Основные задачи экологии. Предмет экологии, ее структура, задачи экологии
Предмет экологии, ее структура, задачи экологии
Из всех живых организмов человек наиболее старается изменить природу, используя и приспосабливая её для своих нужд. Сегодня, благодаря развитию науки и техники, человек способен вторгаться во все микро- и макромиры, во все процессы, протекающие в биосфере. Тем самым он вызывает нежелательные изменения и не видит последствий. Если до некоторых пор срабатывали механизмы саморегуляции и они компенсировали антропогенное воздействие, то сегодня человеческая деятельность достигла таких размеров, которые сопоставимы с масштабами природных явлений.
Например, подземные ядерные взрывы по мощности сравнимы со слабыми и средними сейсмическими толчками.
Разрушительная деятельность человека породила конфликт между обществом и природой, создала проблемы, которые принято называть экологическими. Решение экологических проблем требует огромной работы во всех областях науки и техники. И теоретическим фундаментом всей природоохранной деятельности является наука экология.
В 1866 немецкий биолог Эрнст Геккель ввёл в науку термин экология (oikos – дом, жилище, logos – учение, наука), т.е. учение о доме. Геккель назвал термином экология новый раздел биологии, изучающий совокупность всех взаимосвязей между живыми и неживыми компонентами природной среды, который по мере накопления новых знаний превратился в самостоятельную науку.
Предметом экологии является совокупность или структура связей между организмами и средой. Главный объект изучения экологии – экосистемы, представляющие собой единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания. Кроме того, в область её компетенции входит изучение отдельных видов организмов (организменный уровень), их популяций, биотических сообществ и биосферы в целом. Иерархия экологических уровней и область изучения экологии представлена на рис.1. Экология изучает главным образом те системы, которые расположены в верхней части спектра, то есть выше уровня организма.
|
|
|
|
Рис. 1. Иерархия экологических уровней:
Структура экологии
Общие закономерности взаимодействия любых живых существ, включая и человека как биологическое существо, изучает наука – общая экология, в состав которой входят следующие разделы:
Аутэкология – исследующая индивидуальные связи отдельного организма (особи) с окружающей средой;
Популяционная экология (демэкология) – изучающая структуру и динамику популяций отдельных видов
Синэкология (биоценология) – изучающая взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем.
Экология также классифицируется:
1. По среде обитания:
· Экология пресных вод
· Экология моря
· Экология суши
· Экология океана
2. По объектам исследования:
· растений
· позвоночных
· микроорганизмов
· человека
В настоящее время экология вышла за рамки сугубо биологической науки и превратилась в междисциплинарную науку, изучающую сложнейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. В связи с обострением экологической обстановки наблюдается «экологизация» всех наук и отраслей народного хозяйства, т. е. обязательному учету законов и требований экологии при осуществлении любой деятельности.
В таком качестве экологию разделяют на 2 части – теоретическую и прикладную. Теоретическая экология вскрывает общие закономерности организации жизни в экосистемах и самой биосфере как глобальной экосистеме Земли, на основе законов общей экологии, учения о биосфере и положений экологии человека. Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса, разрабатывает принципы рационального природопользования на основе законов, правил и принципов теоретической экологи..
В 20 веке экология возведена в ранг обобщающих наук, которая обобщает экологические направления самых разных наук: права, экономики, геологии, биологии, математики, географии, социологии, медицины и др.
Основные задачи экологии
1. Исследование закономерностей организации жизни в природных системах, в том числе при антропогенном воздействии на эти системы.
2. Создание научной основы рациональной эксплуатации биологических ресурсов, прогнозирование изменения природы в результате деятельности человека, управление процессами, протекающими в биосфере.
3. Регуляция численности популяций.
4. Восстановление нарушенных природных систем и сохранение эталонных участков биосферы
5. Формирование биосферного мышления и экологического сознания у людей, выработка норм экологической этики и морали
6. Оптимизация экономических, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития общества и государтства.
История экологии.
Экология как наука начала своё развитие с доисторических времён с накопления эмпирических знаний. Человек начал познавать природу ещё в те времена, когда он научился добывать огонь и использовать орудия труда. Люди накапливали эмпирические знания о природе, занимаясь элементарными делами. Так, например, рыбак знает, что форель водится в ручьях с быстрым течением, тогда как карась предпочитает стоячие воды. Или каждый знает, что на берегах ледовитого океана не водятся львы, а в Сахаре нет белых медведей. С развитием цивилизации развивались и экологические познания, и экологические проблемы.
Элементы экологических знаний обнаруживаются в сочинениях многих учёных античного мира. Гиппократ выдвинул идеи о влиянии факторов среды на здоровье людей. Аристотель классифицировал животных по образу жизни и способу питания. В древнем Египте и Вавилоне были известны методы борьбы с накоплением в почве токсичных для растений солей. Техника удаления солей хоть и была примитивной, но она уже существовала. Жители Средиземного моря для получения пресной воды фильтровали морскую воду через слой почвы. В таких городах как Афины, Рим, Иерусалим, Александрия канализационные стоки не сбрасывались в реку, а собирались в специальных отстойниках и, затем использовались для орошения полей и садов.
В средние века науки о природе развивались медленно в силу религиозного догматизма.
Толчком к развитию наук о природе послужили открытия новых стран и тем самым нового растительного и животного мира в эпоху Возрождения.
18 столетие характеризуется наблюдениями натуралистов и осмысливанием влияния природных факторов на развитие и эволюцию живых организмов.
Первая половина 19 века – зарождение и становлении экологии как науки: накопление данных о взаимосвязи живых организмов со средой обитания, первые научные обобщения. Первые предупреждения (Мальтус, Ламарк) о возможных негативных последствиях воздействия человека на природу.
Вторая половина 19 века - создание Ч. Дарвином учения о происхождении видов, указавшим на взаимозависимость и взаимовлияние всех форм живой и неживой природы. На основании этого учения Э. Геккель выделил экологию как науку, изучающую все взаимодействия в природе. Под экологией он понимал «сумму знаний о всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего - его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми он прямо или косвенно вступает в контакт».
Однако представления о целостности среды ещё не стали господствующей системой взглядов.
Начало 20 столетия – А. Тэнсли ввёл термин экосистема и указал на невозможность отделения организмов от окружающей среды. Создание Вернадским учения о биосфере и ноосфере.
Вторая половина 20 столетия – характеризуется большим вниманием мирового сообщества к угрозе экологического кризиса. Осознан роль человека как части природы и зависимость его от ресурсов планеты.
Основные понятия экологии.
Вид – совокупность особей, обладающих общими морфофизиологическими признаками, занимающих свою область обитания, способных в природных условиях скрещиваться друг с другом.
Популяция– совокупность особей одного вида, объединённых общими условиями существования.
Популяция характеризуется рядом признаков:
плотность, рождаемость, смертность, возрастная структура, распределение в пространстве, кривая роста и т.п.
Количественно популяция может быть оценена числом особей, пpиходящихся на аpеал (площадь ее pаспpостpанения). Так обычно оцениваются популяции животных, в частности - пpомысловых. Другим паpаметpом является плотность популяции, котоpая может быть, в зависимости от целей, определена количеством особей или биомассой (или эквивалентной ей энергией) данного вида на единицу площади
Её обычно измеряют и выражают числом особей или биомассой популяции на единицу площади или объёма (500 деревьев на 1 га или 200 кг рыбы на 1 га поверхности водоёма).
Плотность популяции, являясь важнейшей ее хаpактеpистикой, но не дает исчерпывающего представления о благополучии популяции, динамики и тенденции ее развития. Эти данные могут быть получены из анализа динамики численности популяции, т.е. изучения pождаемости, смеpтности и возpастной структуры.
Рождаемость– способность популяции к увеличению численности.