Что такое экология окружающая среда: Шесть причин, почему здоровая окружающая среда должна быть правом человека

Экология и Окружающая среда

Что такое экология?

Экология — это научный анализ и изучение взаимодействия организмов с окружающей их средой. Экология как наука играет важную роль в понимании различных экосистем. Это междисциплинарная область, охватывающая как биологию, так и науку о Земле, и считается разделом биологии.

Экология, как правило, исследует жизнь, структуры, характеристики и влияние окружающей среды, в которой живут животные и вши. Экология делится на экологию животных и экологию растений. Однако растения и животные всегда вместе, то есть они точно не отделены друг от друга, потому что они находятся на одном и том же маршруте.

Экология происходит от греческого слова o home ına, общежития юрты yer и ik logic bilim, означающего науку, дискурс и слово.

Что такое среда?

Окружающая среда — это культурная, экономическая, социальная, биологическая и физическая среда, которая позволяет всем живым существам выживать и поддерживать свое поколение.

Другими словами, это место, где живому существу разрешается вести здоровый образ жизни. Это также природа, которая охватывает все живые существа на Земле, а также всевозможные неодушевленные существа.

Наука об окружающей среде фокусируется на взаимодействии между физическими, химическими и биологическими компонентами окружающей среды, включая его воздействие на все организмы. Наука об окружающей среде для многих людей выражает, в частности, влияние человека на окружающую среду.

В чем разница между экологией и наукой об окружающей среде?

Поскольку понятия «Окружающая среда» и «Экология» являются тесно связанными принципами, их часто путают и считают одинаковыми. Но эти два понятия совершенно разные и далекие.

В то время как окружающая среда определяется как место, которое содержит все живые и неодушевленные существа, Экология занимается научным исследованием взаимодействия организмов друг с другом и отношений между другими организмами и их экосистемами.

Наука об окружающей среде направлена ​​на выявление внутренних и внешних факторов, которые влияют на окружающую среду и организмы, живущие в ней, в поисках решений экологических проблем. Экология направлена ​​на понимание жизненного процесса, адаптации, распределения и биоразнообразия.

Наука об окружающей среде включает воздействие населения на экосистему, основное влияние глобального потепления в более широком масштабе, влияние городской жизни на изменение окружающей среды и меры по обеспечению устойчивости. Экология предполагает взаимодействие, адаптацию, изменения в экосистемах и внешние факторы, которые влияют на популяцию определенных организмов.

Ученые-экологи анализируют процессы по всему миру, оценивают системы для альтернативной энергетики, оценивают меры по снижению загрязнения воздуха и воды и управляют существующими природными ресурсами. Экологи изучают групповые взаимодействия, включая брачные привычки, миграцию, предпочтения в еде и хищные модели. Они используют тщательные наблюдения и данные для объяснения эволюционных и эволюционных адаптаций, влияющих на многие виды, и для изучения того, как биоразнообразие влияет на популяции.

Вообще говоря, наука об окружающей среде является более широкой областью, которая включает в себя многие элементы наук о Земле и жизни; в то время как экология фокусируется на том, как организмы взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой, и часто с очень специфической популяцией живых существ.

Экологи изучают такие вопросы, как размер популяции, разнообразие, распределение и распространенность конкретных организмов, а также конкуренция между различными экосистемами.

Некоторые вопросы, рассматриваемые экологами, могут включать:

• Жизненные процессы, взаимодействия и адаптации конкретного вида
• Влияние факторов окружающей среды на популяции организма
• Прогресс изменений в экосистемах
• Обилие и распространение организмов в окружающей среде
• Биоразнообразие в экосистеме

Ключевые вопросы для науки об окружающей среде могут включать в себя:

• Как городские районы способствуют изменению окружающей среды?
• Финансовые потребности для производства биоразнообразия и потребления человеком
• Глобальное воздействие местных экологических изменений
• Долгосрочные изменения в окружающей среде
• Влияние населения на определенные экосистемы
• Исследования устойчивости

Экология окружающей среды | Зелёный Мир

25 апреля, 2013 / Николай Одегов, Специалист по экологии

Человек и природа – не паритетное взаимоотношение, так как главенствующая роль принадлежит природе. Природа – это весь мир, который окружает человека, она колыбель жизни в разных формах и значениях. Все сущее, окружающая нас среда может существовать в живой и неживой форме, но этот мир в разнообразных проявлениях влияет на нашу жизнь.

Взаимосвязи и закономерности взаимодействия всего сущего были замечены в глубокой древности и были частью человеческой философии. Стремительное развитие технического прогресса, стремление подчинить природу – все это выдвинуло на первый план вопросы сохранения

экологии и охрану окружающей среды.

Строятся мощнейшие заводы, возводятся гигантские станции, протяженность газо- и нефтепроводов растет с каждым днем. Все это является частью технического прогресса на благо человечества, но оборотной стороной этого прогресса является гибель лесов, загрязнение водоемов, изменение ландшафтов.

Много лет мы тешили себя мыслью, что человек является хозяином природы, но именно его «хозяйствование» оставляет за собой безжизненные пространства, бесплодные пустыни, уничтоженные экосистемы и зараженные водоемы.

Плачевное состояние экологии и заражение окружающей среды не позволяет современному человеческому обществу наслаждаться свежестью морского прилива, чистым дыханием лесного пространства, кристальной водой источника.

Это мы так изменили природу. Взрывами атомных электростанций, реками текущего бензина, сточными водами фабрик и заводов, смогом выхлопных газов, истощением голубых лент рек, вырубкой лесных массивов. И если человек разумный не осознает ответственности за состояние экологии и окружающей среды, что же оставит он после себя на голубой планете?

Сегодня эти вопросы волнуют многих людей, которые объединяются в общества «зеленых», экологические союзы. Ведь только совместными усилиями мы в состоянии возродить и сохранить природные богатства и нести ответственность за все живое на нашей планете, за наш дом – колыбель жизни.

Окружающая среда и ее охрана

Современное состояние окружающей среды требует защиты при помощи закона и целой системы природоохранных нормативов. Охрана окружающей среды и экологии должна ограничить губительное и разрушительное влияние человека на окружающую природу. Многие страны и сообщества современного мира ввели специальные меры для обеспечения

сохранности окружающей среды.

Введены строгие ограничения выбросов веществ и вредных газов в гидросферу и атмосферу. Организовывается и финансируется создание специализированных уникальных заповедников, национальных парков, заказников. Вводятся ограничительные меры по вылову рыбы, а также сокращаются сезоны и размеры охоты. Проблема мусора и отходов производств решается с применением современных методов и технологий переработки.

С 1972 года Глобальной Ассамблеей ООН дата 5 июня объявлена днем празднования Всемирного дня окружающей среды. Выбор этой даты не случаен, ведь именно в 1972 году Стокгольмская конференция рассматривала серьезные проблемы окружающей среды. Этот день является призывом к ежегодному проведению государствами и организациями специальных мероприятий, направленных на

сохранение экологии и окружающей среды.

5 июня в России также празднуется «День эколога», но каждый житель Земли должен запомнить, что здоровая экология среды – это не праздники, а действия. Несоблюдение экологического баланса может привести к трагическим последствиям.

Удручающие прогнозы

• Ежегодное увеличение площади пустынь составляет 27 миллионов гектаров, что приводит к катастрофическим для всего человечества потерям плодородной почвы. Все вместе взятые пшеничные поля Австралии – вот площадь земель, которую ежегодно теряет сельское хозяйство.
• Только 3% населения в 1800 году проживало в городах, 50% городских жителей зафиксировано статистикой в 2008 году, а к 2030 году сосредоточение людей в городах будет составлять 60%.
• Информационные технологии уже в настоящее время являются следствием поступления в атмосферу Земли 2% СО2, что превышает объемы выбросов углекислого газа от деятельности авиации. Ожидаемые прогнозы неутешительны и предполагается, что разработки в области Интернет технологий к 2020 году увеличат поступления в атмосферу СО2 до 20%.
• По утверждениям биолога Уилсона из Гарвардского университета, с лица Земли ежегодно исчезают 30 000 видов разнообразных живых организмов, а конец тысячелетия при таких темпах ознаменуется безвозвратной потерей половины нынешнего биоразнообразия.
• Нерациональная разработка различных месторождений к концу этого века может стать причиной полного истощения полезных ископаемых Земли.
• Площади первобытных лесов, которые являются средой обитания 3/4 для всех биологических видов планеты, за последние 40 лет сократились на 20%, и стремительно продолжают сокращаться.
• Коралловые рифы планеты сократились на 30% и уничтожение уникальных экосистем продолжается.
• Стихийные бедствия и катастрофы на планете с 2000 по 2006 включительно в сравнении с предыдущим десятилетием возросли на 187%. И это ответ планеты на наше к ней отношение.
• Загрязнение экологии подземных вод становится потенциальной угрозой загрязнения 97% запасов пресных вод на планете.
• Влияние экологической ситуации на окружающую среду приведет к полному исчезновению к 2033 году снегов на Килиманджаро.
• Глобальное потепление интенсивно влияет на вечную мерзлоту, что становится причиной ежегодной утраты Россией 30 квадратных километров суши.

Экология, окружающая среда и индустриализация

Вышеперечисленные факты показывают, каким образом индустриальный прогресс влияет на экологию и загрязнение окружающей среды. Наша планета уже не может гордиться чистым воздухом, плодородной почвой и «живой» водой. Почти каждый город похож один на другой огромным количеством автомобилей, фабрик и заводов.

Индустриальная деятельность, вырабатывая побочные продукты, убивает все живое на планете. Кислотные дожди, глобальное потепление, истончение озонового слоя – перечень довольно длинный, который складывается из множества мелких нарушений, не соблюдения норм, халатности.

Весь этот негатив, и связанные с ним процессы, вызван огромным количеством загрязняющих веществ, которые попадают в атмосферу от промышленных предприятий. Города, лишенные растительности, задыхаются от смога. Дизельные и бензиновые двигатели автомобильного транспорта ежедневно отравляют воздух.

Огромные массивы лесов — легкие планеты — безжалостно уничтожаются в угоду росту промышленности. Кислородный баланс нарушается не только в отдельно взятой стране, но и на всей планете.

Многие животные, птицы и растения занесены в Красную книгу, другие балансируют на грани исчезновения, ведь животный мир не только стал источником пропитания человечества, а продуктом алчности и развлечения.

Поймы рек и озер превращаются в пустыни, солончаки, зловонные лужи. Птицы уже не находят пристанища у богатых пищей берегов рек и озер. Запасы рыбы истощаются или гибнут от разлива нефтепродуктов. Некогда богатые популяции рыб мы можем частично наблюдать только в океанариумах.

И для этого нет необходимости читать пугающие сводки прессы, у каждого близлежащего водоема мы можем наблюдать удручающую картину загрязнения и безответственного отношения к экологии и окружающей среде. Какие еще нужны «страшилки», чтобы каждый человек понял, что губить природу не этично, не модно, а опасно?

Экологическое воспитание

Безусловно, проблемы экологии и окружающей среды должны решаться на мировом уровне, с использованием законодательных, организационных, санитарно-гигиенических, инженерно-технических и прочих мероприятий и рычагов. Но, можно начать уже сейчас бережливо относиться к своему дому — Земле в рамках своего дома, района, города.

Например, в Мурманской области, на базе детско-юношеской библиотеки активисты организации «Природа и молодежь» провели массовый мастер-класс по изготовлению экологических сумок по японской технике Фурошики.

Техника Фурошики позволяет использовать квадратный кусок ткани в качестве тары для переноски различных предметов всевозможных габаритов и форм. Целью этого мероприятия стало большое желание подрастающего поколения отказаться от пластиковых пакетов, как предметов, представляющих опасность для экологии.

Немного фантазии, и масса средств и ресурсов на производство ненужного пластика экономится, без ущерба окружающей среде. «Сохраним планету вместе» — так звучали лозунги этого дня, где сотрудники организации информировали детей и родителей о разрушительном влиянии антропогенного воздействия на природу и о необходимости защиты окружающей среды от нас самих.

Начинать можно с малого, и даже такой вклад в защиту экологии и улучшение окружающей среды оздоровит наше будущее.

Экологическая среда

Экологическая среда; Это отрасль науки, которая изучает интересы живых существ с окружающей средой отдельно и полностью, а не исследует их одновременно. Экология, которая изучает положительное и отрицательное воздействие организмов на окружающую среду, в которой они живут, направлена ​​на минимизацию экологических проблем и обеспечение устойчивости жизни.

Чтобы побудить существ быть более чувствительными к экологической среде и повысить осведомленность, существует множество исследований, которые напоминают о природе и чистоте, таких как зеленая среда, зеленый мир и зеленая этикетка. В то же время многие ученые и особенно страны Европейского Союза Над этим много работы, социальная ответственность не должна наносить вред окружающей среде, в которой вы живете.

Это видимый факт, который нельзя отрицать. И для собственного качества жизни, и для преемственности следующих поколений каждый должен проявить необходимую чувствительность. Исследование, проведенное в Университете Северной Каролины в Соединенных Штатах, обнаружило в некоторых шампунях «Безумное вещество диэтаноламин-DEA, клетки мозга убили клетки в Мраморном море у сортов 1978 126 сегодня, это число уменьшилось до 25. До 2050 считается, что 98% морских организмов исчезнет.

Баланс быстро ухудшается. Эффекты видны во всех живых существах. Наибольшее влияние ухудшения естественного баланса зависит от многих причин, таких как химические вещества, быстрое потребление энергии, разрушение природных ресурсов и наличие необратимых отходов. Природа сама по себе имеет порядок. Например, известно, что живые существа выживают при условии, что они едят друг друга.

Быстрая деградация климата создает условия для жизни животных и растений, поскольку дезинфекция пищевых продуктов осуществляется с помощью химикатов, структуры растений разрушаются и становятся канцерогенными веществами. Потребители знают, что они будут более безопасными, обеспечивая производство и потребление перерабатываемых, самовосстанавливающихся ресурсов, которые повышают осведомленность и уменьшают загрязнение окружающей среды, не содержат вредных отходов. Согласно опросам и опросам, потребители обратились к экологическим продуктам с экологическим подходом.

Экологические продукты не ограничиваются конкретным предметом, но система распределения, заготовка сырья, используемого в производстве, все этапы производства и доставки потребителям, упаковка и маркировка доминируют над всем процессом, пока он не станет отходом после конечного потребления. Можно использовать экологические продукты во многих секторах, таких как производство продуктов питания, производство одежды, готовая одежда, производство энергии, средства личной гигиены — косметические продукты, строительство зданий, защита земель.

Каковы преимущества использования экологических продуктов?

• устойчивые природные ресурсы
• Поколения живых существ продолжаются
• оказывает положительное влияние на физическое и психическое здоровье
• Гарантирует, что мир выживет дольше
• Новые поколения остаются с зеленым и безопасным миром
• Облегчает выход на международные рынки с точки зрения торговли
• оживить экономику
• повышает конкурентоспособность
• оживить туризм

Разница между экологией и окружающей средой | Сравните разницу между похожими терминами — Образование

Разница между экологией и окружающей средой — Образование

Экологический vs Экологический

Различие между экологией и окружающей средой возникает в результате изучения экологии и окружающей среды. И экологические, и экологические исследования основаны на окружающей среде. Экология и окружающая среда — это два аспекта природы и ее изучения, которые сегодня занимают центральное место. Это происходит как из-за деградации окружающей среды из-за загрязнения, так и из-за изменений в экологии, вызванных природными силами. Поскольку и экологические, и экологические исследования касаются взаимосвязанных концепций, они вызывают путаницу в умах читателей, и многие думают, что эти два понятия одно и то же, что неверно. В этой статье сделана попытка выделить различия между этими двумя исследованиями.

Что такое экологические исследования?

Экологические исследования относятся к распространению и численности различных живых организмов и их взаимодействию с окружающей средой. Однако они изучают не только это, но и влияние окружающей среды на их среду обитания и их распространение. Экологические исследования имеют более широкий характер и требуют изучения физической, химической, а также биологической среды различных организмов. Они проводят глубокий анализ биогеохимических циклов и обычно начинают с поступления энергии от солнца, которое действует как источник пищи для растений, поскольку они превращают ее в пищу посредством фотосинтеза. Экологические исследования требуют тесного сотрудничества геологов, химиков и ботаников, поскольку они изучают влияние и взаимоотношения организмов и окружающей их среды. Экологи обращают внимание на очень специфические группы видов. Например, это могут быть птицы определенного вида.

Компоненты пресноводной экосистемы Махараштры

Что такое экологические исследования?

Основное внимание в экологических исследованиях уделяется взаимодействию человека с различными аспектами окружающей среды. Их беспокоит вред, причиняемый деятельностью человека, и способы сохранения окружающей среды. Экологические исследования не заботятся о взаимодействии других организмов с окружающей их средой как таковой. В этом аспекте это может показаться уже, чем экология. Однако, как отдельное исследование, экологические исследования имеют широкую предметную область. В области экологических исследований ученые изучают природную среду. Они также изучают искусственную среду. Затем они также сосредотачиваются на различных отношениях между этими двумя. Он содержит основные принципы различных направлений обучения. Например, экология играет определенную роль в исследованиях окружающей среды, поскольку экологические исследования также изучают набор существ, а именно людей, и их взаимодействие с обществом. Даже такие предметы, как право, политика, экономика, философия и т. Д., Известны как предметы, связанные с этим исследованием.

Экологи — это люди, которых больше всего беспокоит загрязнение, вызванное деятельностью человека, и его влияние на окружающую среду. Хотя в нем упоминаются виды, находящиеся под угрозой исчезновения, и способы увеличения численности таких видов, защита окружающей среды больше связана с шагами, которые необходимо предпринять для улучшения качества окружающей среды.

В чем разница между экологическим и экологическим?

• Экология — это научное исследование различных живых организмов, их распространения и их взаимоотношений с окружающей средой.

• Основное внимание в экологических исследованиях уделяется взаимодействию человека с различными аспектами окружающей среды.

• Экология шире, поскольку она изучает различные организмы и то, как они взаимодействуют с окружающей средой. Однако в этом аспекте экологические исследования намного более узкие, поскольку они учитывают только взаимодействие человека с природой.

• Экологи — это ученые, изучающие различные организмы и их отношение к окружающей среде, в которой они живут. В результате правительства прибегают к услугам экологов, чтобы получить идеи о том, как защитить определенное население в своей среде, найти лучшие способы защищать исчезающие виды и т. д.

• Экологические исследования сосредоточены на человеческом взаимодействии между людьми и окружающей средой, в которой они живут. Это делается для поиска решений сложных проблем. Например, ученые-экологи могут помочь в создании программы по снижению загрязнения.

Таким образом, как часть науки, экологические и экологические исследования сосредоточены на том, чтобы сделать этот мир лучше. Для этого оба изучают окружающую среду. Экология изучает отношения между организмами и окружающей средой. Тем временем экологические исследования сосредоточены на одном виде. Экологические исследования сосредоточены на людях и на том, как они поддерживают отношения с окружающей средой. Оба исследования полезны, поскольку оба помогают нам решать проблемы, касающиеся окружающей среды и видов, живущих в ней.

Изображения любезно предоставлены:

1. Компоненты пресноводной экосистемы Махараштры Нилеш Хеда (CC BY-SA 3.0)
2. Центр экологических исследований Баларата через Wikicommons (общественное достояние)

что это такое, ее виды и значение

В широком смысле окружающей средой называют различные условия, в которых развивается организм. Говоря о ней, в первую очередь подразумевают природное окружение человека. Именно оно подвергается опасности и меняется из-за антропогенной деятельности.

Определения в законах РФ

В России взаимодействие людей с природой закреплено в законе ФЗ-7 «Об охране окружающей среды», принятом в 2001 году. В нём окружающая среда определяется как совокупность компонентов природной среды, природных и природно-антропогенных объектов, а также антропогенных объектов.

Отличие от экосистемы

Экосистема — более узкое понятие, так как включает в себя сугубо природные объекты и явления. Пример — лес с обитающими в нём животными. Окружающая среда же формируется под действием природных и антропогенных факторов. Например, в неё входит общество, с которым контактирует человек.

Виды окружающей среды

Окружающую среду разделяют по характеру на живую и не живую, а по охвату — на микро- и макси- среду.

• Неживая среда — это небиологические условия и факторы, то есть атмосфера, литосфера и гидросфера.
• Живая среда объединяет растения, микроорганизмы, животных, включая человека.
• Микро-среда — то, что непосредственно окружает организм, например, город, в котором проживает человек.
• Макро-среда — это совокупность всех условий, окружающих организм. К ней относят Землю, и именно изменения на макро- уровне вызывают наибольшую озабоченность, так как касаются всех организмов.

Значение и функции

Благоприятная окружающая среда — необходимое условие для поддержания жизни на планете. Если в ней присутствуют серьёзные проблемы, начнут меняться экосистемы. Организмы не смогут питаться, размножаться и развиваться.

К функциям окружающей среды относят:

• предоставление организмам мест обитания;
• обеспечение организмов пищей;
• обеспечение биоразнообразия видов;
• предоставление организмам ресурсов, требуемых для развития и размножения;
• обеспечение благоприятных для жизни климатических условий;
• реализация эстетической функции (человек может любоваться природой).

Изменение окружающей среды

Изменчивость природы — её естественное свойство, и живые существа в ходе эволюции приспосабливаются к переменам. Однако быстрые и радикальные изменения представляют опасность для жизни организмов. Примерами таких изменений могут выступать:

Негативное влияние человека на природу

Естественные и антропогенные причины

К природным факторам относят извержения вулканов, эрозию почвы, смещение литосферных плит, удары метеоритов, вспышки на солнце и т.д.

Причиной естественных изменений может быть средообразующая деятельность организмов. Например, на локальном уровне бобровая плотина, перегородившая реку, влечёт гибель некоторых растений из-за переизбытка влаги.

Ядерные испытания

Антропогенные факторы вызывают большее беспокойство экологов, так как у планеты нет средств защиты от стихийно развивающейся человеческой деятельности. Например, пластиковые отходы разлагаются слишком долго, поэтому мир подвергается сильному загрязнению. Из-за ядерных испытаний и катастроф на АЭС почва и воды загрязняются радиоактивными изотопами.

Люди не всегда влияют на мир сугубо отрицательно. В заповедниках и заказниках сохраняются находящиеся на грани вымирания виды. Затонувшие корабли становятся домом для водной фауны. Современные города стали кормовой базой для многих живых организмов, например собак, кошек и голубей.

Возможные последствия изменений

Рост городов и населения Земли, бурное развитие промышленности привели к химическому, радиоактивному, тепловому, световому, шумовому и визуальному загрязнению окружающей среды. Его можно считать главной проблемой, влекущей к возникновению неблагоприятных перемен:

1. Под действием промышленных выбросов фреонов и окислов азота разрушается озоновый слой. Из-за этого жёсткое ультрафиолетовое излучение Солнца достигает поверхности планеты, вызывая рак кожи у животных и убивая растения.
2. Вымирание некоторых животных из-за сокращения их ареалов обитания в результате химического и шумового загрязнения.
3. Нарушение пищевых цепочек из-за вымирания некоторых видов. Например, вымирание фитопланктона в результате истончения озонового слоя влечёт нарушения в процессе фотосинтеза.
4. Загрязнение воды в густонаселённых районах Индии, Африки и Китая приводит к увеличению заболеваемости инфекционными болезнями и раком.
5. Из-за смога и гари в промышленных городах у людей развивается астма и иные болезни дыхательных органов. Дети чаще рождаются с врождёнными заболеваниями и генетическими отклонениями.
6. Использование пестицидов и гербицидов в сельском хозяйстве загрязняет почву и грунтовые воды. Ещё опаснее захоронения токсичных отходов. Растения не могут расти в заражённых местах, вслед за ними пропадает фауна.
7. Промышленные выбросы парниковых газов (углекислого газа, метана, водяного пара) — одна из причин глобального потепления, которое приведёт к вымиранию малочисленных видов и смещению ареалов обитания животных.

Охрана окружающей среды

Регулировать отношения человека и природы необходимо на законодательном уровне. Неконтролируемое потребительское отношение к природе быстро истощает ресурсы планеты, ухудшая условия жизни. Некоторые решения, например, Монреальский протокол по защите озонового слоя, принимаются на международном уровне.

В мире

ООН способствует координации экологов по всему миру, спонсирует эко-проекты и следит за исполнением предписаний по выбросам вредных веществ. В рамках программы ООН по окружающей среде предлагаются и осуществляются проекты по снижению негативного влияния человека на атмосферу и экосистемы:

• предоставление ста тысячам жителей Индии займов и скидок на покупку солнечных панелей;
• спонсирование охраны заболоченных территорий на Ближнем Востоке;
• проведение международной обучающей программы по защите экологии в 1975-1995 годах.

Комплексные меры по охране окружающей среды реализуются только в экономически развитых странах. Густонаселённые развивающиеся регионы наносят наибольший вред экологии, но у них нет средств на программы защиты окружающей среды.

На Западе активно создаются «зелёные» политические партии и движения.

Самое известное — Greenpeace —планомерно ведёт эко-пропаганду, устраивает демонстрации, участвует в реализации проектов по охране природы, следит за соблюдением экологических предписаний.

По всей планете созданы заповедники и заказники, куда помещают животных, находящихся под угрозой вымирания. Эти районы защищены от браконьерства, туризм в них строго регулируются, отсутствует негативное воздействие промышленности на экосистемы. В результате создаются благоприятные условия для размножения видов, экологическая обстановка тоже улучшается.

Проход через тропические папоротники и деревья общественного природного парка Букит Тимах в Сингапуре

В России

В ФЗ-7 «Об охране окружающей среды» описаны права и обязанности граждан по защите экологии, полномочия органов государственной власти, технологические нормативы для производств и т.д.

В РФ свыше 100 крупных заповедников и заказников, акцент делается на поддержание биоразнообразия. С этой целью была создана Красная Книга России. Браконьерство преследуется по закону, но отследить его трудно из-за большой территории заповедников и недостаточной технической оснащённости работников.

Как правильно разделять мусор дома

В стране постепенно внедряют раздельный сбор и последующую переработку мусора, ликвидируя свалки ТБО и уменьшая нагрузку на экологию.

В крупных городах чаще применяют солнечные панели для питания уличных фонарей и светофоров. Солнечная энергетика в целом стала более популярна, люди оснащают солнечными панелями и коллекторами частные дома.

Экономические проблемы, коррупция и экологическая неграмотность населения не позволяют в полной мере внедрять меры по охране природы. Однако Россия вслед за государствами Запада стремится обезопасить окружающую среду от антропогенного воздействия.

Экология и мифы, которые ее убивают

Экологические проблемы беспокоят все мировое сообщество, однако далеко не все знают, как остановить загрязнение окружающей среды.

Одни думают, что бумажные стаканчики легко разлагаются, другие верят в безвредность электробусов. Редакция Т&Р в рамках спецпроекта #надоразобраться собрала самые распространенные мифы об экологии и разобралась, насколько они обоснованны.

Электробусы безопасны для окружающей среды

Электробусы становятся более популярными, например, в Москве их насчитывается уже 333. Многие уверены, что этот транспорт не наносит никакого вреда окружающей среде. Но это не так! Выбросы в атмосферу происходят не во время эксплуатации, а в процессе самого производства.

При производстве комплектующих дизельного транспорта в атмосферу выбрасывается 5,6 тонн углекислого газа, а при создании электромобиля — 8,8 тонн. Выбросы этого вещества — причина глобального потепления, которое влечет за собой вымирание некоторых видов животных, уничтожение плодородных земель. Кроме того, батарея, используемая в электробусах, трудно перерабатывается из-за того, что содержит небольшое количество лития, кобальта и никеля. Поэтому чаще всего такие батареи не утилизируются. Пока что в Европе на утилизацию идет всего 5% лития, остальное сжигается или выбрасывается на свалки.

Пластик разлагается дольше, чем стекло

Не переработанные стекло и пластик могут нанести вред окружающей среде. При этом если выкинутая пластиковая бутылка разлагается 450-500 лет, то стекло — более 1000 лет.

Однако не весь пластик гниет сотни лет. Например, биопластик, производимый из органических отходов, перерабатываемых полимеров, разлагается в течение полугода в домашнем или промышленном компосте. Биоразлагаемые полимеры обладают способностью к ускоренному разложению в природных условиях. Доля таких материалов на рынке Европы на 2020 год составляет около 5%.

Заботиться о мире и отправлять отходы на переработку нужно сейчас. По прогнозам благотворительной организации Ellen MacArthur Foundation, к 2050 году в океанах будет больше пластика, чем рыбы.

Товары с пометками «эко» и «био» всегда лучше

К сожалению, нет.

Чаще всего — это маркетинговый ход для привлечения людей, следящих за экологией или своим здоровьем. У этого метода даже есть свое название «гринвошинг» — экологическое позиционирование продукта или компании без основания.

Термин «гринвошинг» придумал эколог Джей Вестервельд в 80-х. Тогда на фальшивом эко-позиционировании бренда попались несколько компаний. Так, крупная нефтяная корпорация Chevron заказала серию дорогих телевизионных и печатных рекламных роликов для демонстрации своей заботы об окружающей среде. Но вскоре выяснилось, что Chevron нарушала закон о сохранении чистого воздуха, а также загрязняла места обитания животных. Спустя 40 лет бренды все еще используют этот прием. И он действует. Так, каждый пятый россиянин считает, что товары с маркировками «био», «эко», «органик» безопасны для окружающей среды и человека.

В итоге же отметки полезны только брендам: маркировка повышает конкурентоспособность товара и открывает возможность стать востребованным на западных рынках.

Тем не менее, в мире и в России есть бренды, которые используют «эко» маркировки не для галочки. «Например, в России это «листок жизни» — единственная экомаркировка, признанная на международном уровне благодаря научному подходу к оценке продуктов, проектов и услуг на базе комплексного анализа жизненного цикла».

Бумажный пакет экологичнее пластикового

Похоже на правду, но нет. По данным Greenpeace, при производстве бумажных пакетов в атмосферу выбрасывается на 70% больше вредных веществ, чем при изготовлении пластиковых. А сброс отходов в водоемы увеличивается в 50 раз.

Бумажные пакеты могут быть экологичнее пластиковых только при одном условии: если их создали из макулатуры — бумаги и картона, которые уже были в употреблении. Пакет, изготовленный из первичной целлюлозы крайне не экологичен — процесс его производства наносит существенный вред окружающей среде. Чтобы «оправдать» выбросы, которые были при производстве одного бумажного пакета, нужно им воспользоваться минимум 12 раз.

В погоне за мнимым эко-трендом все больше ритейлеров переходит на бумажные пакеты, выдавая до 6 млн пакетов в год в каждом магазине. Это равносильно вырубке 9000 деревьев для обслуживания одной точки продаж. При этом бумажные пакеты почти невозможно переработать из-за того, что крафт легко намокает, рвется и пачкается.

Важно оценивать весь жизненный цикл товаров и, в том числе, учитывать, сколько ресурсов требуется для их производства. Если берете пакет — используйте его максимальное количество раз. Так, одноразовый пластиковый пакет может быть использован повторно до 40 раз, после чего вторично переработан. Самый экологичный вариант — носить авоськи или шопперы. Они многоразовые, их можно зашить или постирать при необходимости.

Энергосберегающие лампочки безопасны для природы

Энергосберегающие лампочки удобны для потребителя, так как служат от 2 до 20 часов. При этом не все знают об их негативной стороне — ртути. Она содержится в лампах и требует специальной утилизации: относится к 1 классу опасности вредных веществ.

Если выкинуть лампу в обычную мусорку — она легко разобьется. Тогда появятся пары ртути: они вредят как природе, так и человеку. Например, согласно исследованию американских ученых, излучение от ламп может вызывать у женщин рак груди.

Поэтому лампу нужно отнести в пункт утилизации. Сделать это легко. Например, на сайте Recyclemap.ru выберите город и найдите место, где ее можно сдать. Жители Москвы могут посмотреть официальный перечень таких предприятий.

Если пакет называется биоразлагаемым, то он экологичный

Как бы приставка «био» ни вводила в заблуждение, но биоразлагаемые пакеты нельзя полностью утилизировать. Чаще всего они производятся из оксоразлагаемых полимеров, которые просто быстрее разлагаются под воздействием ультрафиолета.

Срок разложения таких «био» пакетов в природе варьируется от 1 года до 3 лет. И пока идет процесс гниения, вместе с ним окружающая среда загрязняется микропластиком. В итоге он мигрирует по пищевой цепи и попадает в еду. Например, его частицы нашли в соли и рыбе. Некоторые химические элементы снижают качество таких пакетов, из-за чего их сложно переработать. Возможно, в будущем будут созданы полностью экологичные биопакеты, но пока что их использование нужно по возможности уменьшить до минимума.

Избежать такой ситуации можно только при соблюдении межгосударственного стандарта по утилизации оксоразлагаемых упаковок. Он гласит, что материал должен направляться на специализированный полигон для переработки.

Леса полностью обеспечивают нашу землю кислородом

Удивительно, но нет. Лес действительно производит кислород, но и сам его потребляет. И только деревья, которые еще начинают расти, вырабатывают больше кислорода, чем им требуется.

Одна из иллюстраций этого мифа — Дождевые леса Амазонии. Их часто называют «легкими планеты». Однако это не совсем так. Морские водоросли и другие водные растения — вот кто производит около 70% кислорода. Можно сказать, что наши с вами легкие — буквально в мировом океане. И приходится им сейчас нелегко. Ученые изучают, в частности, что происходит, с фитопланктоном, который погибает от потепления океанов. На его долю приходится половина кислорода на Земле. Несмотря на это, леса действительно надо беречь.

Земные леса поглощают около четверти мировых выбросов углекислого газа в мире. В основном за счет тех деревьев, которые находятся на активной стадии роста. Таким образом, посадив и сохранив больше деревьев, мы можем снизить выбросы парниковых газов, которые и способствуют нагреванию океанов и гибели планктона, вырабатывающего кислород.

Хлопок — это экологичный материал

Он кажется нам приятным на ощупь, но окружающей среде, к сожалению, вредит. Для производства 1 килограмма хлопка требуется 20 тысяч литров воды. А чтобы сделать 1 хлопковую футболку — 2,7 тысячи литров. И это много, учитывая, что примерно половина всего текстиля в мире изготовлена из хлопка.

Однако не все так однозначно. Надо учитывать весь жизненный цикл материала и тот факт, что само производство хлопка требует больших энергетических и водных ресурсов. Как раз по этой причине осушили бессточное озеро — Аральское море. Возможно, вы о нем раньше и не слышали. Однако именно его воды использовались для выращивания хлопка в Центральной Азии. ООН назвала это событие одной из самых страшных экологических катастроф на планете. Кроме того, поля с хлопком часто обрабатывают пестицидами, которые опасны для здоровья. Несмотря на это, их часто обнаруживают в близлежащих реках, располагающихся рядом с хлопковым производством. Есть, конечно, и абсолютно экологически чистый хлопок, но он не распространен и требует больших ресурсов для производства.

Большинство мусора — пластик

Звучит убедительно, но нет. Пластик — точно не основной источник загрязнения экологии. Хотя логично, почему про него часто говорят в этом контексте: пластиковые отходы не тонут, поэтому более заметны.

За год в мире выбрасывают 2 миллиарда тонн твердых бытовых отходов; на Россию приходится 70 миллионов тонн. Почти половина (44%) — это органический и пищевой мусор, 17% — бумага и картон, а пластиковые отходы составляют около 12%. В Европе и Центральной Азии доля пластикового мусора — 11,5%. Для сравнения посмотрите на страны с менее развитой экономикой. Так, в Южной Азии только 8% от всех отходов — пластик, а в Центральной Африке — 8,6%.

Лидерство по объемам пластиковых отходов вынуждает страны Европы предпринимать меры по их переработке. Так, государства, состоящие в ЕС, решили, что к 2025 году они должны обрабатывать 50% пластика.

Сортировать мусор бесполезно

Многие уверены в том, что сортировка мусора бесполезна. Зачем сортировать, если все свозят на одну свалку? Однако, это не так, существуют организации, которые занимаются его разделением.

В России ежегодно выбрасывается 55-60 млн.тонн твердых отходов — это 1-2% от всего количества мусора в стране. Мусорные полигоны занимают территорию в 4 млн.га. Некоторые мусороперерабатывающие заводы самостоятельно занимаются сортировкой отходов, однако это становится невозможным, если мусор не был разделен заранее!

Научиться бережно относиться к природе можно с помощью соблюдения принципа Zero Waste. Его суть — в уменьшении количества отходов. Это достигается с помощью их повторного использования.

Мы ежедневно сталкиваемся с fake facts, заблуждаемся и искажаем картину мира, а с некоторыми ложными установками живем всю жизнь. Пора это исправить. В нашем научно-просветительском проекте #НАДОРАЗОБРАТЬСЯ рассказываем, как защитить себя от фейков, научиться их распознавать, и развеиваем самые распространенные мифы об окружающем нас мире.

Окружающая среда

Окружающая среда	Новикова Ирина Владимировна  Тел.:8 (495) 607-4141, доб. 99-268 E-mail: [email protected]	Управление статистики сельского хозяйства и окружающей природной среды
Лесоводство	Бойко Мария Вячеславовна  Тел.:8 (495) 607-4141, доб. 99-794 E-mail: ca_BoykoMV@gks. ru
Водные ресурсы	Полесский Александр Юрьевич   Тел.:8 (495) 607-4141, доб. 99-805 E-mail: [email protected]
Расходы на охрану окружающей среды Текущие затраты на охрану окружающей среды	Абрамова Анна Викторовна  Тел.:8 (495) 607-4141, доб. 99-836 E-mail: [email protected]
Отходы производства и потребления	Кислова Екатерина Владимировна  Тел.:8 (495) 607-4141, доб. 99-828 E-mail: [email protected]
Особо охраняемые природные территории	Александрова Нина Михайловна Тел.:8 (495) 607-4141, доб. 99-196 E-mail: ca_AleksandrovaNM@gks. ru Новикова Ирина Владимировна  Тел.:8 (495) 607-4141, доб. 99-268  E-mail: [email protected]
Биоразнообразие	Кислова Екатерина Владимировна  Тел.:8 (495) 607-4141, доб. 99-828 E-mail: [email protected]
Охрана атмосферного воздуха	Александрова Нина Михайловна Тел.: 8 (495) 607-4141, доб. 99-196 E-mail:  [email protected] Новикова Ирина Владимировна  Тел.:8 (495) 607-4141, доб. 99-268   E-mail: [email protected]
Изменение климата	Абрамова Анна Викторовна  Тел.:8 (495) 607-4141, доб. 99-836 E-mail: [email protected] Новикова Ирина Владимировна  Тел. :8 (495) 607-4141, доб. 99-268 E-mail: [email protected]
Счет экологических налогов и платежей	Каджакова Ольга Игоревна Тел.:8 (495) 607-4141, доб. 99-632 E-mail:[email protected]
Счет экологических субсидий и подобных им трансфертов	Репин Игорь Александрович Тел.:8 (495) 607-4141, доб. 99-835 E-mail:[email protected]
Счет расходов на охрану окружающей среды	Вайнштейн Полина Андреевна Тел.:8 (495) 607-4141, доб. 99-365 E-mail: [email protected]
Расходы на охрану окружающей среды Инвестиции в основной капитал, направленные на охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов Ввод в действие мощностей по охране  водных ресурсов и атмосферного воздуха от загрязнения	Шевченко Анна Николаевна Тел: (495) 607-41-41, доб. 99-670 E-mail: [email protected]	Управление статистики строительства, инвестиций и жилищно-коммунального хозяйства

ЭКОЛОГИЯ

Экология — это изучение распространения и численности организмов, взаимодействия между организмами, взаимодействия между организмами и окружающей их средой, а также структуры и функций экосистем. Почему экология важна? Экология помогает нам понять, как устроен мир. Он предоставляет полезные данные о взаимозависимости между людьми и миром природы, а также о последствиях деятельности человека для окружающей среды. Можем ли мы сохранить среду обитания и ее биоразнообразие? Да. Экология обеспечивает необходимую основу для сохранения природы. Поддержание мозаики мест обитания обеспечивает выживание богатого разнообразия видов. Например, вересковая пустошь представляет собой ценный ландшафт, который быстро исчезает на большей части территории Западной Европы, но исследования помогли определить, как сохранить его экологические характеристики. Читать далее… Термин агроэкология может использоваться по-разному: как наука, как движение и как практика [1] .В широком смысле, это исследование роли сельского хозяйства в мире. Агроэкология обеспечивает междисциплинарную основу для изучения деятельности сельского хозяйства. В этих рамках сельское хозяйство существует не как изолированная сущность, а как часть экологии контекстов. Агроэкология опирается на основные экологические принципы для своей концептуальной основы. Экологическая стратегия Агроэкологи изучают различные агроэкосистемы, и область агроэкологии не связана с каким-то одним конкретным методом ведения сельского хозяйства, будь то органический, традиционный, интенсивный или экстенсивный.Кроме того, это не определяется определенными методами управления, такими как использование естественных врагов вместо инсектицидов или поликультура вместо монокультуры. Кроме того, агроэкологи не выступают единогласно против технологий или средств производства в сельском хозяйстве, а вместо этого оценивают, как, когда и можно ли использовать технологии в сочетании с природными, социальными и человеческими активами [2] . Агроэкология предлагает метод изучения агроэкосистем, зависящий от контекста или места, и поэтому признает, что не существует универсальной формулы или рецепта успеха и максимального благополучия агроэкосистемы. Читать далее… Экология (от греческого: οἶκος, «дом» или «жизненные отношения»; -λογία, «изучение») — это научное исследование распределения, численности и взаимоотношений организмов и их взаимодействия с окружающей средой. [1] Экология включает изучение популяций растений и животных, растительных и животных сообществ и экосистем. Экосистемы описывают паутину или сеть отношений между организмами на разных уровнях организации.Поскольку экология относится к любой форме биоразнообразия, экологи исследуют все, от роли крошечных бактерий в переработке питательных веществ до воздействия тропических лесов на атмосферу Земли. Дисциплина экология возникла из естественных наук в конце 19 века. Экология не является синонимом окружающей среды, защиты окружающей среды или науки об окружающей среде. [1] [2] [3] Экология тесно связана с такими дисциплинами, как физиология, эволюция, генетика и поведение. [4] Как и многие другие естественные науки, концептуальное понимание экологии можно найти в более широких деталях исследования, включая: жизненные процессы, объясняющие адаптации распространение и численность организмов движение материалов и энергии через живые сообщества сукцессионное развитие экосистем и обилие и распределение биоразнообразия в контексте окружающей среды. [1] [2] [3] Экология отличается от естественной истории, которая занимается главным образом описательным изучением организмов. Это субдисциплина биологии, изучающая жизнь. Существует много практических приложений экологии в природоохранной биологии, управлении водно-болотными угодьями, управлении природными ресурсами (сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыболовство), городском планировании (городская экология), общественном здравоохранении, экономике, фундаментальных и прикладных науках, и он обеспечивает концептуальную основу для понимания и исследование человеческого социального взаимодействия (экология человека). [5] [6] [7] [8] Читать далее… Опыление шмелями, тип экосистемной услуги Человечество извлекает выгоду из множества ресурсов и процессов, обеспечиваемых природными экосистемами. В совокупности эти выгоды известны как экосистемных услуг и включают такие продукты, как чистая питьевая вода, и такие процессы, как разложение отходов. В то время как ученые и экологи обсуждали экосистемные услуги на протяжении десятилетий, эти услуги были популяризированы, а их определения формализованы в рамках Оценки экосистем на пороге тысячелетия (ОЭ) Организации Объединенных Наций 2004 года, четырехлетнего исследования, в котором приняли участие более 1300 ученых со всего мира. [1] Экосистемные услуги сгруппированы в четыре широкие категории: обеспечение , например, производство продуктов питания и воды; , регулирующий , например, контроль климата и болезней; , поддерживающий , например циклы питательных веществ и опыление сельскохозяйственных культур; и культурные , такие как духовные и рекреационные блага. По мере роста населения растут потребности экосистем в ресурсах и влияние нашего глобального следа. Природные ресурсы не являются неуязвимыми и бесконечно доступны.Воздействие антропогенной деятельности на окружающую среду, которая представляет собой процессы или материалы, полученные в результате деятельности человека, становится все более очевидным: качество воздуха и воды все больше ухудшается, в океанах наблюдается чрезмерный вылов рыбы, вредители и болезни выходят за пределы своих исторических границ, а вырубка лесов усугубляет наводнения. вниз по течению. Сообщалось, что примерно 40-50% свободной ото льда поверхности суши Земли сильно трансформированы или деградировали в результате антропогенной деятельности, 66% морского рыболовства либо чрезмерно эксплуатируются, либо исчерпаны, атмосферный CO 2 увеличился более чем на 30 % с начала индустриализации, и почти 25% видов птиц Земли вымерли за последние две тысячи лет [2] .Общество все больше осознает, что экосистемные услуги не только ограничены, но и что им угрожает деятельность человека. Крайне важно лучше рассмотреть долгосрочное здоровье экосистемы и ее роль в создании условий для проживания людей и экономической деятельности. Для информирования лиц, принимающих решения, многим экосистемным услугам присваивается экономическая ценность, часто основанная на стоимости замены антропогенными альтернативами. Постоянная проблема придания природе экономической ценности, например, посредством банковского обслуживания биоразнообразия, вызывает трансдисциплинарные сдвиги в том, как мы признаем и управляем окружающей средой, социальной ответственностью, возможностями для бизнеса и нашим будущим как вида. Краткая история Простое представление о зависимости человека от экосистем Земли, вероятно, восходит к началу существования нашего вида, когда мы использовали продукты природы для питания наших тел и защиты от сурового климата. Признание того, как экосистемы могут предоставлять более сложные услуги человечеству, восходит по крайней мере к Платону (ок. 400 г. до н. э.), который понимал, что вырубка лесов может привести к эрозии почвы и высыханию родников [3] . Однако современные представления об экосистемных услугах, вероятно, начались с Марша в 1864 [4] , когда он бросил вызов идее о том, что природные ресурсы Земли не безграничны, указав на изменения плодородия почвы в Средиземноморье.К сожалению, его наблюдения и предостережения в то время остались практически незамеченными, и только в конце 1940-х годов внимание общества снова было привлечено к этому вопросу. В эту эпоху три ключевых автора — Осборн [5] , Фогт [6] и Леопольд [7] — пробудили и способствовали признанию зависимости человека от окружающей среды с идеей «природного капитала». В 1956 году Sears [8] обратил внимание на критическую роль экосистемы в переработке отходов и переработке питательных веществ.Учебник по экологии [9] обращал внимание на «самую скрытую и опасную угрозу существованию человека… потенциальное разрушение в результате собственной деятельности человека тех экологических систем, от которых зависит само существование человеческого вида». Термин «экологические услуги» был окончательно введен в отчете «Исследование критических экологических проблем» [10] , в котором перечислены услуги, включая опыление насекомыми, рыболовство, регулирование климата и борьбу с наводнениями.В последующие годы использовались вариации этого термина, но со временем «экосистемные услуги» стали стандартом в научной литературе. [11] Современные расширения концепции экосистемных услуг включают социально-экономические и природоохранные цели, которые обсуждаются ниже. Более полную историю концепций и терминологии экосистемных услуг см. в Daily (1997) [3] . Читать далее… Экология восстановления — это изучение восстановления деградировавшей, поврежденной или разрушенной экосистемы посредством активного вмешательства человека.Экология реставрации конкретно относится к научному исследованию, которое возникло совсем недавно, в 1980-х годах. Землеустроители, неспециалисты и управляющие практиковали восстановление в течение многих сотен, если не тысяч лет (Андерсон, 2005), однако научная область « реставрационная экология » была впервые определена и сформулирована в конце 1980-х годов Джоном Абером и Уильямом Иордания. Изучение экологии восстановления стало серьезной и независимой научной дисциплиной только за последние два десятилетия (Young et al.2005). Общество экологического восстановления определяет экологическое восстановление как «преднамеренную деятельность, которая инициирует или ускоряет восстановление экосистемы в отношении ее здоровья, целостности и устойчивости» (SER 2004). Практика экологического восстановления включает в себя широкий спектр проектов, в том числе: борьбу с эрозией, лесовосстановление, удаление неместных видов и сорняков, восстановление растительности на нарушенных территориях, осветление ручьев, реинтродукции местных видов, а также улучшение среды обитания и ареала для целевых видов. Термин «экологическая реставрация» относится к практике дисциплины «реставрационная экология». По мнению биолога Э. О. Уилсона, « Вот средства, чтобы положить конец спазму великого вымирания. Я верю, что следующее столетие будет эпохой восстановления в экологии. ». Содержимое 1 Обоснование восстановления 2 Биология сохранения и экология восстановления 2.1 подходит 2.2 Фокусы 2.3 Способы запроса 3 Теоретические основы 3.1 Возмущение 3.2 Преемственность 3.3 Фрагментация 3.4 Функция экосистемы 4 Новые концепции 4.1 Местная генетика 4.2 Сроки, стандарты эффективности 4.3 Социально разумные суммы денег для проектов 4.4 Изобретение успешных технологий восстановления, особенно для проектов вне прибрежных районов 4. 5 Сборка 4.6 Онтогенез 4.7 Реставрация Экология как основа новой мировой религии 5 Применение теории 5.1 Влияние неоднородности почвы на неоднородность сообщества 5.2 Вторжение, конкурентное превосходство и использование ресурсов 5.3 Последовательные траектории 6 Этические соображения 6.1 Реставрация — это «притворство» 6.2 Смягчающий синяк под глазом 6.3 Предельная сложность по сравнению с ограниченными знаниями 6.4 Где цель? 7 Каталожные номера 8 См. также 9 Библиография 10 Внешние ссылки 10.1 Общества и журналы 10.2 Возможности для получения образования 10.3 Стажировки по экологическому восстановлению и некоммерческие организации Обоснование восстановления В научном сообществе существует консенсус в отношении того, что нынешняя деградация окружающей среды и уничтожение многих представителей биоты Земли значительны и происходят в «катастрофически короткие сроки» (Novacek & Cleland 2001). На самом деле оценки текущей скорости вымирания в 1000–10 000 раз превышают нормальную скорость (Wilson 1988). Для многих людей биологическое разнообразие (биоразнообразие) имеет самостоятельную ценность; люди несут ответственность перед другими живыми существами и обязательства перед будущими поколениями. На более антропоцентрическом уровне природные экосистемы обеспечивают человеческое общество пищей, топливом и древесиной. В более широком плане экосистемные услуги включают очистку воздуха и воды, детоксикацию и разложение отходов, регулирование климата, восстановление плодородия почвы и опыление сельскохозяйственных культур.Такие процессы оцениваются в триллионы долларов в год (Daily et al., 1997). Утрата среды обитания является основной причиной исчезновения как видов (Wilson, 1988), так и ухудшения экосистемных услуг (Daily et al., 1997). Есть два способа обратить вспять эту тенденцию утраты среды обитания: сохранение жизнеспособной среды обитания и восстановление деградировавших мест обитания. Читать далее… Экология — это наука об экологических системах, или, как ее иногда называют, экономика природы.«Экологический» обычно означает отношение к миру природы, а не к миру, созданному руками человека; «системы» означают, что экология по самой своей природе интересуется не только компонентами природы по отдельности, но особенно тем, как взаимодействуют части. Технически экология является академической дисциплиной, такой как математика или физика, хотя в общественном использовании или в средствах массовой информации она часто используется для обозначения какого-либо нормативного или оценочного вопроса, например, что-то «экологически плохо» или «хорошо или не хорошо для окружающей среды». экология».Экологию правильнее использовать только в том смысле, что это академическая дисциплина, не более оценочная, чем математика или физика. Когда необходим нормативный или оценочный термин, правильнее использовать термин «экологический», т. е. качественный или «экологически деградирующий». Большинство профессиональных экологов не очень недовольны, когда экология используется в нормативном смысле, предпочитая более широкую осведомленность общественности об экологических проблемах сегодня по сравнению с широко распространенным невежеством три десятилетия назад. Предмет экологии обычно делится на четыре широкие категории: физиологическая экология , связанная с реакцией отдельных видов на условия окружающей среды, такие как температура или свет; экология популяции , обычно сосредотачивающаяся на численности и распространении отдельных видов и факторах, вызывающих такое распространение; экология сообщества, связан с количеством видов, обитающих в данном месте, и их взаимодействием; и экосистемы экология , имеющие отношение к структуре и функциям всего набора микробов, растений и животных и их абиотической среды, а также к тому, как части взаимодействуют для создания целого.Этот раздел экологии часто фокусируется на потоках энергии и питательных веществ в экосистемах, и когда этот подход сочетается с компьютерным анализом и моделированием, мы часто называем его системной экологией. Эволюционная экология , которая может действовать на любом из этих уровней, но чаще всего на физиологическом или популяционном уровне, представляет собой богатую и динамичную область экологии, сосредоточенную на попытках понять, как естественный отбор развил структуру и функции организмов и экосистем в любого из этих уровней. Уровни организации экологии Читать далее…

Экология и наука об окружающей среде: в чем разница?

Когда дело доходит до изучения естественных наук, количество дисциплин поистине огромно. Есть некоторые более широкие дисциплины и другие, которые более специфичны для определенных областей обучения.

Одной из таких областей науки, в которой может быть некоторая неясность, является экология и экология.наука об окружающей среде. Между этими двумя областями, безусловно, есть сходство, но есть и некоторые важные различия, на которые следует обратить внимание. Давайте рассмотрим сходства и различия между экологией и наукой об окружающей среде.

Что такое наука об окружающей среде?

Давайте начнем с более широкой картины науки об окружающей среде. Как междисциплинарная академическая область наука об окружающей среде объединяет концепции биологических, физических и химических взаимодействий в окружающей среде.

Несколько конкретных областей науки могут быть отнесены к науке об окружающей среде, в том числе:

• Экология
• Биология
• Физика
• Химия
• Зоология
• Минералогия
• Океанография
• Геология

 

Наука об окружающей среде принимает во внимание все эти дисциплины и исследует, как каждая из них связана с окружающей средой и друг с другом. В нем также рассматриваются как естественные, так и искусственные проблемы, с которыми ранее и в настоящее время сталкиваются различные среды Земли, а также обсуждения и теории о том, как можно разработать и реализовать решения этих проблем.

Что такое экология?

Экологию как отрасль биологии можно определить как концентрацию в рамках более широкой области наук об окружающей среде. Экология в первую очередь изучает, как живые организмы взаимодействуют друг с другом и с окружающей их физической средой.

Существует четыре основных уровня экологии. К ним относятся

• Организмы
• Население
человек
• Сообщество
• Экосистема

 

Таким образом, экология представляет собой область с более узкой направленностью по сравнению с широким спектром дисциплин в науке об окружающей среде.В частности, экология стремится понять важные связи между растениями и животными, а также среду обитания, в которой эти организмы встречаются, и то, как они ведут себя в этой среде. Среду, состоящую как из живых организмов, так и из неживых компонентов, часто называют экосистемой. Есть много факторов, которые составляют экосистему и то, как организмы взаимодействуют с окружающей средой, и изучение экологии внимательно изучает эти факторы.

Например, эколог может изучать что-то от простого, например, как бактерии размножаются в аквариуме, до сложных факторов, действующих среди многих животных и растительности в тропическом лесу. Независимо от среды, всегда что-то происходит или меняется, а также причина, вызывающая эти изменения.

Изучение программы экологического образования Университета Святого Лео

Университет Святого Лео предлагает степень бакалавра биологии со специализацией в области экологии. В этой программе учащиеся узнают, как различные виды взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой, образуя сложные естественные сообщества.

Примеры курсов этой программы экологического образования включают:

• Общественная экология
• Эволюция
• Экологическая химия
• Экология водно-болотных угодий
• Восстановление экологии
• Океанография

 

Курсы, предлагаемые в рамках этой программы, основаны на концепции практического опыта посредством «обучения на практике».Учебная программа помогает учащимся узнать о различных организмах и окружающей среде, фактически проводя в них время, наблюдая за уникальными взаимодействиями в игре. От занятий, на которых студенты катаются на каноэ по близлежащему озеру Ховита, до пеших прогулок и проведения исследований в заповедниках дикой природы до изучения морской жизни за границей, преподаватели, которые преподают в рамках этой основанной на биологии программы по экологии, в полной мере используют каждую возможность сделать окружающую среду основным аспект опыта обучения. Это лишь одна из многих программ на получение степени, предлагаемых Университетом Святого Лео, которые основаны на практическом и экспериментальном обучении, помогая студентам получить реальное представление об области обучения, которую они изучают.

Узнайте больше о биологии со специализацией на странице программы получения степени в области экологии, чтобы узнать, подходит ли вам программа получения степени в области экологии в Университете Святого Лео.

Экологическая среда – обзор

11.1 Введение

Фиторемедиация – это экологическая, безвредная для окружающей среды и доступная стратегия изучения возможностей растений в отношении очистки и восстановления загрязнителей и вредных загрязнителей (Pilon-Smits, 2005). Технически в процессе фиторемедиации используются растения, способные поглощать/адсорбировать опасные соединения и биотрансформировать, биоаккумулировать или биосеквестрировать их.У этого подхода есть некоторые дополнительные преимущества, такие как смягчение последствий эрозии почвы и контроль растворенных загрязняющих веществ за счет гидравлической деятельности, что в целом представляет собой устойчивую альтернативу загрязнению, вызванному антропогенной деятельностью (Mendez and Maier, 2008; Srivastava, 2016). Быстрый рост населения в мире значительно повлиял на сельскохозяйственные выгоды, производительность и пахотные земли (Abhilash, 2012). Для удовлетворения постоянно растущих глобальных потребностей в продуктах питания чрезмерное использование пестицидов, инсектицидов и других синтетических химических продуктов (удобрений) в сельском хозяйстве привело к существенному повышению общего уровня загрязнения литосферы и атмосферы.Интенсивное использование таких химических веществ приводит к выбросу токсичных органических/неорганических соединений, а также тяжелых металлов, что негативно влияет на окружающую среду (Cheng, 2016; Larsson, 2014). Фиторемедиация охватывает различные процессы, используемые растениями, такие как фитоэкстракция, фитостабилизация, ризофильтрация, биотрансформация, биосеквестрация, биоаккумуляция, фитодеградация и фитоулетучивание для удаления загрязняющих веществ из почвы. Загрязняющие вещества, выделяемые токсичными химическими веществами, в основном относятся к полихлорированным бифенилам, углеводородам, углеводородам на основе нефти, сложным эфирам фталевой кислоты, полициклическим ароматическим нитроароматическим соединениям, промышленным растворителям, трихлорэтилену и тяжелым металлам.(Deblonde et al., 2011; Perelo, 2010; Dangi et al., 2018). Несколько видов растений обладают способностью поглощать и связывать углеродные продукты и использовать их для производства биомассы и ценных первичных и специализированных метаболитов растений (Basu et al., 2018., Srivastava, 2016). Эти процессы в основном зависят от эффективности системы корней и побегов растений для поглощения и усвоения металлов и других ксенобиотиков (Callahan et al. , 2006; Karenlampi et al., 2000). Помимо этого, способность растений к селективному поглощению, а также способность к перемещению, биоаккумуляции и биоразложению металлов делают их лучшей альтернативой интенсивным процессам восстановления человека или машин (Mello-Farias et al., 2011). Следовательно, использование способности растений улавливать загрязнители, безусловно, может обеспечить экологический баланс, снижение затрат и безопасность человека и окружающей среды.

Некоторые растения, участвующие или изучаемые для фиторемедиации с высокой способностью нейтрализации загрязнения, рассматриваются и обсуждаются в другом месте (Sudhir et al., 2014; Eevers et al., 2017, Singh et al., 2017). Очень немногие из них могут накапливать потенциально токсичные соединения в концентрациях, в 50-500 раз превышающих нормальные средние растения.Эти растения относятся к категории гипераккумуляторов, поскольку они могут расти и поддерживаться в сильно загрязненных почвах. Однако, несмотря на такие преимущества, рекультивация на основе растений сталкивается с определенными ограничениями. Более того, замечено, что большинство растений избирательны в отношении пространственно-временных требований, и их способность действовать как фиторемедиатор в определенной степени ограничена. Кроме того, скорость их роста и накопление биомассы обратно пропорциональны, т. е. уменьшаются с повышением концентрации поллютантов в их среде обитания.Поэтому необходимо прибегать к трансгенным подходам для развития и усиления ремедиационного потенциала и одновременного снижения специфичности пространственно-временных потребностей.

Понимание и манипулирование генетическим составом растений оказались эффективной стратегией для повышения их способности расти в условиях различных абиотических факторов стресса, придания им устойчивости к климатическим изменениям, повышения их питательных свойств и сохранения их жизнеспособности. в различных пространственно-временных условиях.Благодаря этому преимуществу трансгенные подходы широко используются и поэтому используются для повышения лечебной способности растений. Генная инженерия растений должна стать важным и основным подходом к улучшению гипераккумуляции загрязняющих веществ и их биосеквестрации в растениях. Информация о таких процессах, как поглощение, транслокация и распределение в гипераккумуляторах металлов, дает возможность использовать инструменты молекулярной биологии для разработки устойчивого и экономичного процесса фиторемедиации в гетерологичных растениях или негипераккумуляторах (Чейни и др., 1997; Фулекар и др., 2008). Тем не менее, растения, предназначенные для генетических манипуляций с целью повышения восстановительного потенциала, должны соответствовать определенным критериям, таким как высокая биомасса, внутренняя способность к фиторемедиации и способность к генетической трансформации (Eapen and D’Souza, 2005; Mello-Farias and Chaves, 2008).

Метод направленного редактирования генов имеет огромное применение в области наук о растениях, поскольку он может производить вставки и делеции в желаемых генетических участках растения. Однако редактирование генов отличается от традиционных методов манипулирования генами, которые не обязательно включают чужеродную ДНК (Kumar et al., 2016; Gupta and Shukla, 2017). Подход мультигенной инженерии включает перенос нескольких генов в подходящие растения для удаления загрязняющих веществ и может решить проблему смешанного загрязнения загрязненных участков (Arya et al., 2020a; Lasat et al., 2002). Фундаментальные знания о генах растений, кодирующих переносчики ионов металлов и гипераккумулирующие тельца включения, могут быть полезны для расширения способности растений удалять загрязнители и токсичные загрязнители из почвы (Yang et al., 2005; Мелло-Фариас и Чавес, 2008). Эти знания можно использовать путем изменения генов или наборов инструментов для молекулярного редактирования генома, таких как мегануклеазы, нуклеазы цинковых пальцев (ZFN), эффекторные нуклеазы, подобные активаторам транскрипции (TALEN), и сгруппированные регулярно расположенные между собой палиндромные повторы-Cas-ассоциированный белок. (CRISPR-Cas), которые можно использовать для модификации генома растений или регулирования экспрессии генов (Foht, 2016; Voytas and Gao, 2014). Эти методы могут улучшить процессы биоремедиации, такие как удаление и устранение загрязняющих веществ, токсичных химических веществ из почвы и разложение химических удобрений и пестицидов (Basu et al., 2018; Хуссейн и др., 2018). Генетическая модификация модельного растения, такого как Arabidopsis thaliana , может служить проверкой концепции для оценки функции генов и повышения эффективности инструментов редактирования генов (Arya et al., 2020b) с последующим внедрением то же у растений, вовлеченных в процесс фиторемедиации.

Окружающая среда, уровни экологии и экосистемы — видео и стенограмма урока

Экология организма

Здесь у нас есть обезьяна, которая является примером организма или индивидуального живого существа, способного реагировать на раздражители, расти, воспроизводиться и поддерживать гомеостаз. Взаимодействие отдельного организма с окружающей средой можно назвать экологией организма, и это самый низкий уровень экологии, который можно изучать.

Все организмы в определенной географической области, принадлежащие к одному и тому же виду, составляют популяцию . Популяционная экология изучает взаимодействие между конкретной популяцией и окружающей средой. Популяционные исследования — это тип экологических исследований, о которых, скорее всего, будет говорить широкая общественность, и на протяжении многих лет они были богатым источником данных для экологов.Популяция дает экологу четко определенную группу субъектов для изучения, количество которых обычно можно разумно оценить, что дает ученому возможность количественно оценить их результаты. Если популяционные исследования проводятся в географической области с достаточно большим количеством популяций, экологи могут затем начать собирать воедино более крупную экологическую картину, что выводит нас на следующий уровень экологии: экологию сообщества.

Сообщество состоит из всех организмов всех видов в географической области.Сообщество состоит из всех растений, животных, грибов и одноклеточных организмов в любой изучаемой географической области. Сообщества состоят из стольких различных видов организмов, что исследования сообществ трудно проводить одновременно, поэтому большинство экологов склонны сосредотачиваться на изучении популяций. Затем, когда для конкретного места доступны популяционные исследования достаточного количества репрезентативных организмов, различные популяционные исследования можно объединить, чтобы ответить на вопросы о сообществе в целом.

Экосистема Экология

Экосистема состоит из сообщества и всех абиотических факторов, таких как погода, вода, почва и высота в пределах географического местоположения. Экология экосистемы часто используется при изучении потока энергии. Кроме того, исследования загрязнения часто сосредоточены на влиянии различных типов загрязнения на конкретные экосистемы.

Биосфера Экология

Биосфера включает в себя все экосистемы на планете. Экология биосферы часто используется при отслеживании движения и распределения различных ключевых элементов и биологических молекул, таких как кислород, азот, углерод и фосфор.Кроме того, глобальное потепление изучает температуру на уровне биосферы, как следует из названия.

Резюме урока

В обзоре экология — это изучение взаимодействия между организмами и окружающей средой, в которой они живут. окружающая среда — это совокупность условий, окружающих организм. Окружающая среда может быть размером со всю Землю или, в случае внутриклеточного паразита, размером с одну клетку-хозяина. В некоторых случаях, когда термин «окружающая среда» используется в контексте экологии, он относится к таким факторам, как температура, свет, вода, воздух, почва и питательные вещества, которые окружают организм.Существует несколько различных уровней экологии, начиная с уровня организма или отдельного живого существа, способного реагировать на раздражители, расти, воспроизводиться и поддерживать гомеостаз. Следующим уровнем после экологии организмов является экология популяций, изучающая взаимодействие между окружающей средой и конкретной популяцией или всеми организмами в определенной географической области, принадлежащими к одному и тому же виду. Следующий уровень экологии изучает взаимодействие между окружающей средой и сообществом или всеми организмами всех видов в географической области.Следующим уровнем над сообществом является экосистема , которая состоит из сообщества и всех абиотических факторов, таких как погода, вода, почва и высота в пределах географического местоположения. И, наконец, самый большой, самый всеобъемлющий уровень экологии находится на уровне биосферы , включающей в себя все экосистемы планеты.

Цели урока

После просмотра этого урока вы должны уметь:

• Давать определение экология , окружающая среда , факторы окружающей среды и абиотические факторы
0
• Определите и опишите уровни экологии от организменного до биосферного

Разница между окружающей средой и экологией

Знание экологии и окружающей среды станет проще, если мы поймем значение экологии и значение окружающей среды. Экология изучает биосферу, тогда как экосистемы создаются взаимосвязями между живыми организмами и физической средой, в которой они обитают, которая может быть водой, землей или воздухом. Экосистемам нужен источник энергии, то есть солнечный свет позволяет им работать.

Что такое экология?

Рейтер использовал слово «экология» в 1865 году, а Эрнст Хакель дал более глубокое объяснение в 1869 году. Экология — это изучение отношений между живыми организмами (растениями, животными, бактериями, людьми) и окружающей средой.Его основными компонентами являются индивидуумы или организмы, виды, популяция, сообщество, экосистема и биосфера. Все компоненты взаимосвязаны и могут быть определены на основе состава и распределения различных ресурсов, таких как тепло, солнечный свет, питательные вещества и вода.

(Изображение будет добавлено в ближайшее время)

Экология делится на две основные ветви: (i) аутэкология и (ii) синекология.

• Аутекология занимается видами или организмами, их адаптациями и взаимодействием с окружающей средой.

• Синэкология занимается изучением различных видов, живущих в сообществе, и их взаимоотношений с окружающей средой. Примеры водной экологии включают пресноводную, морскую и т. Д. Она далее подразделяется на две ветви: водную и наземную экологию.

Водная экология занимается водными экосистемами, тогда как наземная экология занимается наземными экосистемами. Например, пустыня, лес, луг и так далее. Системная экология, прикладная экология и генетика — современные разделы экологии.

Что такое окружающая среда?

Окружающая среда – это совокупность окружающей среды, в которой мы живем. Это сочетание физических и биологических компонентов, таких как животные, растения, воздух, вода, солнечный свет; мы можем изучать влияние всех организмов и влияние их образа жизни на окружающую среду. Климатические и погодные изменения происходят из-за различного воздействия на окружающую среду и, следовательно, могут изменять естественные циклы.

В результате, если нарушается здоровая окружающая среда, это может привести к нарушению экологии, так как происходят нарушения в различных экосистемах.Из-за слишком жарких/слишком холодных или влажных условий организмы могут не выжить, и может произойти сокращение популяции, сообщества или вида. Например, когда происходит неконтролируемый дикий лесной пожар, лесной пожар или пожар на пастбищах, многие живые организмы, включая растения, животных и растительность, могут погибнуть, что приведет к потере экосистемы. В конечном итоге это сказывается на экологии. Вот как мы можем изобразить разницу между биологией окружающей среды и экологией.

(Изображение будет добавлено в ближайшее время)

Компоненты окружающей среды

Существуют два основных компонента окружающей среды: биотический и абиотический.

• Биотическими компонентами окружающей среды являются все организмы, такие как люди, животные, птицы, рептилии, включая такие микроорганизмы, как вирусы, бактерии, водоросли и т.д.

• К абиотическим компонентам окружающей среды относятся земля, река, воздух, почва, горы, облака и физические компоненты, такие как влажность, температура и т. д.

С помощью приведенной ниже таблицы мы познакомим вас с различиями между экологией и наукой об окружающей среде.

Разница между биологией окружающей среды и экологии

9027

Environment	Ecology
Все более широкое поле науки, включающее много элементов наук о жизни и землю.	Он больше ориентирован на то, как организмы взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой; Это особая популяция живых существ.
Это набор условий, окружающих организм.	Изучение взаимодействия между организмами и окружающей средой, в которой они живут.
Факторы окружающей среды включают температуру, воду, свет, воздух, почву и питательные вещества.	Экология включает изучение различных экосистем и того, как организмы выживают, завися друг от друга.
Среда может быть как очень большой, так и очень маленькой.	Это широкий спектр, включающий множество небольших экосистем.
С точки зрения экологии все абиотические факторы или неживые факторы окружающей среды, окружающие организм, относятся к категории Окружающая среда.	Он охватывает более широкий способ взаимодействия, включая микроскопические наблюдения, а также до глобального масштаба. Он включает в себя то, как на организмы влияет окружающая среда и как, в свою очередь, на нее влияет экология.
Люди оказывают огромное влияние на многие различные экосистемы, что приводит к воздействию на глобальную окружающую среду.	Различные уровни организации в рамках экологии включают экологию организмов, экологию популяции, экологию сообщества, экологию экосистемы и экологию биосферы.
Будь то биотические или химические компоненты, среда, в которой живут живые организмы, называется окружающей средой.	Изучение того, как живые организмы выживают в своей среде обитания, называется экологией. Эко означает дружественный, без вреда для какой-либо конкретной природы или вещества.
Факторы окружающей среды включают загрязнение, глобальное потепление, обезлесение и другие более широкие проблемы.	К экологическим факторам относятся размер популяции, распределение организмов, разнообразие, а также конкуренция между ними.
Направлен на изучение внутренних и внешних факторов, влияющих на окружающую среду.	Он направлен на понимание жизненных процессов, адаптации, распространения и биоразнообразия.

Различные уровни организмов в экологии

1. Организм

Когда отдельное живое существо способно реагировать на раздражители, расти, воспроизводиться и поддерживать гомеостаз. Например, растение, животное или человек.

2.Популяция

Популяция – это сумма всех особей одного и того же вида, живущих в пределах экологического сообщества.

3. Сообщество

Экология сообщества, также известная как синекология, включает изучение взаимодействий между видами в сообществах во многих пространственных и временных масштабах. Он также включает распределение, численность, структуру, демографию и взаимодействие между всеми сосуществующими популяциями.

4. Экосистема

Состоит из большого сообщества живых организмов, включая растения, животных и микробов на определенной территории. Он может быть любого размера, но находиться в определенном месте. Живые и физические компоненты экосистемы связаны между собой циклами питательных веществ и потоками энергии.

Энергетические пирамиды можно нарисовать, чтобы показать взаимозависимость организмов друг от друга и то, как происходит поток энергии в любой экосистеме.Разнообразие пищевых цепей или разнообразие пищевых цепей в экосистеме ведет к ее прочному фундаменту. Загрязнение окружающей среды и вырубка лесов являются серьезными проблемами для поддержания экосистемы.

5.Биосфера

Это один из четырех слоев, окружающих Землю, наряду с другими слоями. Другими слоями являются литосфера (скалистая местность), гидросфера (водоемы) и атмосфера (воздух), и это сумма всех экосистем.

Экосистема

Экосистемой называется структурно-функциональная единица экологии, в которой живые и неживые компоненты окружающей среды находятся в постоянном взаимодействии.Экосистема определяется как цепь взаимодействий, происходящих между живыми организмами и окружающей средой, которая может быть небольшой или огромной. Другими словами, это может быть оазис в пустыне или океан, простирающийся на тысячи миль.

Экосистема отвечает за поддержание стабильности в окружающей среде. Он бывает водным или наземным. Водные существуют в воде, тогда как наземные относятся к наземным экосистемам. Лес, пустыня, пастбища и тундра — это разные наземные экосистемы.Все биотические и абиотические компоненты взаимосвязаны в экосистеме. Экосистема всегда находится в состоянии непрерывной эволюции.

Важные моменты

• Экологией обычно называют изучение взаимодействий и других свойств биологических организмов и небиологических объектов в окружающей среде. И наоборот, окружающая среда называется средой, содержащей живые и неживые объекты, которые сосуществуют.

• Райтер впервые изобрел термин «экология», а Эрнст Геккель определил этот термин.Рамдео Мишра известен как «отец экологии» в Индии.

• Окружающая среда организма меняется, когда он перемещается из одного места в другое, тогда как экология не меняется и остается неизменной для организма, куда бы он ни направлялся.

• Экология обеспечивает взаимосвязь между элементами, тогда как окружающая среда позволяет элементам существовать.

• Часто считается, что окружающая среда и экология — одно и то же.Однако они различаются по функциям, среде обитания и качествам, а также другим важным характеристикам. Экология и окружающая среда являются основными компонентами, которые наблюдаются в нашем окружении.

Экология и окружающая среда » Научная премия

---

---

Категории призов

Области научных исследований для присуждения премий

Каждый год Наука и Премия SciLifeLab для молодых ученых сосредотачиваются на четырех важных областях исследований в области наук о жизни, чтобы выбрать победителей для ежегодной премии.Победитель Гран-при может быть из любой из четырех категорий, а дополнительные победители выбираются из каждой из оставшихся трех категорий наук о жизни.

Экология и окружающая среда  является одной из категорий этого года.

Исследования в области экологии и окружающей среды охватывают взаимодействие между организмами и окружающей их средой, а также то, как на эти процессы влияет деятельность человека.

---

Что такое экология и наука об окружающей среде?

Экология  – это научный анализ и изучение взаимодействий между организмами и окружающей их средой. Экология как наука играет важную роль в нашем понимании различных экосистем. Это междисциплинарная область, которая включает в себя как биологию, так и науки о Земле, но является отдельной областью изучения от экологии, естествознания и наук об окружающей среде.

Наука об окружающей среде фокусируется на взаимодействии между физическими, химическими и биологическими компонентами окружающей среды, включая их влияние на все типы организмов. Для многих людей наука об окружающей среде конкретно относится к влиянию человека на окружающую среду.

Так в чем же разница между экологией и наукой об окружающей среде?  Важным отличием между ними является цель исследования в каждой дисциплине. Вообще говоря, наука об окружающей среде — это более широкая область, которая включает в себя многие элементы наук о земле и жизни, тогда как экология обычно больше сосредоточена на том, как организмы взаимодействуют друг с другом и их окружением, а часто и на очень конкретной популяции живых существ.

Экологи могут также сосредоточиться на конкретных взаимодействиях внутри группы, таких как предпочтения в еде, привычки спаривания, модели хищничества или миграция.Они используют тщательное наблюдение и данные, чтобы объяснить развитие и эволюционные адаптации, многие из которых влияют на виды, и изучают, как биоразнообразие влияет на популяции. Экологи изучают такие вопросы, как размер популяции, разнообразие, распространение и распространенность конкретных организмов, а также конкуренция между ними и между различными экосистемами.

Для ученых-экологов внимание может быть сосредоточено на гораздо более широких системах или экосистемах, а также на влиянии различных внешних факторов на экосистему.

Некоторые вопросы, изучаемые экологами, могут включать:

• Жизненные процессы, взаимодействия и адаптации отдельных видов
• Влияние факторов среды на популяции организмов
• Прогрессия изменений в экосистемах
• Численность и распространение организмов в окружающей среде
• Биоразнообразие в пределах экосистемы

Ключевые вопросы науки об окружающей среде могут включать:

• Как городские районы вызывают изменение окружающей среды
• Материальные потребности производства и потребления человеком на биоразнообразие
• Воздействие локальных изменений окружающей среды на глобальном уровне
• Изменения окружающей среды в течение длительного периода
• Воздействие населения на конкретные экосистемы
• Исследования устойчивости

Экология сообществ в изменяющейся среде: взгляды из четвертичного периода

Резюме

Экология сообществ и палеоэкология связаны с составом и структурой биотических комплексов, но в значительной степени не связаны друг с другом. Экология сообщества сосредоточена на существующих сообществах видов и недавно начала интегрировать историю (филогенез и континентальное или межконтинентальное расселение), чтобы ограничить процессы сообщества. Это разделение оставило «недостающую середину»: экологические и природоохранные процессы, происходящие во временных масштабах от десятилетий до тысячелетий, еще не полностью включены в экологию сообщества. Четвертичная палеоэкология имеет множество данных, документирующих экологическую динамику в этих временных масштабах, и обе области могут выиграть от большего взаимодействия и артикуляции.Мы обсуждаем экологические идеи, обнаруженные четвертичными земными записями, предлагаем основы для установления мостов между дисциплинами и определяем темы, в которых дисциплины могут быть взаимовыгодны.

Экология сообществ и четвертичная палеоэкология связаны с составом и структурой биотических комплексов, включая закономерности пространственной изменчивости и динамику в меняющихся средах. Экология сообщества фокусируется на существующих сообществах видов здесь и сейчас, делая упор на механистическое понимание взаимодействий местных видов и их последствий.Четвертичная палеоэкология использует геоисторические данные (1), чтобы сделать вывод о свойствах прошлых сообществ и о том, как они изменились в локальном и региональном масштабах за последние несколько тысяч и за последние 2,6 миллиона лет. В обеих областях растет потребность в информировании ученых, управляющих ресурсами и политиков о том, что может быть в запасе для биоразнообразия и экосистемных услуг в условиях текущих и будущих глобальных изменений (2⇓⇓–5). Однако, несмотря на их общие опасения, экология сообществ и четвертичная палеоэкология в корне разобщены и мало вовлечены.

Экология сообщества возникла из популяционной биологии и естественной истории и сосредоточилась на локальных механизмах, обычно биотических, для объяснения таких свойств местных сообществ, как разнообразие, доминирование и состав (6⇓–8). Экология сообщества богата лежащими в ее основе теориями и концепциями, а также локальными эмпирическими деталями. Недавние критические исследования поставили под вопрос, достаточно ли локальных процессов для объяснения свойств сообщества и даже является ли экологическое сообщество реалистичной конструкцией в динамичном мире (2, 9⇓–11).Эти вопросы остаются спорными (12), но появляется консенсус в отношении того, что свойства сообщества не могут быть поняты без биогеографического и исторического контекста (13, 14).

Были сделаны неоднократные призывы интегрировать историю в экологию сообщества (10, 11, 15, 16). В экологии сообществ история часто трактуется как включающая в себя только филогенез и континентальное или межконтинентальное расселение (8, 10, 11, 14, 17) — процессы, проявляющиеся в основном на временных интервалах 10 ⁶ —10 ⁷ лет.Например, в недавнем обсуждении процессов, влияющих на распространение видов в регионе, основным примером исторических процессов была эволюционная диверсификация (11). Таким образом, современная теория и концепции в области экологии сообществ в значительной степени бимодальны: процессы, происходящие в местных сообществах в реальном времени, устанавливаются в контексте регионального пула видов, и глубинные процессы, посредством которых, как предполагается, развиваются континентальные или субконтинентальные флоры и фауны. В значительной степени отсутствует экологическая и экологическая динамика промежуточных временных масштабов, начиная с нескольких последних столетий и заканчивая последним миллионом лет.Эта динамика формирует экологические сообщества не менее глубоко, чем процессы в реальном и глубоком времени.

Четвертичная палеоэкология сосредотачивается на экологических изменениях в этих промежуточных временных масштабах, и в последние десятилетия подчеркивала, что изменение климата является основным источником объяснения экологических изменений (18⇓⇓⇓⇓–23). По сравнению с экологией сообщества, палеоэкология несколько бедна в теории и концепции и часто лишена пространственной, временной и таксономической точности. Недостаток явной объяснительной теории связан с сильными эмпирическими и индуктивными традициями палеоэкологии, которые частично восходят к ее корням в исторической геологии и палеонтологии (24).Недостатки в точности проистекают в основном из самой природы науки; в то время как экологи, работающие в режиме реального времени, могут позволить себе роскошь наблюдать и измерять любые детали, которые позволяют время и ресурсы, палеоэкологические наблюдения ограничиваются любыми материальными свидетельствами, оставшимися в отложениях, годичных кольцах деревьев, остатках грызунов или других геоисторических архивах (1, 24, 25). Палеоэкологи могут осуществлять некоторый контроль над точностью (посредством выбора места, плотности выборки, типа ископаемого), но в конечном итоге сталкиваются с жесткими ограничениями по детализации (24⇓–26).Несмотря на свои ограничения, палеоэкология предлагает то, чего не хватает экологии сообществ: записи сообществ видов, охватывающих многие поколения, встроенные в модели региональной колонизации и истребления, на фоне изменений окружающей среды, различающихся по скорости, продолжительности и характеру.

Как экология сообществ, так и четвертичная палеоэкология могут выиграть от более активного участия. Экология сообщества предлагает процессы и теорию, которые можно применить для понимания закономерностей четвертичной летописи.Палеоэкология предлагает временной контекст, заполняя «недостающую середину» между проблемами экологии сообщества в реальном времени и глубинными моделями филогенеза и биогеографии (рис. 1). Экология сообщества основана на естественной истории, которая порождает фундаментальные наблюдения, закономерности и вопросы, которые должны быть объяснены теорией и проверены экспериментом или дальнейшими наблюдениями (17). В этом контексте палеоэкологию можно рассматривать как временное продолжение естественной истории; расширяя наблюдательную основу экологии сообществ, она выявляет фундаментальные закономерности и динамику, к которым экологи иначе не обращают внимания.Более того, четвертичные записи служат полигоном для проверки теории и закономерностей в экологии сообщества. Наведение мостов между экологией и палеоэкологией может расширить экологическую теорию и понимание на более длительные временные рамки, определить, где существующая теория должна быть изменена или заменена, чтобы учесть долгосрочную динамику, и обеспечить основу для понимания сложной экологической динамики, лежащей в основе палеоэкологических записей. В этой статье мы представляем обзор того, что четвертичные наземные записи говорят об изменениях окружающей среды и сообществ, предлагаем некоторые основы для установления мостов между экологией сообществ и четвертичной палеоэкологией, а также определяем темы, в которых эти две области могут быть взаимовыгодны.Наш обзор обязательно выборочный; в частности, мы не обсуждаем точки зрения палеоэкологии на классические споры о структуре сообществ Клементса и Глисона, которые подробно рассматриваются в других источниках (19, 22, 27⇓⇓–30).

Рис. 1.

Экологическое сообщество в пространстве и времени. Местные сообщества объединяются (А) в пространственные мозаики сообществ, которые, в свою очередь, объединяются, образуя региональные, а затем (суб)континентальные пулы видов. Каждый уровень ограничивает (C) процессы, происходящие в более мелких пространственных и временных масштабах.Например, пространственная мозаика сообществ в регионе определяется составом, размером и пространственной структурой ее отдельных элементов (сообществ) и, в свою очередь, ограничивает эти элементы, влияя на источники размножения и рассредоточение, связность, соседство, близость и другие факторы. свойства, влияющие на состав и динамику сообщества. Точно так же региональный пул видов определяется составом различных составляющих его сообществ и мозаик, объединяющих реакции бесчисленных особей и популяций на их физическую среду и друг на друга.В то же время региональный видовой пул ограничивает членство в региональных мозаиках и локальных сообществах и подчиняется ограничениям (суб)континентального видового пула, который подвержен филогенетическим и биогеографическим процессам, протекающим на обширных территориях и во времени. Каждый уровень имеет конечную пространственную протяженность и временную продолжительность. Закрашенные прямоугольники обозначают наиболее распространенную или модальную протяженность и продолжительность существования наземных сообществ, а пунктирные линии обозначают крайности. Климат влияет на каждый уровень, и изменение климата является основным определяющим фактором состава сообществ, пространственной мозаики и пулов (суб)континентальных видов.Например, палеоэкологические данные указывают на то, что сообщества наземных растений, позвоночных и насекомых редко сохраняются без изменения состава более нескольких тысяч лет (23, 48, 56, 57, 64). Региональные пулы видов претерпевают изменения по мере того, как виды мигрируют, покидая новые непригодные места обитания и колонизируя новые благоприятные территории (18, 22, 50). Климат оказывает влияние на всех уровнях как прямо, так и косвенно через совокупность влияний снизу и сдерживание влияниями сверху.

Экология и текстура окружающей среды времени

Многие экологические концепции и теории рассматривают время как простое, однородное измерение, в котором экологические процессы разворачиваются на постоянном фоне окружающей среды. Время рассматривается как независимая переменная, и экологические свойства изменяются по мере протекания зависящих от времени экологических процессов. Классическим примером является экспоненциальная модель роста популяции вместе с ее многочисленными производными моделями, включающими конкуренцию за ресурсы, хищничество, множественность видов, возрастную структуру, временные лаги и другие особенности.Сама среда может измениться, но только как следствие самих экологических процессов (например, потребления ресурсов; аутогенных сукцессионных процессов, таких как развитие почвы или заполнение озер) или как стохастическая переменная, случайным образом колеблющаяся около постоянного среднего значения. Долгосрочные изменения окружающей среды давно признаются экологами, но только недавно изменения окружающей среды и нестационарная изменчивость были явно включены в экологические модели, обычно в виде дискретных возмущений или через относительно короткие интервалы времени (от сезонов до десятилетий) (31⇓⇓–34). .

Время богато структурировано изменениями и изменчивостью окружающей среды. Палеоклиматические записи указывают на широкий и, по-видимому, непрерывный спектр изменчивости и изменения климата, от лет и десятилетий, переживаемых отдельными организмами и популяциями, до десятков миллионов лет, переживаемых кладами более высокого порядка и биогеографическими провинциями. Эти климатические изменения, их причины, экологические и эволюционные последствия рассмотрены и обобщены в другом месте (19, 35⇓⇓⇓–39).

Здесь мы отмечаем несколько важных особенностей четвертичной изменчивости и изменения климата. Во-первых, изменчивость климата редко, если вообще когда-либо, бывает стационарной по своей природе. Климатические средства эволюционируют во времени, как и различия, крайности и модальности. Например, данные о влажности за последние два тысячелетия из годичных колец и других источников указывают на то, что «нормального» климата не существует, а вместо этого обнаруживают постоянно развивающийся набор влажных, засушливых и промежуточных периодов, различающихся по продолжительности, величине, частота и последовательность (см. рис. 1 в ссылке.35). Подобные закономерности нестационарной изменчивости межгодовой и столетней изменчивости, вероятно, характерны для последнего миллиона лет (36, 40), хотя детали различаются в пространстве и времени.

Во-вторых, хотя некоторые климатические явления демонстрируют циклическое или квазициклическое поведение, условия окружающей среды не обязательно повторяются. Например, отдельные явления Эль-Ниньо в прошлом столетии существенно различались по величине, пространственной протяженности и продолжительности (41, 42). Точно так же каждый из шести самых последних межледниковых периодов имел уникальную продолжительность и пространственные и временные климатические особенности (43).В-третьих, изменение климата часто связано с изменением климатических реализаций, в результате чего меняется сочетание сезонной температуры, сезонных осадков и других факторов (19, 44, 45). В-четвертых, изменение климата может быть постепенным и направленным, но оно часто прерывается эпизодическими событиями и быстрыми переходами состояний (40, 46, 47).

Подводя итог, можно сказать, что для четвертичного периода не существует модального или нормального состояния климата. Климат широко варьировался и менялся как постепенно, так и быстро по всей планете. Изменения происходили во всех временных масштабах, от 10 ⁰ до 10 ⁶ лет, хотя природа, величина и скорость изменений различаются в зависимости от масштаба и в разное время.Изменения произошли во всех частях земного шара, хотя характер, масштабы и темпы различались между регионами и местами. Изменения коснулись практически всех экологически значимых проявлений температуры и влажности, включая средние значения, экстремальные значения, дисперсию, сезонные закономерности и постоянство. Богатая, сложная, многоуровневая текстура окружающей среды с течением времени имела и будет иметь важные последствия для отдельных людей, популяций, сообществ и региональных пулов видов.

Сообщества приходят, сообщества уходят

В недавнем обзоре Ricklefs (11) отметил, что экологическое сообщество представляет собой единое место, занимаемое совокупностью видов с перекрывающимся распространением и устойчивостью к окружающей среде. Далее он утверждал, что концепция сообщества должна быть «заменена пространственным распределением популяций, которое теперь становится основным направлением для понимания моделей биоразнообразия» (стр. 744 в ссылке 11). Палеоэкологические записи поддерживают параллельную концепцию времени.Экологическое сообщество можно рассматривать как единую точку в пространственной структуре распределения видов, наложенной на экологические градиенты и лоскутные одеяла, и во временной структуре популяционных и биогеографических реакций на изменения и изменчивость окружающей среды. Пространственные и временные измерения нельзя рассматривать отдельно; пространственное распределение эволюционирует во времени и часто зависит от временных процессов. И наоборот, временные закономерности появления и численности на отдельном участке зависят от пространственного распределения, закономерностей и процессов.Понимание свойств сообщества неизбежно будет неполным в отсутствие как пространственного, так и временного контекста (рис. 1).

Изменение состава лесных сообществ в одном месте за последние 8600 лет показано на рис. 2. Все основные и большинство второстепенных горных лесных видов в окружающем регионе (Центральный Верхний Мичиган) представлены в озере Тауэр. запись (48). В окружающих лесах в настоящее время преобладают Fagus grandifolia , Tsuga canadensis , Acer saccharum и Betula allegheniensis , с рассеянным Pinus strobus .Эта комбинация видов существовала на этом участке в течение последних 1400 лет, начиная с колонизации и экспансии Fagus , который распространился на восток в регионе в течение последних 3000 лет (49). Таким образом, лесное сообщество Тауэр-Лейк существует не более 1400 лет и возникло в результате взаимодействия локальных экологических процессов (расселение, демография, конкуренция) и региональных биогеографических процессов (расширение ареала) (18, 50). Эти региональные процессы, в свою очередь, зависели от местных экологических процессов в бесчисленном количестве других отдельных участков, были вызваны региональными климатическими изменениями, охватывающими столетия и более (18, 20, 51), и могли быть смодулированы годовой или столетней изменчивостью климата (35). , 48).

Рис. 2.

Обилие пыльцы (силуэты) и макрофоссилий (горизонтальные полосы) для выбранных таксонов деревьев и типов макрофоссилий в озере Тауэр, штат Мичиган. Данные по пыльце выражены в процентах, а данные по макроископаемым представляют собой количество на 50 см ³ объема отложений. Сплошные столбцы для макрофоссилий Betula обозначают B. allegheniensis , а незакрашенные столбцы представляют B. papyrifera . Горизонтальные линии обозначают основные переходы в составе леса. Перепечатано с разрешения исх.48.

Мало того, что современное лесное сообщество на Тауэр-Лейк существовало лишь короткое время, ни одно лесное сообщество не существовало там дольше 1500 лет (рис. 2). Последовательность 8600 лет показывает по крайней мере семь различных лесных фаз. Внутри каждого из них состав леса менялся по прошествии десятилетий и столетий, как правило, более тонкими способами, чем основные переходы (рис. 2). Запись Тауэр-Лейк охватывает всего несколько тысячелетий, но в контексте других записей в этом регионе (49, 52) и восточной части Северной Америки (18, 50) она иллюстрирует, как экологическое сообщество представляет собой одну маленькую эфемерную точку в взбалтывание, динамическое развертывание изменений окружающей среды, динамика распределения и пространственно агрегированные экологические процессы.

Эта динамика не ограничивается регионами с умеренным климатом или послеледниковым периодом. 86 000-летняя запись пыльцы горной растительности озера Петен-Ица ​​в гватемальских Неотропах показывает много сходных черт (рис. 3). Как и в Тауэр-Лейк, сообщество, наблюдаемое в любой момент времени, эфемерно, редко сохраняется более нескольких тысячелетий, прежде чем его заменит что-то новое (53, 54). Эти изменения также были вызваны в значительной степени изменением климата, часто сопровождавшимся изменениями режима пожаров (53⇓–55).

Рис. 3.

Процент пыльцы выбранных таксонов, выраженный в процентах от суммы пыльцы из колонки PI-6, озеро Петен-Ица, низменная Гватемала. Изменено с разрешения исх. 53.

Примеры озера Тауэр и озера Петен-Ица ​​являются иллюстративными, а не репрезентативными. Ни один модальный паттерн не может быть идентифицирован для последних 8600 лет, для последних 86000 лет или для любого другого интервала. В течение последнего тысячелетия сообщества в разных местах по-разному сохранялись неизменными, претерпевали небольшие сдвиги в численности видов, были колонизированы новыми видами, испытали сокращение популяций доминирующих видов, исчезли из-за истребления традиционных видов или даже претерпели почти полную смену состава. Любое другое тысячелетие за последние 20 000 лет и, возможно, за последний миллион лет показало бы такое же разнообразие моделей. Эти закономерности не ограничиваются растительными сообществами. Сходные закономерности зарегистрированы для наземных насекомых (56) и особенно для позвоночных, для которых обширная летопись четвертичных млекопитающих зафиксировала аналогичные изменения численности видов (23, 57, 58), смещения ареалов (22, 59), истребления и колонизации (23). , 60) и вымираний (61⇓–63). Наземные сообщества очень динамичны, и их модели сильно различаются в пространстве и времени.Некоторые сообщества в некоторых местах могут сохраняться в течение многих тысячелетий, но сохранение более 10 тысячелетий кажется редким для последних 20 000 лет (64) и, возможно, для всего четвертичного периода. Сообщества лучше всего понимать не только как локальные реализации перекрывающихся ареалов видов и экологических градиентов (11, 65), но и как преходящие проявления экологических и биогеографических процессов в мире непрерывных экологических изменений (19, 29).

Что регулирует общественные собрания и разборки?

Детерминанты структуры и состава сообщества находятся в центре внимания экологии сообщества и, как правило, соответствуют одной из трех модальных концепций: сборка взаимодействия, сборка окружающей среды или нейтральная сборка (рис.4). Сборка взаимодействия глубоко укоренилась в экологии сообщества и подчеркивает элтоновскую нишу (66, 67), считая, что сообщества структурированы в первую очередь за счет сильных взаимодействий между видами (8, 33). Такие взаимодействия могут включать содействие, взаимность и трофические отношения (хищничество, паразитизм, травоядность), но конкуренция за ресурсы часто рассматривается как первая среди равных (68, 69). Сообщества, основанные на взаимодействии, имеют ограниченное членство, управляемое равновесными популяционными процессами, определяемыми межвидовыми взаимодействиями (7, 8, 68).Напротив, нейтральное собрание считает, что сообщества полностью структурированы случайными процессами, в частности расселением, пополнением и смертностью (70). Нейтральные сообщества имеют практически неограниченный членский состав, неравновесны и несут исторический отпечаток; на состав влияет наследие прошлых демографических событий и событий расселения, и, следовательно, свойства сообщества могут дрейфовать в результате отдельных событий (70). Наконец, сообщества, формирующиеся в среде, структурированы в первую очередь физиологическими и демографическими реакциями видов на физическую среду (19, 33).Концепция сборки окружающей среды также основана на нише, но подчеркивает гриннеллианскую нишу (6, 19, 67). Это основано на том, что все виды имеют конечные экологические требования или допуски, которые налагают жесткие фильтры на членство в сообществе. Состав сообщества определяется тем, перекрываются ли фундаментальные (Гриннеллевские) ниши потенциальных членов с местной реализацией окружающей среды. Эти три концепции не являются взаимоисключающими, и были предприняты некоторые попытки примирить интерактивную сборку и нейтральную сборку (71⇓–73). Сборке окружающей среды уделялось меньше внимания в экологии сообщества, чем двум другим, хотя она лежит в основе недавнего взрыва эмпирических моделей, предсказывающих распространение и численность видов, а также состав сообщества при различных сценариях изменения климата (74).

Рис. 4.

Три основных локуса объяснения свойств сообщества: взаимодействие видов, воздействие окружающей среды и нейтральные процессы, вызывающие экологический дрейф. Процессы взаимодействуют между этими областями. Изменение окружающей среды (т.г., изменение климата) может быть основной движущей силой изменений в свойствах сообщества, как прямо (организмы и демографические реакции), так и косвенно (путем изменения взаимодействия между видами и запуска нейтральных процессов). Изменение и изменчивость климата постоянно возмущают и перенаправляют процессы во всех трех локусах, чтобы изменить свойства сообщества.

Палеоэкологическая поддержка сборки окружающей среды очень сильна, опираясь как на теоретические (19, 75), так и на эмпирические основания (например,г. , 20, 76⇓⇓⇓–80). Палеоэкологи обычно в первую очередь обращают внимание на изменение окружающей среды, особенно на изменение климата, как на движущую силу динамики, показанной на рис. 2 и 3, и они часто не смотрят дальше. Они находят неявное оправдание в трех десятилетиях широкомасштабных сравнений палеоэкологических данных с данными палеоэкологии (20, 77, 79) и с моделированием палеоклимата из моделей общей циркуляции (44, 51). Сам по себе экологический дрейф породил бы мозаику типов сообществ, независимую от мозаики окружающей среды.Однако временная картина на озере Тауэр (рис. 2) аналогична той, что наблюдается в других местах в центральном Верхнем Мичигане и регионах к югу и востоку. Пространственно-временная согласованность сообществ фауны и флоры на обширных территориях (18, 77, 81, 82) предполагает всеохватывающий контроль, а климат не имеет убедительных конкурентов для объяснения региональной согласованности.

Хотя сборка окружающей среды кажется необходимой для объяснения динамики, наблюдаемой в палеоэкологических данных, достаточно ли этого? Виды и популяции — это не бильярдные шары, которые стучат по ландшафту в результате изменения климата; изменение климата способствует изменению сообщества посредством процессов, в которых участвуют отдельные лица, группы населения и сообщества. Экологические взаимодействия имеют значение, и, в конечном счете, изменения, наблюдаемые в палеоэкологических временных рядах, представляют собой результаты взаимодействий между популяциями разных видов под влиянием изменяющейся среды (рис. 4). Хотя эти взаимодействия разыгрываются локально и часто кратковременно, даже самые широкие географические паттерны представляют собой пространственные скопления локальных взаимодействий, и все временные изменения, независимо от масштаба, являются конечными результатами популяционных процессов и взаимодействий. Палеоэкологическая динамика (рис.2 и 3) нельзя полностью понять без учета популяционных процессов и взаимодействия видов.

Нейтральное собрание формально воплощено в теоретической структуре, которая предполагает, что свойства ниши не имеют отношения к структуре и составу сообщества, которые полностью происходят из экологического дрейфа (70). Процессы дрейфа фактически случайны по отношению к свойствам видовой ниши (элтоновской или гриннеллианской), приводя к реализации сообщества, которую нельзя предсказать ни на основе преобладающей среды, ни взаимодействия видов. Экологический дрейф имеет выдающуюся историю в палеоэкологии; Дэвис (27, 28), например, утверждал, что состав голоценовых лесных сообществ определялся в значительной степени фактически случайными процессами распространения семян и близостью ледниковых рефугиумов. Хотя в последние годы эта точка зрения была в значительной степени вытеснена сборкой среды, внимание переориентируется на исторические непредвиденные обстоятельства (35), которые представляют собой нейтральные процессы сборки. Межмасштабные взаимодействия (83), включающие изменчивость климата и экологические реакции в различных временных масштабах, приводят к случайным результатам при сильном влиянии исторических процессов (смертность, беспокойство, рассредоточение, пополнение) (35).Эти исторические процессы, хотя они включают в себя как элтоновские, так и гриннеллианские атрибуты ниши, фактически нейтральны, потому что экологические результаты спустя годы, десятилетия или столетия нельзя предсказать только на основе свойств ниши и окружающей среды. Недавние палеоэкологические исследования дают много примеров (35, 84, 85).

Вопрос о том, необходима ли сборка окружающей среды для объяснения палеоэкологических записей, был поднят в недавнем исследовании, в котором моделировались последовательности пыльцы на основе нейтральных предположений (86).Смоделированные профили имеют общие черты с наблюдаемыми диаграммами (например, рис. 2 и 3): последовательное доминирование разных видов, изменение комбинаций видов и оборот видового состава и численности. Исследование дает предостерегающий урок, демонстрируя, как временная структура может возникать в отсутствие последовательного структурирующего механизма, и показывая, что внешнее воздействие не должно восприниматься как нечто само собой разумеющееся. Последовательность пыльцы Петен-Ица ​​(рис. 3) использовалась для явного тестирования того, связаны ли изменения растительности с экологическим дрейфом или изменением окружающей среды (55).Это исследование выходит за рамки простого сравнения, чтобы включить явную альтернативную гипотезу (нейтральная сборка), но приходит к выводу, что изменение окружающей среды объясняет большинство наблюдаемых паттернов. Точно так же McGill et al. (81) обнаружили, что сообщества млекопитающих были более когерентными в пространстве и времени, чем предсказывалось нейтральным собранием, хотя паттерны не были конкретно связаны с окружающей средой или взаимодействием.

Точно так же, как нейтральные процессы взаимодействуют с изменением окружающей среды (35), взаимодействие видов взаимодействует (рис.4). Незначительное изменение температуры или влажности может сместить конкурентный баланс в пользу одного вида, что приведет к увеличению численности этого вида за счет других. Изменение климата может сделать обстоятельства более или менее благоприятными для потребителей, что приведет к изменениям в популяциях хозяев или жертв или к изменению взаимодействия между растениями, травоядными животными и климатом (33, 87). Эффекты могут быть глубокими, когда сборка окружающей среды зависит от взаимодействия видов, а также наоборот (88). Например, позднеледниковое сокращение числа мегатравоядных могло быть непосредственным фактором изменений растительности, которые, в конечном счете, были реакцией на климатические изменения, произошедшие за столетия или более до этого (89).

В конечном счете бесполезно спрашивать, структурированы ли сообщества процессами взаимодействия, нейтральности или сборки окружающей среды; сообщества подвержены разнообразным взаимодействующим влияниям (90), и объяснение может быть больше связано с причинными «зарослями», чем с «цепями» (91). Изменение окружающей среды является мощным двигателем изменений в сообществе и должно более четко учитываться в экологии сообщества (33). Взаимодействия видов регулируют результаты изменения окружающей среды для сообщества, часто тонким образом, и их следует более подробно рассматривать в палеоэкологическом объяснении.Взаимодействия нейтральных процессов с изменением окружающей среды и взаимодействием видов привносят неопределенность, а также историческое наследие, которое может сохраняться в виде локальных или даже региональных анахронизмов. Палеоэкологические исследования, основанные на информации об экологии сообщества, могут выявить краткосрочные и долгосрочные последствия этих взаимодействий.

Охватывая недостающую середину

Недостающая середина четвертичной экологической истории предоставляет широкие возможности для сотрудничества между палеоэкологами и местными экологами.Успех потребует взаимопонимания и участия. Палеоэкологи должны понимать экологические вопросы, к которым применяются их данные, а экологи должны понимать природу палеоэкологических данных и выводов. Чтобы избежать несоответствия между данными и приложениями, необходимо уделять особое внимание масштабу и тафономии (24⇓–26, 48). Мы определяем неисчерпывающий набор тем, тем и вопросов, на которых может быть сосредоточено сотрудничество.

Местная сборка и разборка.

Палеоэкологические записи показывают не только то, что сообщества приходят и уходят, но и то, что обмен сообществами происходит во многих формах и с разной скоростью. Одни сообщества возникают быстро, другие развиваются медленно (рис. 2, 3). И наоборот, некоторые сообщества распадаются постепенно за счет упадка и замены доминантов, а другие, по-видимому, подвергаются быстрому коллапсу (рис. 2 и 3). Эти и другие записи содержат разнообразные тематические исследования для понимания различных ролей и взаимодействий воздействия окружающей среды, присущих сообществу свойств (например,g., устойчивость, гистерезис, краеугольные камни) и экологический дрейф при переходе сообщества, будь то постепенный или резкий. Конкретные критические переходы могут быть нацелены на интенсивное изучение на основе различных критериев (например, знание естественной истории таксонов, наличие независимых палеоклиматических записей, точность палеоэкологических записей, наличие нескольких палеоэкологических участков для повторения или анализа закономерностей, потенциальное значение наблюдаемых узоры). Например, быстрое увеличение или сокращение доминирующего вида или исчезновение сообщества представляет очевидный интерес в контексте сохранения и может быть вызвано быстрым изменением окружающей среды, межмасштабными взаимодействиями или тем и другим (23, 84, 92).Интенсивное комплексное изучение тщательно отобранного массива палеоэкологических тематических исследований могло бы проверить фундаментальную теорию и показать, в какой степени обмен сообществами следует общим правилам. Кроме того, можно проанализировать палеоэкологические данные по отдельным участкам или массивам участков для проверки конкретных теоретических предсказаний, касающихся оборота сообществ (например, ссылки 55, 81 и 93⇓–95).

Шаблоны сообщества на основе признаков.

Сборка и вывод на основе признаков стали важным направлением в экологии сообщества (96, 97).Признаки и связанные с ними функциональные группы видов могут определять, могут ли и в каком порядке виды присоединяться к сообществам (97), а также влиять на взаимодействие особей с окружающей средой и друг с другом. Палеонтология имеет богатую традицию связывать признаки с экологическими и эволюционными процессами (98), и основанные на признаках подходы к сборке сообщества созрели для палеоэкологического применения (99). Критическая задача состоит в том, чтобы определить, какие черты, извлекаемые из летописи окаменелостей, прямо или косвенно соотносятся со свойствами ниши (Гриннелльской или Элтоновской), и как они связаны с чертами, обычно измеряемыми современными экологами. Новая повестка дня в палеоэкологии состоит в том, чтобы отслеживать определенные черты во времени с целью явно связать прошлое с настоящим (99, 100). Объединение палеоэкологии, основанной на признаках, с экологией сообщества может выявить стабильность взаимоотношений признаков во времени. Подобно временным вариациям видов и сообществ, распределение признаков внутри видов, вероятно, будет меняться во времени и с изменением окружающей среды. Исследования палеоэкологических признаков могут оценить консерватизм отношений между признаками и окружающей средой и свойств признаков в пределах таксонов.Кроме того, они могут помочь определить, в какой степени сообщества могут демонстрировать функциональный застой при изменении состава (60, 81).

Динамика разнообразия во времени.

Растущий объем работ продемонстрировал, что изменчивость окружающей среды влияет на видовое разнообразие в краткосрочных масштабах (33, 101, 102), предполагая взаимосвязь вид-время (103) как аналог зависимости вид-ареал. Однако ключевые различия между пространственными и временными процессами подразумевают, что они могут иметь уникальные отношения масштабирования разнообразия (103, 104).Кроме того, пространство и время ограничивают друг друга, мотивируя теоретическую формулировку и эмпирическую проверку интегрированных взаимосвязей вид-время-пространство (103, 105). Уайт и др. (103) указывают на несколько полезных областей для продвижения этой интеграции. Тем не менее, большинство их тематических исследований являются современными и охватывают климатические изменения в течение максимум нескольких десятилетий (например, ссылки 101, 105), а их единственный ископаемый пример начинается с длины интервала> 700 000 лет (106). Недостающая середина остается незаполненной.Браун и др. (102) исследовали, как изменчивость окружающей среды может регулировать динамику разнообразия в нескольких системах, включая записи голоценовой ископаемой пыльцы при семейном разрешении. Они постулировали, что, хотя изменение окружающей среды поддерживает разнообразие, влияя на колонизацию и вымирание различных видов, когда оно достаточно велико, оно может изменить разнообразие, изменяя переносимую способность на уровне вида (102). Эти предположения остаются неисследованными.

Экологические закономерности в антропоцене.

Коренным образом изменились экологические и эволюционные процессы в течение антропоцена (107)? Преобладает ли антропогенная деятельность над прошлым контролем над динамикой сообщества? Для решения этих вопросов требуются точные исходные данные для сравнения тенденций и закономерностей разнообразия, а четвертичный период обеспечивает важные связи между глубоким временем и антропоценом.Например, модели биоразнообразия млекопитающих за последние 30 миллионов лет позволяют предположить, что голоцен отличается от всех предшествующих периодов времени (63), что подразумевает воздействие человека задолго до промышленной революции. В некоторых условиях бета-разнообразие и функциональное разнообразие, по-видимому, оставались относительно стабильными, несмотря на изменения состава, что дает контекст для оценки того, превалируют ли текущие процессы над процессами последних нескольких миллионов лет (108⇓–110). Помимо проблем антропоцена, существуют законные вопросы относительно того, уникален ли сам четвертичный период и развиваются ли экологические правила вместе с глобальной окружающей средой (19, 111, 112).Существующие палеоэкологические записи представляют собой неиспользованный источник для исследования динамики разнообразия в различных системах и в разные периоды времени (113, 114).

Динамика региональных видовых пулов.

Экологи сообщества сосредотачивают внимание на биогеографических и филогенетических контекстах видовых пулов (например, ссылки 115⇓–117) и их значении для свойств сообщества (например, ссылка 118). Эти исследования, как правило, рассматривают региональный пул видов как статичный, подверженный тем же процессам, что и (суб)континентальные пулы (рис.1). Региональные пулы видов, однако, подвержены, по крайней мере, частичному обороту в течение сотен или тысяч лет (ссылки 18, 19 и 22, но см. ссылку 82), и, по прогнозам, они будут быстро меняться в условиях глобальных изменений из-за как исчезновения, так и распространения. смены (119, 120). Последствия динамики видового пула изучаются с биогеографической и макроэкологической точек зрения (82, 121), но последствия для объединения и структуры сообщества представляют собой открытую территорию для сотрудничества между экологами сообщества и палеоэкологами.

Синхронизация процессов, зависящих от времени.

Многие экологические процессы зависят от времени, и палеоэкологические исследования показывают, что сходные растительные сообщества формируются в разное время в разных местах (64). Сравнительные исследования вторичных сообществ (микоризы, беспозвоночные, позвоночные) с использованием древности растительного сообщества в качестве независимой переменной могут дать представление о процессах развития и эволюции сообщества (122). Возраст может быть одним из многих различий между сайтами, но другие свойства (например,г., физическая среда, климатическая история, генетика) можно контролировать в ходе исследования. Процессы, зависящие от времени, могут быть достаточно масштабными, чтобы преобладать над другими эффектами, многие из которых можно оценить непосредственно на основе палеоэкологических и палеоэкологических исследований. Например, древняя ДНК может предоставить информацию о местных генетических изменениях (123, 124).

Решение проблемы Коулза

Более века назад Генри Чандлер Коулз определил центральную проблему экологической динамики, отметив, что реакция растительности на окружающую среду была «переменной, приближающейся к переменной, а не к константе» (125).Задача со времен Коулза только возросла: экологическая динамика включает в себя множество переменных, с разным временем отклика, меняющихся с разной скоростью и часто тонко взаимодействующих друг с другом. Окружающая среда также гораздо более динамична, чем предполагалось даже десять лет назад, с вложенными климатическими изменениями, взаимодействующими в различных временных и пространственных масштабах. Экология сообщества предлагает инструменты и теорию, помогающие понять экологические изменения; палеоэкология предлагает разнообразные данные и наблюдения за реальными экологическими изменениями.Работая вместе, эти дисциплины могут улучшить понимание экологической динамики в меняющихся условиях.

Мы живем во времена быстрых изменений окружающей среды и связанных с ними социальных проблем. Новые сообщества и экосистемы уже широко распространены (126) и будут только увеличиваться в связи с глобальными изменениями в ближайшие десятилетия. Сообщества будущего будут представлять собой контингентные результаты сложной динамики изменений окружающей среды, взаимодействия видов и экологического дрейфа. Интеграция механизмов экологии сообществ с эмпирическим богатством палеоэкологии не только продвинет вперед экологическую науку, но и повысит ее способность вносить свой вклад в адаптацию к изменению климата и минимизировать риски для биоразнообразия и экологических услуг.

Благодарности

Обсуждение и критика были предоставлены Д. Саксом, М. Кингом, К. Ноланом и анонимными рецензентами. Финансирование этой работы было предоставлено грантами Национального научного фонда DEB-1257033 (для JLB) и DEB-0345012 и EF-1065732 (для STJ).

Сноски

• Вклад авторов: S.