотношения человека с окружающей средой. Она, как и общая экология, развивается на организменном, популяционном, видовом, биоценотическом и биогеоценотическом уровнях. Экология человека рассматривает:

• отношение человека к определенным биотическим и абиотическим факторам;

• отрицательные явления, возникающие в процессе взаимоотношений общества и природы;

• негативное воздействие окружающей среды, измененной человеком, на природу самого человека, на состояние его здоровья.

Следовательно, выживаемость человека в полной мере зависит от него самого, от коренного изменения его воздействия на природу. Человек оказывает воздействие не только на животных, растения и микроорганизмы, но и на микро-, мезо- и макроэкосистемы, ландшафты, биосферу в целом и дальнейшее ее развитие.

В связи с этим экологию человека можно представить как новое комплексное междисциплинарное научное направление, изучающее взаимодействие общества с природой и техногенной средой, возможность управлять здоровьем человеческой популяции, ее усовершенствованием и развитием.

Постоянно возрастает влияние человека на биосферу. Преобразуется облик планеты:

• исчезают леса, а вместе с ними и некоторые виды растений и животных;

• истощаются запасы полезных ископаемых;

• ухудшается качество пищевых продуктов;

• осушаются болота и сооружаются новые водохранилища;

• некоторые из твердых и жидких отходов промышленности и сельского хозяйства не распадаются и не окисляются;

• естественные первичные биоценозы заменяются вторичными агроценозами: фотооксидантами и ксенобиотиками;

• выпадают кислотные и радиоактивные осадки;

• широко применяются пестициды и минеральные удобрения;

• канцерогенные углеводороды изменяют химический состав воды, воздуха и почвы;

• происходит постоянный прирост населения Земли;

• из-за парникового эффекта, истончения озонового экрана, электромагнитных излучений и многих других явлений возникают большие проблемы.

Экологическая безопасность должна входить в структуру национальной безопасности и обеспечивать:

• охрану среды и здоровья людей;

• распространение достоверной информации о состоянии природной среды и здоровья населения;

• проведение общественной экологической экспертизы и оценку экологического риска;

• защиту прав и интересов граждан;

• общественный контроль за соблюдением законодательства в области природопользования.

Основной целью экологии является:

• изучение взаимоотношений организмов между собой и окружающей средой;

• изучение структуры и организации экологических систем различного уровня;

• рациональное использование природных (естественных) ресурсов для потребления;

• сохранение биологического разнообразия и ресурсов растительного и животного мира;

• охрана флоры и фауны (заповедники, национальные парки, заказники, ландшафтные парки, памятники природы);

• упорядочение диалектического единства в системе «человек – общество – природа»;

• профилактика современного экологического кризиса и его последствий;

• формирование у населения экологического сознания и экологической культуры.

Стратегическими задачами современной экологии являются:

• развитие системы взаимодействия «человек – общество – природа». Эти задачи носят межведомственный характер и заключаются в изучении природоведческих и общественно-исторических, социально-экономических, санитарно-гигиенических, технико-технологических, медицинских и морально-этических систем взаимодействия общества и природы;

• изучение влияния различных факторов, в том числе и антропогенных, на структуру и динамику биоценозов и биогеоценозов;

• анализ хозяйственной деятельности человека относительно ее влияния на прогнозирование изменения факторов природы;

• умелое управление природно-хозяйственными комплексами с целью сохранения среды обитания человека;

• разработка и применение различных систем с целью ограничения использования химических веществ в борьбе с вредителями сельского и лесного хозяйства, т. е. с учетом общебиосферного закона – закона физико-химического единства живого вещества;

• приумножение и сохранение биологического разнообразия природы и особо охраняемых территорий.

К неотложным прикладным задачам экологии относятся:

• обеспечение экологической безопасности за счет неистощающего природопользования;

• разработка экологических основ промышленного и сельскохозяйственного производства;

• выработка социальных и экономических механизмов решения экономических проблем;

• решение организационно-правовых проблем управления природопользованием;

• развитие методов социально-экологического прогнозирования (мониторинга).

Задачами экологического мониторинга являются:

• наблюдение за состоянием биосферы и оценка прочности ее состояния;

• определение степени антропогенного воздействия на окружающую среду и выявление его факторов и источников.

1.3. Структура современной экологии

Современная экология не только использует свои методы исследования, но и широко применяет методы других наук – химии, физики, математики и т. д. Наряду с биоэкологией возникли экология человека и социальная экология. В зависимости от типа изучаемой биологической системы в экологии выделяют такие разделы, как аутэкологию, синэкологию, демэкологию.

Аутэкология (от греч. autos – сам) – раздел экологии, изучающий взаимоотношения отдельного организма и среды его обитания. Задачей аутэкологии является установление пределов существования особи (организма) и тех пределов физико-химических факторов, которые организм выбирает из всего диапазона их значений.

Изучение реакции организмов на воздействие факторов среды позволяет также выявить физиологические и морфологические изменения, характерные для данных особей. Следовательно, аутэкология изучает взаимоотношения особей и внешней среды. В основе этих отношений лежат морфологические реакции организма на воздействие среды.

Термин «аутэкология» был введен в 1896 г. швейцарским ботаником, флористом, профессором Карлом Шретером (1855–1939) именно для обозначения экологии особей.

При изучении экологии особей основное внимание уделяется:

• биохимическим реакциям;

• интенсивности газо- и водообмена, а также физиологическим процессам, определяющим состояние организма;

• использованию сравнительно-экологического и экологогеографического методов;

• сопоставлению состояния и реакции организма на внешние воздействия в различные периоды жизни (суточная, сезонная активность).

Синэкология (от греч. sýn – вместе), или экология сообществ, изучает ассоциации разных видов растений, животных и микроорганизмов, образующих биоценозы, их формирование и развитие, структуру, динамику, взаимодействие с физико-химическими факторами среды, энергетику, продуктивность и др.

Демэкология (от греч. demos – народ) изучает естественные группировки особей одного вида, т. е. популяции; выясняет условия формирования популяций и внутрипопуляционных группировок и их взаимоотношения, структуру, динамику, численность популяции (В. В. Маврищев и др., 2010).

Аутэкология, синэкология и демэкология представляют собой экологию природных систем. Основным содержанием современной биоэкологии является исследование взаимоотношений организмов друг с другом и с внешней средой на популяционно-биоценотическом уровне.

Однако понятие «экология» не ограничивается только биологической направленностью и связано с небиологическими науками – географией, геологией, физикой, химией, медициной, техникой и другими разделами научных знаний. Экологические науки, согласно Н. Ф. Реймерсу, состоят из фундаментальных и прикладных наук, которые тесно взаимодействуют друг с другом.

Современная экология делится на ряд научных отраслей и дисциплин (рис. 1.1). Различают следующие разделы экологии: геохимический, глобальный, животных, инженерный, космический, ландшафтный, микроорганизмов, насекомых, популяционный, пресных вод, радиационный, растений, сельскохозяйственный, факторальный, человека, социальный. (Н. Ф. Реймерс, 1994).

В современной экологии изучаются проблемы прямого и побочного влияния производственной деятельности:

• на тепловой режим планеты;

• фон радиоактивности;

• загрязнение Мирового океана;

• уменьшение запасов невозобновляемых энергетических ресурсов;

• поступление в биосферу непереработанных биохимических и токсичных отходов;

• экологическое состояние урбанизированных ландшафтов;

• физическое, психическое здоровье, генофонд нации.

Данные вопросы решаются совместно и тесно связаны с другими естественными и гуманитарными науками: экономикой, социологией, географией, технологией, демографией. Экология имеет следующее научные направления: экофизиологию, экогенетику, экоморфологию, экобиохимию и т. д. Это значит, что происходит экологизация мышления.

К основным экологическим проблемам современности относятся:

• изменение климата;

• истончение озонового слоя;

• нехватка пресной воды;

• загрязнение подземных вод;

• пагубное влияние пестицидов на здоровье;

• кислотные осадки;

• сокращение биологического разнообразия;

• уничтожение токсических отходов;

• накопление в биосфере ксенобиотиков.

Кроме основных экологических проблем, следует еще указать на глобальные задачи современности в целом:

• предотвращение ядерной войны и аварий на АЭС;

• демографическую стабилизацию;

• энергетическую проблему;

• продовольственную;

• урбанизацию и ее последствия.

Экология на современном этапе занимает центральное место при изучении биосферы. Исходя из вышеизложенного, можно сформулировать обобщенное определение экологии как науки.

Экология – это наука, которая изучает взаимоотношения организмов между собой и с окружающей средой, а также структуру и организацию биологических систем различного уровня (популяции, биоценозы, экосистемы) (В. В. Маврищев и др., 2010).

Знание экологии должно способствовать формированию экологического мышления человечества как необходимого условия его выживания и развития.

Рис. 1.1. Структура современной экологии

Источник: https://kartaslov.ru/%D0%BA%D0%BD%D0%B8%D0%B3%D0%B8/%D0%9C%D0%B0%D1%80%D1%85%D0%BE%D1%86%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%AF_%D0%9B_%D0%9E%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%8B_%D1%8D%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D0%B8_%D0%B8_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%BE%D1%81%D0%B1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F/2

1.1. Экология как наука

1.1. ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА

Каксамостоятельная наука экологиясформировалась приблизительнок 1900 г. Термин «экология» был пред­ложеннемецким биологом Эрнстом Геккелем в1869 г. Следовательно, это сравнительномолодая наука. Но именноона переживает в настоящее время периодбы­строгороста. Экология (от греч. oicos—доми logos— наука)в буквальном смысле — наука о местообитании.

Существуетмного определений экологии как науки,од­накоподавляющее большинство современныхисследо­вателейсчитает, что экология— это наука, изучающая ус­ловиясуществования живых организмов ивзаимосвязи междуорганизмами и средой, в которой ониобитают.

Понятиеэкологии очень обширно, поэтому взависимо­стиот акцента на той или иной ее задачеменяется и самаформулировка. Для «долгосрочногоупотребления» лучшимопределением может быть, например,следую­щее:«Экология — это биология окружающейсреды». Одиниз отечественных экологов А. С.

Данилевскийда­валтакое определение: «Экология — наукао структуре и функцииэкологических систем и о механизмах,обеспе­чивающихих гомеостазис». Для последних десятилетий

17

XXв. наиболее подходит одно из определенийэколо­гии,приведенное в полном словаре Уэбстера:«Предмет экологии— это совокупность или структура связеймеж­дуорганизмами и средой».

Соревнуясьдруг с другом в точности и краткостифор­мулировок,авторы забывают, что еще Эрнст Геккельдал этойнауке исчерпывающее определение: «Подэкологи­еймы понимаем сумму знаний, относящихсяк экономи­кеприроды: изучение всей совокупностивзаимоотноше­нийживотного с окружающей его средой, какоргани­ческой,так и неорганической, и прежде всего —его дружественныхили враждебных отношений с теми жи­вотнымии растениями, с которыми оно прямо иликос­венновступает в контакт. Одним словом, экология— это изучение всех сложных взаимоотношений,которые Дар­вин назвал условиями,порождающими борьбу за суще­ствование».

Экология, как ивсякая наука, имеет два аспекта.

Один— это стремление к познанию ради самогопозна­ния,и в этом плане на первое место ставитсяпоиск закономерностейразвития природы, а также их объяс­нение;другой – применение собранных знанийдля решенияпроблем, связанных с окружающей средой.

Стре­мительноеповышение значимости экологии объясняет­сятем, что ни один из вопросов огромнойпрактической важности в настоящее времянельзя решить без учета связеймежду живыми и неживыми компонентамипри­роды.

Практическийвыход экологии можно видеть, преждевсего,в решении вопросов природопользования;имен­ноона должна создать научную основуэксплуатации природныхресурсов.

Мы можем констатировать, чтопренебрежениезаконами, лежащими в основе естествен­ныхприродных процессов, привело к серьезномуконф­ликтучеловека и природы. «Совершенно ясно,— пишет американскийэколог Р.

Риклефс, что никаких очевид­ныхспособов исправить нанесенный природевред не существует,да и обвинение, предъявляемое человекуза еговозмутительное отношение к среде,следует стро-

18

ить не на стольочевидных фактах, как сбрасывание вреки сточных вод, опрыскивание посевовпестицидами, ружья и гарпуны охотников,выхлопные газы автомашин, расползающиесяво все стороны пригороды. Человекуследует предъявить обвинение в том, чтоон не сумел с должным вниманием отнестиськ законам, лежащим в основе экономикиприроды».

Законы, лежащие воснове естественных природных процессов,будут в центре нашего внимания. Однакопрежде необходимо остановиться навзаимоотношении экологии и охраныприроды. Западные ученые обычно различаютнауку экологию и науки об окружающейсре­де.

Экология изучает три группыфакторов среды, воз­действующих наорганизмы: абиотические, биотическиеи антропогенные. Охрана природырассматривает только третий фактор —воздействие человека на среду, и то нево всем совпадает с общеэкологическимподходом.

Охрана природы и шире и ужераздела экологии, кото­рый исследуетвлияние антропогенного фактора напри­роду. Уже — потому, что анализируетсяне любое воз­действие, а лишь то,последствие которого может иметьзначение для жизни человеческогообщества.

Шире — потому, что рассматриваетсявлияние антропогенного фактора нетолько на органический мир, но и нанежи­вую природу.

Обычноохрану природы рассматривают как отрасльпракти­ки,имея в виду комплекс государственных,международных и об­щественныхмероприятий, направленных на рациональноепри­родопользование,восстановление, умножение и охрануприрод­ныхресурсов для блага человеческогообщества.

Нередко, однако,охрана природы трактуется как наука,изучающая соци­альныйобмен веществ, или обмен веществ междуприродой и обществом.Интенсивность стихийного обменавеществом и энер­гиеймежду обществом и природой к настоящемувремени на­столько возросла, чтопредставляет серьезную опасность длядальнейшегосуществования человечества.

Обществопо степе­нисвоего воздействия на природу становитсягеологической силой.Достаточно сказать, что во всем мире врезультате гор­нодобывающихи земляных работ на земную поверхностьеже-

19

годновыносится около 5 куб. км породы, а этовсего в 3 раза меньше,чем уносят в океан все реки нашей планеты.За после­дние500 лет на поверхность из недр извлеченоне менее 50 млрд.тонн углерода, 2 млрд. тонн железа. Всегоза последнее столетиепромышленность выбросила в атмосферуоколо 360 млрд.тонн углекислого газа, что увеличилоего концентрацию почтина 13%.

Распахивая землю,человечество перемещает массу почвы,в 3 раза превосходящую количествовулканиче­ских пород, поступающих наземную поверхность из недр за тот жесрок.

Деятельность человека уже приводитк изменению геохимии отдельных районовза счет рассеи­вания некоторыхэлементов, сконцентрированных ранее вместорождениях.

Это таит в себе большиеопасности, ибо все организмы, включаяи самого человека, приспо­собились входе эволюции к существующему сочетаниюхимических элементов в окружающейсреде.

Для того чтобывнести ясность в предмет и задачиэкологии как науки, охарактеризуемвзаимоотношения ее с другими областямибиологии. Удобно это сделать с помощьюприема, использованного Ю. Одумом в егофундаментальном труде «Основы экологии»(1975).

Если образно представить структурубиологии в виде «слое­ного пирога»(рис. 1.

1), то его можно «разрезать накус­ки» двумя способами: во-первых,делить по горизонта­ли—тогда получимфундаментальные науки, такие какморфология, физиология, генетика, теорияэволюции, мо­лекулярная биология,биология развития и др.

, изучаю­щиеосновные свойства жизни и не ограничивающиесяисследованием отдельных групп организмов.Но можно разрезать «пирог» и по вертикали.Тогда получим «так­сономические»науки, занимающиеся изучением есте­ственныхгрупп живых организмов. Среди этих наук— ботаника, зоология и микробиология.

В свою очередь,каждая из них объединяет более час­тныенауки, имеющие дело с собственнойсравнительно узкой группой живыхорганизмов. В соответствии с этим мывправе разделить зоологию на протозоологию,энто­мологию, ихтиологию, орнитологиюи т. д. Экология от-

20

Рис. 1.1. «Слоеныйпирог» биологии (по Одуму, 1975). Объяснениев тексте.

носитсяк фундаментальным разделам биологии ипред­ставляет собой составную частькаждого таксономичес­когоподразделения. Мы можем говорить обэкологии растений,экологии животных, экологии микроорганизмов,арассматривая более частные элементыэтих разделов, иоб экологии птиц, рыб, насекомых и т. д.

Всвою очередь, экология подразделяетсяеще на че­тырегоризонта, соответствующих различнымуровням биологической организации: отиндивидуума через по­пуляциюи сообщество к экосистеме.

Для получениябо­леенаглядной картины, определяющей предмети зада­чиэкологии, можно вертикально разделить«экологиче­ский» слой не по принципусистематических таксонов, а поболее общим принципам биологическойорганизации, такимкак форма, функция, развитие, регуляцияи адап­тация.

Если мы рассмотрим все секции горизонта,соот­ветствующегосообществу, то обнаружим секцию формы,определяющуючисленность и обилие видов; секциюфун­кции,выясняющую взаимоотношения междупопуляция­михищника и жертвы и обоюдными влияниямиконкури-

21

рующих видов;секцию развития, изучающую смену ви­дов,например при переходе от расчищеннойземли к лесу; секциюрегуляции, исследующую способностьсообще­ства поддерживать присущуюему стабильность; и сек­цию адаптации,изучающую эволюцию приспособлений.

Если же выбрать какую-нибудь одну «стопкусекций», на­пример ту, котораясоответствует функции, то на уровнеэкосистемы будут рассматриваться потокиэнергии и кру­говорот веществ, науровне сообщества — взаимоотноше­нияхищник—жертва (гетеротипическиереакции) и меж­видоваяконкуренция, на уровне популяций —рождаемость, смертность,иммиграция и эмиграция; на уровнеорганиз­ма — физиология и поведениеособей.

1.2. РАЗДЕЛЫ ИТЕМАТИКА ЭКОЛОГИИ

Для того чтобыболее точно определить областьком­петенции экологии, рассмотримспектр уровней органи­зации живойматерии:

Основная областькомпетенции экологии — уровень экосистем,но она простирается и на последующийуро­вень, и на два предыдущих.Проанализируем каждый уровень отдельно.

Наименееизвестен небиологам популяционно-видовойуро­вень.Остановимся кратко на концепции вида.В 1809 г., т. е. за полвека до знаменитоготруда Ч.

Дарвина «Происхожде­ниевидов путем естественного отбора, илиСохранение благоприятствуемых породв борьбе за жизнь», Ж. Б.

Ламарк — наиболееяркий эволюционист додарвинскогопериода изда­ет свою философиюзоологии, в которой для объясненияпринципапостроения системы животных выдвигаетследую­щиетезисы:

  1. Виды изменяются, хотя и крайне медленно.

  2. Виды связаны незаметными переходами так, что границы вида расплываются. Иными словами, виды реально не суще-

22

ствуют:понятие вид привносится человеком дляудобства клас­сификации.

Мыупомянули точку зрения Ж. Б. Ламарка,чтобы с боль­шейсилой подчеркнуть, что вид реален, таккак ему свойствен целыйряд объективных черт. Рассмотрим семьиз них:

  1. Специфический тип организации: совокупность характер­ных признаков, позволяющих отличить особей данного вида от особей другого.

  2. Географическая определенность: существование особей вида в конкретном месте на земном шаре; ареал — район оби­тания особей единого вида.

  3. Экологическая определенность: особи вида живут в конк­ретном диапазоне физических факторов среды, таких как тем­пература, влажность, давление и пр.

  4. Дифференцированность, т. е. вид состоит из более мел­ких групп особей.

  5. Дискретность вида: особи данного вида отделены от осо­бей другого разрывом — хиатусом. Хиатус определяется действи­ем изолирующих механизмов, таких как несовпадение сроков размножения, использование специфических поведенческих реакций, стерильность гибридов и др.

  6. Воспроизводимость — может осуществляться бесполым пу­тем (степень изменчивости низкая) и половым (степень измен­чивости высокая, так как каждый организм сочетает признаки отца и матери).

  7. Определенный уровень численности, которая претерпе­вает периодические (волны жизни) и непериодические измене­ния.

Прежде всего, вполе зрения экологии попадаютза­кономерности взаимоотношений ивзаимосвязей отдель­ных особей и ихпопуляций между собой и с условияминеорганической среды.

Экология имеетдело в основ­ном с той сторонойвзаимодействия организмов со сре­дой,которая обусловливает развитие,размножение и выживание особей, структуруи динамику популяций и сообществ и ихроль в протекающих в биоценозахпро­цессах.

К примеру, физиолог изучаетзависимость от температуры процессов,происходящих в организме, эко­лог жевыясняет, как влияет изменение температурына интенсивность размножения иплодовитость организмов,

23

длительностьих онтогенеза, на характер пищевыхсвя­зей, скорость и направлениебиологических процессов, участвующихв круговороте веществ в экологическихси­стемах.

Различияв понимании предмета между физиологомиэкологом, изучающими один и тот же живойорганизм, хорошоопределил в 1930 г. Плантефоль: физиологизу­чаеторганизм, помещенный в искусственныеусловия среды,и затем осуществляет синтез полученныхразроз­ненныхданных; эколог же рассматривает организмв природной обстановке, где действуютпостоянно меня­ющиесясилы.

Можно привести много случаевнесоот­ветствиямежду результатами, полученными влабора­торныхусловиях и в природе. Так, распределениев ес­тественнойсреде обитания морской звезды Echinasterирака-отшельникаEupagurusобусловленостеногалинностью,т. е.

их высокой требовательностью кповышенной соленостиводы, но в лабораторных условиях ониока­зываются устойчивыми к сильному,даже быстро насту­пающемуопреснению воды.

Взаимоотношениеособей или групп особей того или иноговида с условиями среды составляетпредмет од­ногоиз основных разделов общей экологии —аутэкологии.Аутэкологическиеисследования обычно составляют важнуючасть современных ботанических,зоологических, сравнительно-физиологическихи других работ.

Для эко­логаважны те их результаты, которые позволяютвыяс­нитьместо и роль изучаемого вида в экосистеме.Де­тальныеэкологические исследования наиболеесуще­ственныприменительно к видам, играющимзначительную рольв экосистемах.

Особенно важны тепроявления жиз­недеятельностиданного вида, которые обусловливаютглавнейшие его связи с другими входящимив экосисте­мувидами.

Вкачестве специального раздела аутэкологииможно рассматриватьпопуляционнуюэкологию (демоэкологию), взадачу которой входит изучение структурыи динамики популяцийотдельных видов. С развитием популяционнойэкологии связано решение таких проблем,как ме-

24

ханизмырегуляции численности организмов,оптималь­наяплотность и допустимые нормы изъятияиз популя­цийиспользуемых видов, например в случаепромысло­воголова; уничтожение или подрыв популяцийпри борь­бес вредителями и т. д. Это направлениевесьма перспективно,так как решает целый ряд важнейших нетолькотеоретических, но и практических задач. К аутэкологии тесно примыкаетэтология — наука о поведе­нииживотных.

Специфическаязадача экологии состоит в изученииживойприроды на уровне экологических систем.Соот­ветственнос этим основным и ведущим ее разделомследует считать синэкологию(биоценологию), т.е.

уче­ниео сообществах растений, животных имикроорганиз­мовв их взаимодействии друг с другом и снеоргани­ческойсредой обитания.

В настоящее времябиоцено­логияпереросли в науку об экосистемах, которуюприменительнок биоценозам суши обычно называютбиогеоценологией.

Компонентыбиоценоза и их абиотическое окружениенастолькотесно связаны между собой, что образуютединство,для которого А. Г. Тенсли в 1935 г.

предло­жилтермин «экосистема»; в современнойэкологии со­ответствующий разделназывается учениемоб экосис­темах.Вотечественной и немецкой литературераспро­страненопредставление о биогеоценозе, введенноеВ.Н. Сукачевым.

Биогеоценоз — единствобиоценоза и биотопа,приуроченного к определенному участкузем­ной поверхности, тогда какэкосистема — более широ­коепонятие.

Изучениебиоценозов (биогеоценозов) включаетне­сколькоаспектов:

  1. структурный — доминирование, видовое разнообра­зие, видовая насыщенность, соотношение приспособи­тельных типов и др.;

  2. хорологический — пространственное распростране­ние ценозов, их структура в зависимости от общих кли­матических, зонально-поясных, ландшафтных и регио­нальных особенностей среды;

25

  1. сукцессионно-динамический — циклические и нео­братимые процессы, обусловленные изменениями сре­ды как в результате взаимоотношений внутри ценоза, так и под влиянием антропогенных воздействий;

  2. функционально-ценотический — трофические, сим-биотические, антибиотические, конкурентные и другие отношения, средообразующая деятельность и т. д.;

  3. энергетический —трофические уровни, поток энер­гии, формирование биологической продуктивности;

  4. биогеохимический — механизмы круговорота ве­ществ в биогеоценозе.

Этиаспекты исследований должны бытьподчинены раскрытиюмеханизмов функционирования природныхкомплексов для прогнозирования ихизменений и раз­работкипринципов управления ими.

Тематикаэкологии часто пересекается с тематикойдругихотраслей биологии: физиологии, генетики,био­физики,теории эволюции т. д.

Это определяетфор­мированиемножества промежуточных и синтетическихнаправлений,таких как экологическая физиология,ци­тоэкология,продукционно-энергетическая экология,эволюционнаяэкология и др.

Некоторые изучаемыеэко­логиейвопросы, например установление формвнутрипопуляционныхи межвидовых отношений, имеют ог­ромноезначение для понимания механизмовэволю­ции и для селекции. Отбор —явление экологическое, таккак представляет собой процесспреобразований вида.

Исследования,проводимые в пограничной меж­дуэкологией и физиологией области,необходимы для решениятаких актуальных задач, как выяснениемеха­низмовадаптации к разным условиям, в том числеэк­стремальным— холоду, сухости, снижению гравитациии т. д.

Экологиятесно переплетается и с небиологическиминауками— химией, физикой, геологией, географиейи др. Связьэкологии с физико-географическими игеофизи­ческимипроблемами особенно наглядна вгидробиоло­гии:изучение совокупности организмов,населяющих толщуводы и дно, ведется совместно сисследования-

26

миразличных физических факторов воды,приливно-отливныхявлений, циркуляции водных масс и пр.

Настыке с геологией и палеонтологиейвозникла па­леоэкология,восстанавливающая экологические связивымершихвидов на основании строения ископаемыхформи условий их захоронения.

В результатесоедине­ния экологического подходас принципами ландшафтоведенияпоявилась экология ландшафта —направление, котороетесно связано с проблемами рациональногоис­пользования,воспроизводства и охраны природныхре­сурсов.

Внедрение в экологию принциповтермодинамики породилопродукционно-энергетическую экологию,кото­раяисследует закономерности рассеиванияпотока энер­гиив пищевых цепях.

Привлечениеданных о влиянии растительных и жи­вотныхорганизмов на кору выветривания привелок со­зданиюВ. В. Докучаевым современного почвоведения.Недаром американский эколог Ю. Одумназывает Доку­чаеваодним из основателей экологии. На базепочвове­денияв синтезе с другими науками возниклитакие эко­логическиедисциплины, как почвенная микробиология,почвеннаязоология и др.

Наконец,экология тесно соприкасается скосмонав­тикой,так как жизнеобеспечение в условияхдлительно­го космического полета —это чисто экологическая про­блема.

Такимобразом, достижения экологии служатфунда­ментомдля решения ряда актуальных задачсовремен­ности.Все больше ученых мира склоняются кмнению, чтоэкология — одна из важнейших наукбудущего. Эко­логическиепринципы постепенно пронизывают всебо­лееширокий круг проблем науки и производства.

В час­тности,с данными, полученными экологией, тесносмы­каютсятакие проблемы, как управление крупными,полностьюавтоматизированными производственнымиобъединениямиили создание мощных кондиционирован­ныхсистем жизнеобеспечения на предприятияхс уча­стиембольшого числа людей.

Здесь могут бытьисполь­зованымногие принципы и механизмы, действующиев

27

природе,например принципы обратной связи идоми­нантности,принципы множественного обеспеченияна­дежности и соотношения лабильностии стабильности и т. д. Не случайноэкологией в последнее время сталиинтересоватьсяпредставители таких далеких от биоло­гииспециальностей, как архитектура истроительство. Ужевозникли новые научные направления —инженер­наяэкология, экология градостроительства.

Формированиеновых синтетических направлений —объективныйпроцесс, связанный с повышением ролиэкологиив решении ряда проблем развитиясовремен­ногообщества. В связи с этим понятие «экология»ста­новитсявсе более неопределенным, так как егорас­пространяютна самые различные сферы человеческойдеятельности.Все чаще встречается трактовка эколо­гиикак синтетической науки.

В то же время,как пишет А.Ф. Алимов (1989), «вряд ли правильно говоритьо синтетической науке в отличие отсинтетических мате­риалов,также трудно представить междисциплинарнуюнауку».

Нам представляется правомернымпредложен­ное тем же автором выделениеспециального раздела экологиисоциоэкологии(по аналогиис социосферой),которая,используя общие законы экологии, будетзаниматься количественной оценкойвзаимодей­ствиячеловеческого общества с природнымиэкосис­темами.

В таком случае сохранится значениеэкологии каксугубо биологической науки, исследующейструк­туруи функционирование систем надорганизменногоуровняв естественных и измененных условиях,что не исключает, естественно, формированиячастных син­тетическихнаправлений, связанных с решениемраз­личныхзадач.

Источник: https://studfile.net/preview/2789119/page:3/

Тема № 1. Определение экологии как науки. Краткая история экологии

1.1. ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 50Следующая ⇒

План лекции:Основные задачи и методы экологии. экологии. Предмет и задачи экологии. Взаимосвязь экологии с другими биологическими науками. Подразделы экологии. Методы экологических исследований. Этапы развития экологии.

Слово экология образовано от греческих «ойкос» (что означает дом, жилище, местообитание, убежище) и «логос» (наука). В буквальном смысле экология – это наука об организмах «у себя дома».

В настоящее время большинство исследователей считает, что экология – это наука, изучающая отношения живых организмов между собой и окружающей средой или наука, изучающая условия существования живых организмов, взаимосвязи между средой, в которой они обитают.

Возникновение экологии связано с идеями всестороннего, системного подхода к действительности. Особенность экологического подхода определяется тем, что в представление об экосистеме входят две крупные подсистемы.

Одна из них помещается в центре и рассматривается как главный объект, а другая как окружающая среда, с которой центральный объект обменивается информацией, веществом и энергией.

Все связи оцениваются, прежде всего, по их воздействию на установленный объект.

Следовательно, основным содержанием экологии становится исследование взаимоотношений организмов друг с другом и со средой на популяционно-биоценотическом уровне и изучение жизни биологических макросистем более высокого ранга: биогеоценозов и биосферы, их продуктивности и энергетики.

Отсюда очевидно, что предметом исследования экологии являются биологические макросистемы (популяции, биоценозы, экосистемы), их динамика во времени и пространстве.

Задачи экологии связаны с изучением динамики популяции, к учению о биогеоценозах и их системах, выявлению закономерностей и процессов существования макросистем, в также поиск рациональных путей управления системами в условиях неизбежной индустриализации и урбанизации нашей планеты.

Экология – один из сравнительно молодых и стремительно развивающихся разделов биологии. Тем не менее, в той или иной степени взаимоотношение организмов со средой изучают разные разделы биологии (табл. 1,). Экология затрагивает лишь те стороны, которые связаны с изучением развития, размножения и выживания особей, структуру и динамику популяций и сообществ.

Тесные связи экологии установились с физиологией, в результате чего выделилось и успешно функционирует такое направление, как экологическая физиология. Экологические и физиологические методы взаимно пронизывают обе науки. Также тесно происходит взаимодействие экологии с морфологией, дав нам такие направления, как экологическая морфология и экологическая эмбриология.

Таблица 1 – Классификация биологических наук (по Б.Г. Иоганзену, 1959)

Общие науки Частные науки Комплексные науки
Систематика Микробиология Гидробиология
Морфология Ботаника Аэробиология
Физиология Зоология Почвоведение
Экология Антропология Паразитология
Генетика
Биогеография
Эволюционное учение

Экология тесно связана с систематикой, так, последняя не может обойтись без экологических критериев для точного определения изучаемых видов.

Существует тесная связь экологии с эволюционным учением и генетикой.

Сейчас уже не вызывает сомнения тот факт, что в природе имеют место экологические механизмы эволюции, исследование которых должно вестись при совместной работе экологов, генетиков и эволюционистов.

На базе экологии стало возможно развитие таких дисциплин, как биогеография, этиология, палеоэкология. Геоморфология и почвоведение сблизились с экологией, поскольку многие процессы образования и разрушения почв происходят при участии животных и растений.

Выясняя характер влияния физических факторов среды на организм и ответные реакции последних, экология не обходится без таких небиологических наук, как климатология, метеорология, физическая география.

Достижения экологии успешно применяются в сельском, охотничье-промысловом, лесном хозяйствах, медицине, ветеринарии, при проведении мероприятий по охране природы, рациональном природопользовании ее ресурсов.

В экологии выделяют следующие основные уровни организации живых систем: молекулярный (генный); клеточный; тканевый, органный; организменный; популяционный (популяционно-видовой); биоценотический; биогеоценотический (экосистемный); биосферный.

Экология изучает, главным образом, системы надорганизменных уровней организации: популяционные, экологические.

Самой крупной и наиболее близкой к идеалу по «самообеспечению» веществом и энергией является биологическая система – биосфера. Она включает все живые организмы Земли, находящиеся во взаимодействии с физической средой как единое целое.

Системный подход указывает на необходимость учета множества факторов при анализе тех или иных явлений и тем боле при планировании вмешательства в экосистемы.

Таким образом, экология – это комплексная наука, изучающая законы существования живых систем в их взаимодействии с окружающей средой.С научно-практической точки зрения обоснованно деление экологии на теоретическую и прикладную.

Теоретическая экология вскрывает общие закономерности организации жизни.

В обще-теоретическом плане к задачам экологии относятся:

· разработка общей теории устойчивости экосистем;

· изучение экологических механизмов адаптации к среде;

· исследование регуляции численности популяции;

· изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;

· исследование продукционных процессов;

· моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.

Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов. Научную основу прикладной экологии составляет система обще-экологических законов, правил и принципов.

Основные прикладные задачи, которые экология должна решать в настоящее время, следующие:

· прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий в окружающей природной среде под влиянием деятельности человека;

· улучшение качества окружающей природной среды;

· сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов;

· оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития, в первую очередь в экологически неблагоприятных регионах.

Экология, как общая биологическая наука, также может быть расчленена на составные части: экологию растений, экологию насекомых, экологию лесных пород и т.д.Однако если для других наук индивидуум является наикрупнейшей единицей, то для экологии он – мельчайшая единица исследований.

В настоящее время экология распалась на ряд научных отраслей и дисциплин. По средам и компонентам различают экологию суши, пресных водоемов, морскую, Крайнего Севера, высокогорий, химическую (биохимическую, геохимическую, экологию животных, экологию растений и другое) (рис. 1).

Рисунок 1 – Структура современной экологии (схема)

По подходам к предмету выделяют аналитическую и динамическую экологии. С точки зрения фактора времени рассматривают историческую, эволюционную и палеоэкологию (в том числе археологию).

В экологии объективно выделяют подразделения, изучающие органический мир на уровне особи (организма), популяции, вида, биогеоценоза, биосферы. В связи с этим экология подразделяются на аутэкологию, демэкологию, эйдэкологию, синэкологию и т.д. (табл. 2).

Таблица 2 – Разделы экологии

Разделы экологии
Аутэкология или экология организмов Взаимодействие между отдельными организмами и факторами среды
Демэкология или популяционную экология Взаимоотношения между организмами одного вида и средой обитания. Экологические закономерности существования популяций
Эйдэкология Экология видов. Экологические закономерности существования отдельных видов.
Синэкология или учение об экосистемах Взаимоотношения организмов разных видов и среды обитания как единого целого. Экологические закономерности функционирования экосистем.
Географическая, или ландшафтная экология Изучает крупные геосистемы, географические процессы с участием живых организмов и их среды.
Глобальная экология или учение о биосфере Роль живых организмов и продуктов их жизнедеятельности в создании земной оболочки, закономерности ее функционирования.

Экология, как было отмечено выше, имеет свою специфику, объектом ее исследования служат не отдельные особи, а группы особей, популяций, то есть биологические макросистемы. Многообразие связей, формирующихся на уровне биологических макросистем, обуславливает разнообразие методов экологического исследования.

Основными методами экологических исследований являются полевые, экспериментальные исследования с использованием экосистемного, популяционного, эволюционного и исторического подходов, изучение сообществ и местообитаний.

Для эколога первостепенное значение имеют полевые исследования, то есть изучение объектов непосредственно в естественной обстановке.

При этом используются методы физиологии, морфологии, биохимии, анатомии, систематики и других биологических и небиологических наук.

Полевые методы позволяют установить результат влияния на организм или популяцию определенного комплекса факторов, выяснить общую картину развития особи, вида, популяции или сообщества.

Однако, наблюдения не всегда могут дать точный результат, это можно выяснить иногда при помощи эксперимента. Обычно экологический эксперимент носит аналитический характер.

Экспериментальные методы позволяют проанализировать влияние на развитие организма отдельных факторов в искусственно созданных условиях и, таким образом, изучить все разнообразие экологических механизмов, обуславливающих его нормальную жизнедеятельность.

Экосистемный подход. При экосистемном подходе центром внимания исследователя-эколога является поток энергии и круговорот веществ между биотическим и абиотическим компонентами экосферы. Наибольший интерес представляет установление функциональных связей, таких, как цепи питания живых организмов между собой и с окружающей средой.

Экосистемный подход выдвигает на первый план общность всех сообществ, независимо от местообитания и систематического положения входящих в них организмов.

В экосистемном подходе находит приложение концепций саморегуляции (гомеостаза), из которой становится ясным, что нарушение регуляторных механизмов, например, в результате загрязнения среды, может привести к биологическому дисбалансу. Экосистемный подход важен при разработке стратегии развития сельского хозяйства.

Популяционный подход.В современных популяционных исследованиях используются математические модели роста, самоподдержания и уменьшения численности популяции тех или иных видов.

Построение моделей связано с такими понятиями, как рождаемость, выживаемость и смертность.

Популяционный подход обеспечивает теоретическую базу для понимания вспышек численности вредителей и паразитов, имеющих значение для медицины и сельского хозяйства.

Дает возможность борьбы с ними с применением биологических методов, например, использование хищников и паразитов вредителя, позволяет определить критическую численность вида, необходимую для его выживания. Это особенно важно при организации заповедников, ведении сельского и охотничьего хозяйства, а в теоретическом плане – при изучении вопросов эволюционной и исторической экологии.

Эволюционный и исторический подходы.

Эволюционная экология рассматривает изменения, связанные с развитием жизни на Земле, позволяет понять основные закономерности, которые действовали в экосфере с того момента, когда важным экологическим фактором, влияющим на большинство организмов и на физическую среду, стала деятельность человека. Эволюционный подход в исследованиях позволяет реконструировать экосистемы прошлого, используя палеонтологические данные (анализ пыльцы, ископаемые остатки и т.д.) и сведения о современных экосистемах.

Изучение сообществ. При изучении сообществ исследуют растения, животных и микроорганизмы, которые обитают в различных биотических единицах, таких, как лес, луг, пустошь и т.д.

Основное внимание уделяется определению и описанию видов, изучению факторов, ограничивающих их распространение.

Одним из аспектов подобных исследований является получение научных данных о сообществах, что важно для решения вопросов рационального использования природных ресурсов.

Изучение местообитаний. Он широко распространен в полевых исследованиях, так как местообитания легко поддаются классификации. Изучаются абиотические компоненты экосистемы, основные факторы – вода, почва, свет и ветер.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Date: 2015-09-24; view: 644; Нарушение авторских прав

Источник: https://mydocx.ru/7-39719.html

Book for ucheba
Добавить комментарий