Охрана и рациональное использование водных ресурсов

Экология 

1. Экология как наука и научная дисциплина. Содержание, предмет и задачи экологии.

 

Термин «экология» впервые  был введен в 1866 году немецким ученым Э. Геккелем в его книге «Всеобщая  морфология организмов». Он состоит  из двух латинских слов: «oikos» -дом, местообитание, жилище, и «logos» - наука. В дословном  переводе - это наука об организмах у себя дома. Э.Геккель рассматривал экологию как науку, изучающую взаимодействие организмов со средой их обитания. С  точки зрения современной биологии жизнь на Земле представлена следующими уровнями организации живой материи: ген- клетка - ткань - орган - организм- популяция - биоценоз (сообщество)- биогеоценоз (экосстема)- биом- биосфера и предметом экологии являются биологические системы  от организма до биосферы. Современное  определение экологии как науки  звучит так: “ Экология - это биологическая наука, изучающая формирование, структуру и функционирование биологических систем всех уровней от организма до биосферы и их взаимодействие с окружающей средой.

Как самостоятельная наука экология сформировалась приблизительно к 1900 г. Термин "экология" был предложен  немецким биологом Эрнстом Геккелем в 1869 г. Следовательно, это сравнительно молодая наука. Но именно она переживает в настоящее время период быстрого роста.

Экология (греч. oicos - дом и logos - наука) в буквальном смысле - наука о местообитании.

Существует  много определений экологии, однако подавляющее большинство современных  исследователей считает, что экология - это наука, изучающая условия  существования живых организмов и взаимосвязи между организмами  и средой, в которой они обитают.

Понятие экологии очень обширно, поэтому  в зависимости от акцента на той  или иной ее задаче меняется и формулировка определения. Для "долгосрочного употребления" лучшим может быть, например, следующее: "Экология - это биология окружающей среды". Для последних десятилетий XX в. наиболее подходит одно из определений экологии, приведенное в полном словаре Уэбстера: "Предмет экологии - это совокупность или структура связей между организмами и средой". Эрнст Геккель дал этой науке исчерпывающее определение: "Под экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего - его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми оно прямо или косвенно вступает в контакт. Одним словом экология - это изучение всех сложных взаимоотношений, которые Дарвин назвал условиями, порождающими борьбу за существовавание".

Экология, как и всякая другая наука, имеет два аспекта :

первый - это стремление к познанию ради самого познания,

второй - применение собранных знаний для решения практических проблем, связанных с окружающей средой.

Все возрастающее значение экологии объясняется  тем, что ни один из вопросов огромной практической важности в настоящее  время нельзя решить без учета  связей между живыми и неживыми компонентами природы.

Практический  выход экологии можно видеть, прежде всего, в решении вопросов природопользования; именно она должна создать научную  основу эксплуатации природных ресурсов. Законы, лежащие в основе естественных природных процессов, будут в  центре нашего внимания. Однако прежде необходимо остановиться на взаимоотношении  экологии и охраны природы. Западные ученые обычно различают науку экологию и науки об окружающей среде. Экология изучает три группы факторов среды, воздействующих на организмы:

Абиотические, биотические, антропогенные.

Охрана  природы рассматривает только третий фактор - воздействие человека на среду, и то не во всем совпадает с общеэкологическим  подходом. Охрана природы и шире и уже раздела экологии, который  исследует влияние антропогенного фактора на природу. Уже - потому, что  анализируется не любое воздействие, а лишь то, последствие которого может иметь значение для жизни  человеческого общества. Шире - потому, что рассматривается влияние  антропогенного фактора не только на органический мир, но и на неживую  природу.

 

Уровни организации материи (по Т. Миллеру)   ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИИ

Содержание, предмет и задачи экологии.

Термин  «экология» (от греч. oikos – жилище, место обитания и logos – наука) предложил Э. Геккель в 1866 г. для обозначения биологической науки, изучающей взаимоотношения животных с органической и неорганической средами. С того времени представление о содержании экологии претерпело ряд уточнений, конкретизаций. Однако до сих по нет достаточно чёткого и строгого определения экологии, и все ещё идут споры о том, что такое экология, следует ли её рассматривать как единую науку или же экология растений и экология животных – самостоятельные дисциплины. Не решён вопрос, относится ли биоценология к экологии или это обособленная область науки. Не случайно почти одновременно появляются руководства по экологии, написанные с принципиально разных позиций. В одних экология трактуется как современная естественная история, в других – как учение о структуре природы, в котором конкретные виды рассматриваются лишь как средства трансформации вещества и энергии в биосистемах, в третьих – как учение о популяции и т.д.

Нет необходимости останавливаться  на всех существующих точках зрения относительно предмета и содержания экологии. Важно  лишь отметить, что на современном  этапе развития экологических представлений  все более чётко вырисовывается её суть.

Экология  – это наука, исследующая закономерности жизнедеятельности организмов (в  любых её проявлениях, на всех уровнях  интеграции) в их естественной среде  обитания с учётом изменений, вносимых в среду деятельностью человека.

Из  этой формулировки можно сделать  вывод, что все исследования, изучающие  жизнь животных и растений в естественных условиях, открывающие законы, по которым  организмы объединяются в биологические  системы, и устанавливающие роль отдельных видов в жизни биосферы, относятся к экологическим.

Однако  приведенное определение слишком  пространно и недостаточно конкретно, хотя на первых этапах развития экологии один из вариантов его (экология –  это наука об отношениях организмов друг с другом и со средой, наука  о приспособлениях и т.п.) не только был принципиально верным, но и  мог служить ориентиром при постановке ряда исследований.

В последнее время экологи пришли к принципиально важному обобщению, показав, что условия среды осваиваются  организмами на популяционно-биоценотическом  уровне, а не отдельными особями  вида. Это привело к интенсивному развитию учения о биологических  макросистемах (популяциях, биоценозах, биогеоценозах), что оказало громадное  влияние на развитие биологии в целом  и всех её разделах в частности. В  результате стали появляться всё  новые и новые определения  экологии. Её рассматривали как науку  о популяциях, о структуре природы, о динамике численности и т.д. Но все они, несмотря на некоторую  специфичность, определяют экологию как  науку, исследующую законы жизни  животных, растений и микроорганизмов  в естественной среде обитания с  учётом роли антропических факторов.

Основные  формы существования видов животных, растений и микроорганизмов в  естественной среде обитания – это  внутривидовые группировки (популяции) или многовидовые сообщества (биоценозы). Поэтому современная экология изучает взаимоотношения организмов и среды на популяционно-биоценотическом уровне. Конечной целью экологических исследований является выяснение путей, с помощью которых вид сохраняется в постоянно меняющихся условиях среды. Процветание вида заключается в поддержании оптимальной численности его популяций в биогеоценозе.

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

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

Из  содержания и предмета исследований экологии вытекают и её основные задачи, которые могут быть сведены к изучению динамики популяций, к учению о биогеоценозах и их системах. Структура биоценозов, на уровне формирования которых, как было отмечено, происходит освоение среды, способствует наиболее экономичному и полному использованию жизненных ресурсов. Поэтому главная теоретическая и практическая задача экологии заключается в том, чтобы вскрыть законы этих процессов и научиться управлять ими в условиях неизбежной индустриализации и урбанизации нашей планеты.

Предметом изучения экологии в широкой постановке вопроса является система “организмы плюс среда их обитания”, причем среда, преобразованная самими организмами и, в частности, человеком.

Цель: Изучение законов функционирования экологических систем всех уровней и биосферы в целом в условиях природопреобразующей деятельности человечества и выработка тактики и стратегии поведения человечества в целях оптимизации функционирования этих систем.

Задачи экологии прямо вытекают из цели и существующих на планете проблем:

1) всеобъемлющая диагностика состояния  природы планеты и ее ресурсов;

2) определение порогов выносливости  экологических систем по отношению  к антропогенной нагрузке;

3) выработка критериев оптимальности  функционирования экологических  систем;

4) изучение обратимости и путей  восстановления антропогенных нарушений  экологических систем;

5) разработка прогнозов изменений  в биосфере и состояний окружающей  человека среды при разных  сценариях политического, экономического  и социального развития человечества;

6) отказ от дискредитировавшей  себя природопокорительной идеологии  и формирование идеологии и  методологии экоцентризма, направленной  на экологизацию экономики, производства, политики и образования.

Сегодня различают следующие основные отрасли экологии:

1. Общая экология -- изучает общие законы формирования, функционирования и эволюции экологических систем на основе анализа таких целостных ее характеристик, как продуктивность, круговорот вещества и энергии, устойчивость, биоразнообразие (генофонд) и др.

Ее  ядром является теоретическая экология.

2. Специальная экология (биоэкология) -- первоначально сформировавшееся научное направление, включающее специальные, чисто биологические разделы экологии; к настоящему времени разделившееся на подотрасли:

а) аутэкология (от гр. out -- отдельно) -- экология отдельных особей и видов;

б) популяционная экология;

в) синэкология ( от гр. syn -- вместе) -- экология многовидовых сообществ, биоценозов (от гр. bios -- жизнь, kinos -- сообща, вместе);

г) экология систематических групп (бактерий, грибов, растений, животных, а также  более мелких систематических единиц: типов, классов, отрядов и т. д.);

д) эволюционная экология -- учение о роли экологических факторов в эволюции.

3. Геоэкология -- изучает взаимоотношения организмов и среды обитания с точки зрения их географической принадлежности.

В нее входят:

а) экология сред -- воздушной, суши, почвенной, морской, пресноводной;

  б) экология природно-климатических  зон -- тундры, тайги, степи, пустыни,  гор, болот, морских берегов,  и т.п.;

в) экология географических областей, регионов, стран, континентов.

4. Прикладная экология -- большой комплекс дисциплин,связанных с различными областями взаимоотношений между человеческим обществом и природой. Прикладная экология имеет следующие основные разделы:

а) инженерная экология -- изучение и разработка инженерных норм и средств, отвечающих экологическим требованиям;

б) сельскохозяйственная экология (агроэкология и экология сельскохозяйственных животных);

в) биоресурсная и промысловая экология;

г) урбоэкология (экология городов, населенных пунктов, коммунальная экология);

д) медицинская экология;

е) экотоксикология;

ж) приложения экологии к практике охраны природы и окружающей среды.

5. Экология человека -- комплекс дисциплин, изучающих взаимодействие человека к биологической особи и, как социального субъекта с окружающей его природной и социальной средой.

Сюда  входят:

а) биоэкология человека;

б) социальная экология (экология личности, семьи, социальных групп, экология рас  и наций, демографическая экология).

6. Глобальная экология (биосферология) -- изучает взаимоотношения всего человечества в процессе его развития с биосферой.

2. Численность и плотность популяции

Основными показателями структуры  популяций является численность  и распределение организмов в  пространстве и соотношение разнокачественных  особей. В связи с размерами  ареала популяций может значительно  изменяться и численность особей в популяциях.