Связь экологии с биологией – §3 «Связь экологии с другими науками» | Документ экобиблиотеки | Российская федерация | Экодело

Тема 1. Экологическая ситуация в мире и России

Место экологии в системе биологических наук. Основные понятия и определения экологии. Принципы устойчивости природных экосистем. Общая экологическая ситуация в мире и России: загрязнение воздуха, водоемов, почвы. Крупные города России и их экологические проблемы. Экологическая ситуация в Республике Татарстан.

Основные понятия экологии

Экология (от греч. «ойкос» — дом, жилище и «логос») — наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. Изначально экология развивалась как составная часть биологической науки в тесной связи с другими естественными науками — химией, физикой, геологией, географией, математикой.

Объектом экологии являются биологические системы надорганизменного уровня: популяции, сообщества, экосистемы (Ю. Одум, 1986).

Предметом экологии являются взаимоотношения организмов и надорганизменных систем с окружающих их органической и неорганической средой (Э. Геккель, 1870; Р. Уиттекер, 1980; Т. Фенчил, 1987).

Структура современной экологии

Экология делится на фундаментальную и прикладную. Фундаментальная экология изучает наиболее общие экологические закономерности, а прикладная – использует полученные знания для обеспечения устойчивого развития общества.

Основу экологии составляет биоэкология как раздел общей биологии. «Спасти человека – это, прежде всего, сохранить природу. И здесь только биологи могут привести необходимые аргументы, доказывающие правомерность высказанного тезиса».

Биоэкология (как и любая наука) делится на общую и частную. В состав общей биоэкологии входят разделы:

1. Аутэкология – изучает взаимодействие со средой обитания отдельных организмов определенных видов.

2. Экология популяций (демэкология) – изучает структуру популяций и ее изменение под воздействием экологических факторов.

3. Синэкология – изучает структуру и функционирование сообществ и экосистем.

К общей биоэкологии относятся и другие разделы:

– эволюционная экология – изучает экологические механизмы эволюционного преобразования популяций;

– палеоэкология – изучает экологические связи вымерших групп организмов и сообществ;

– морфологическая экология – изучает закономерности изменения строения органов и структур в зависимости от условий обитания;

– физиологическая экология – изучает закономерности физиологических изменений, лежащих в основе адаптации организмов;

– биохимическая экология – изучает молекулярные механизмы приспособительных преобразований в организмах в ответ на изменение среды;

– математическая экология – на основании выявленных закономерностей разрабатывает математические модели, позволяющие прогнозировать состояние экосистем, а также управлять ими.

Частная биоэкология изучает экологию отдельных таксономических групп, например: экология животных, экология млекопитающих, экология выхухоли; экология растений, экология сосны; экология водорослей; экология грибов и т. д.

Биоэкология тесно связана с ландшафтной экологией, например:

– экологией водных ландшафтов (гидробиологией) – океанов, рек, озер, водохранилищ, каналов…

– экологией наземных ландшафтов – лесов, степей, пустынь, высокогорий…

Отдельно выделяются разделы фундаментальной экологии, связанные с существованием и деятельностью человека:

– экология человека – изучает человека как биологический вид, вступающий в разнообразные экологические взаимодействия;

– социальная экология – изучает взаимодействие человеческого общества и окружающей среды;

– глобальная экология – изучает наиболее крупномасштабные проблемы экологии человека и социальной экологии.

Прикладная экология включает: промышленную экологию, сельскохозяйственную экологию, экологию города (населенных пунктов), медицинскую экологию, экологию административных районов, экологическое право, экологию катастроф и многие другие разделы. Прикладная экология тесно связана с охраной природы и окружающей среды.

Экологические знания должны служить основой рационального природопользования. На их основе базируется создание и развитие сети охраняемых территорий: заказников, заповедников и национальных парков, а также охрана отдельных памятников природы. Рациональное использование природных ресурсов является основой устойчивого развития человечества.

Во второй половине ХХ века в связи с интенсивным воздействием человеческого общества на биосферу начинается экологический кризис, особенно обострившийся в последние десятилетия. Современная экология включает множество разделов и охватывает самые разнообразные стороны человеческой деятельности; происходит экологизация всего общества.

Для всех этих направлений главным является изучение выживания живых существ в окружающей среде и задачи перед ними стоят биологического свойства — изучить закономерности адаптации организмов и их сообществ к окружающей среде, саморегуляцию, устойчивость экосистем и биосферы и т.д.

В изложенном выше понимании общую экологию нередко называют биоэкологией, когда хотят подчеркнуть ее биоцентричность. Кроме того, экология классифицируется по конкретным объектам и средам исследования, т.е. различают экологию животных, экологию растений и экологию микроорганизмов.

Термин «экология» предложен Э. Геккелем. Немецкий биолог-эволюционист Э. Геккель(1834- 1919) первый понял, что взаимоотношение живых существ с внешней средой и между собой это самостоятельная и очень важная область биологии и назвал ее экологией (1866). Как самостоятельная наука экология окончательно оформилась в начале 20-го столетия.

Связь экологии с другими науками

В последнее время роль и значение биосферы как объекта экологического анализа непрерывно возрастает. Особенно большое значение в современной экологии уделяется проблемам взаимодействия человека с окружающей природной средой. Выдвижение на первый план этих разделов в экологической науке связанно с резким усилением отрицательного взаимного влияния человека и среды, возросшей ролью экономических, социальных и нравственных аспектов, в связи с резко негативными последствиями научно – технического прогресса.

Таким образом, современная экология не ограничивается только рамками биологической дисциплины, трактующей отношения главным образом животных и растений, она превращается в междисциплинарную науку, изучающую сложнейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Актуальность и многогранность этой проблемы, вызванной обострением экологической обстановки в масштабах всей планеты, привела к «экологизации» многих естественных, технических и гуманитарных наук. Например, на стыке экологии с другими отраслями знаний продолжается развитие таких новых направлений, как инженерная экология, геоэкология, математическая экология, сельскохозяйственная экология, космическая экология и т.д. Соответственно более широкое толкование получил и сам термин «экология».

Экологическими проблемами Земли как планеты занимается интенсивно развивающаяся глобальная экология, основным объектом изучения которой является биосфера как глобальная экосистема. В настоящее время появились и такие специальные дисциплины, как социальная экология, изучающая взаимоотношения в системе «человеческое общество-природа» и ее часть-экология человека (антропоэкология), в которой рассматривается взаимодействие человека как биосоциального существа с окружающим миром.

Современная экология тесно связана с политикой, экономикой, правом, психологией и педагогикой, т.к. только в союзе с ними, возможно, преодолеть технократическую парадигму мышления, свойственную XX в., и выработать новый тип экологического сознания, коренным образом меняющий поведение людей по отношению к природе.

С научно-практической точки зрения вполне обосновано деление экологии на:

Теоретическая экология — вскрывает общие закономерности организации жизни.

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

Из множества определений предмета экологии вытекает и множество задач, стоящих перед современной экологией:

– Изучение структуры пространственно-временных объединений организмов (популяций, сообществ, экосистем, биосферы).

– Изучение круговорота веществ и потоков энергии в надорганизменных системах.

– Изучение закономерностей функционирования экосистем и биосферы в целом.

– Изучение реакции надорганизменных систем на воздействие разнообразных экологических факторов.

– Моделирование биологических явлений для экологического прогнозирования.

– Создание теоретической основы охраны природы.

– Научное обоснование производственных и социально-экономических программ.

ЗАКОНЫ ЭКОЛОГИИ КОММОНЕРА сформулированы в начале 70-х годов XX в. американским ученым Б. Коммонером.

Первый закон. Все связано со всем. Второй закон. Все должно куда-то деваться. Третий закон. Природа «знает» лучше. Четвертый закон. Ничто не дается даром.

На цивилизационном этапе эволюции системы «Природа – Общество» одним из важнейших механизмов адаптации оказывается совершенствование культурных регуляторов, которые противостоят росту разрушительной силы новых технологий.

Согласно гипотезе техногуманитарного баланса А.П. Назаретяна [2, 123-135], те подсистемы цивилизации, которые не в состоянии ответить на техногенные кризисы выработкой адекватных культурных регуляторов, выбывают из эволюции. Выжившие же подсистемы обладают более совершенными культурными регуляторами.

Палеолитический человек активно, методом проб и ошибок, накапливал эмпирические знания об окружающем его мире. По мнению Л.Н. Гумилева, этот человек находился в состоянии «гомеостазиса» (равновесия) с окружающим его ландшафтом [3, 15].
В раннюю пору формирования человеческого общества не человек преобразовывал и подчинял природу, а наоборот, природа подчиняла себе человека, определяла весь уклад его хозяйства, ставила его в зависимость от специфических особенностей природной среды. Это господство идеально отражалось в древних религиях, магиях, народных верованиях, обожествивших эти явления и природу в целом.

С развитием технической и технологической сторон еще более увеличилось влияние человеческой деятельности на природу. Однако в эту эпоху влияние человека-охотника на численность добываемых растений и животных, по нашему мнению, было малозаметным: его можно сравнить с естественным влиянием хищника на жертву.

Наметившиеся и получившие первоначальное развитие в палеолите взаимоотношения между человеком и окружающим его животным и растительным миром в мезолите и неолите расширялись и углублялись. Изменение и совершенствование способов обработки материалов привело к созданию новых орудий труда и охоты, позволявших активно воздействовать на природу. В период неолита усиливаются такие направления хозяйства, как собирательство и рыболовство, приручение (одомашнивание) животных. Накопление огромного объема знаний об отдельных растениях и флоре в целом привело в период неолита к качественному скачку в развитии земледельческой культуры. Земледелие превратилось в главное занятие человечества, обработка земли приобрела систематический характер. Постепенно человечество освоило плодопеременную систему земледелия, террасированное земледелие, подсечное земледелие. Приручение диких животных и переход к элементарному возделыванию растений ознаменовали собой коренное изменение способа производства и производственных отношений. Человек перестал зависеть от природы, начал интенсивно использовать ее ресурсы. Накопленный практический опыт и знания положили начало преобразованию природы человеком.
Земледелие, ставшее ведущей отраслью хозяйства, способствовало появлению новых форм воздействия общества на природу: посев, жатва, молотьба, перенос дикорастущих растений в другую среду, изменение их наследственности, сведение участков леса огнем. Большой урон природе, особенно лесам, наносили расширяющиеся масштабы распашки земель. Еще Платон (428-347 гг. до н.э.) указывал, что обезлесение холмов Греции стало причиной смыва почвы и уничтожения источников воды. Для расширения площади пахотных земель сводились не только леса, но и осушались болота. Появление металлических орудий дало возможность использовать новые способы переработки и увеличить ее масштабы, а, следовательно, расширить использование растительных ресурсов. Несмотря на второстепенную роль в производящем хозяйстве, важное место в жизни рабовладельческого общества занимало животноводство. Постепенно разрастается количество одомашненных животных, увеличивается количество продуктов, получаемых — от них. В рабовладельческий период своего развития общество вступает в эпоху эмпирического использования природы человеком, в отличие от начального периода взаимодействия общества и природы, который характеризуется как эпоха социального приспособления человека к природе. Сознательное преобразование природы на эмпирическом уровне знаний становится основной формой взаимодействия общества с природой. В. литературе [6] отмечается, что к началу феодальной эпохи на значительной территории Евразии были уничтожены первичные места обитания растений и животных, а оставшиеся подверглись сильным изменениям.

Во времена феодализма были освоены громадные территории не только Евразийского континента, но и началось освоение Африканского и Северо-Американского континентов. По формам воздействия общества на природу феодальная эпоха мало отличается от рабовладельческой. В связи с изобретением колесного плуга в Северной Европе расширяются площади пахотных земель. В связи со строительством морских парусных судов ускоряется освоение морских побережий и создание приморских хозяйственных районов. В период феодализма в Западной Европе были практически .повсеместно вырублены лесные массивы.

Изменение ландшафтов отразилось на численности северных оленей, туров, сайгаков, выдр, лебедей, дроф и т.д. Стараясь сберечь животные богатства, игравшие важную роль в экономике, средневековые государства уже с IX в. начинают принимать меры по их охране [8, 214]. Викинги на Гебридских и Фарерских островах устраивали первые птичьи заказники для охраны колониально гнездящихся птиц. В Исландии начинают издавать законы по охране кречетов, в Польше создают специальные фермы по охране бобров. Первые законодательные акты по охране флоры и фауны были изданы в Португалии в XIII в.

Рассматривая прагматические стороны взаимодействия человека и природы с позиций государственных деятелей Московии, а затем и России, необходимо отметить большое значение леса для человека. При царствовании Петра Первого (1682-1725) начал формироваться взгляд на лес как на достояние государства, из чего следовало, что выгоды частных лиц должны уступать выгодам казны. Петр Первый государственным указом 30 марта 1701 г. запретил расчистку в Московском уезде под пашни и на сенные покосы на расстоянии 30 верст от рек, «по которым леса плавят и гоняют к Москве». Он же запретил разрабатывать привезенные к воде бревна, «чтобы от тех щеп и сору оные речки не засоривались» [8, 166].

До XVIII века основными источниками загрязнения окружающей среды были бытовые сточные воды, а также продукты сгорания топлива, применяемого для отопления помещений: окись и двуокись углерода, сажа, зола, а также сернистый ангидрид в районах, где применялся каменный уголь. Накапливание отходов еще существенно не влияло на общую экологическую обстановку.

Если изменения в природе планеты, произошедшие под воздействием общества при феодализме, были вызваны преимущественно развитием сельского хозяйства, то при капиталистической общественной формации эти изменения были связаны с развитием промышленности. Уже с середины XIX столетия четко обозначилось усиление процесса разрушения биологического разнообразия: по вине человека исчезло много видов растений и животных из разных групп — млекопитающих, птиц, насекомых и др. В результате деятельности человека уничтожение отдельных видов в XX веке шло в несколько раз быстрее, чем в предыдущие эпохи.
Разрушающее влияние человека на природу нарастало по мере повышения его энерговооруженности и численности народонаселения.

Обострение глобальных кризисов, порожденных техногенной цивилизацией, ставит вопрос: можно ли выйти из этих кризисов, не меняя базисной системы ценностей техногенной культуры?

В современных философских и социальных исследованиях уже не раз высказывалась мысль о необходимости изменить стратегию наше­го отношения к природе. Эти идеи разрабатывались еще в исследова­ниях Римского клуба. Известны также разработки экологической эти­ки, в рамках которой наиболее радикальные направления провозгла­шают отказ от идеала господства человека над природой. Выдвигает­ся альтернативный идеал, согласно которому мы не должны относиться с чувством превосходства к животным и растениям, видеть в них только средство нашего жизнеобеспечения. Но в каждую историческую эпоху в разных странах и даже в целых регионах планеты на передний план выдвигается какой-то один способ освоения мира. Хотим мы этого или нет, но в наше время доминирующим способом освоения мира является научный. Однако и здесь есть свои трудности.

Цивилизация означает возникновение такого исторического способа жизнедеятельности, при котором практически внедряются и отчасти соблюдаются хотя бы элементарные нормы восстановления, сохранения, обогащения даров природы и облагораживания природной среды человеческого обитания.

Различают два типа экологического сознания — антропоцентрическое и экоцентрическое, которые основаны на разных подходах к взаимоотношению человека и природы. С.Д. Дерябо и В.А. Ясвин [17, 72] выполнили сравнительный анализ систем взглядов «антропоцентристов» и «экоцентристов» по восьми позициям, которые в своем единстве описывают структуру двух типов экологического сознания.

Слово «экология» образовано из двух греческих слов: «oicos», что означает дом, жилище, и «logos» — наука и дословно переводится как наука о доме, местообитании. Впервые этот термин использовал немецкий зоолог Эрнст Геккель в 1886 году, определив экологию как область знаний, изучающую экономику природы, — исследование общих взаимоотношений животных как с живой, так и с неживой природой, включающей все как дружественные, так и недружественные отношения, с которыми животные и растения прямо или косвенно входят в контакт. Такое понимание экологии стало общепризнанным и сегодня классическая экология — это наука об изучении взаимоотношений живых организмов с окружающей их средой.

Живое вещество настолько многообразно, что его изучают на разных уровнях организации и под разным углом зрения.

Различают следующие уровни организации биосистем (рис. 1).

Уровни организмов, популяций и экосистем являются областью интересов классической экологии.

В зависимости от объекта исследования и угла зрения, под которым он изучается, в экологиисформировались самостоятельные научные направления.

По размерности объектов изучения экологию делят на аутэкологию (организм и его среда), популяционную экологию (популяция и ее среда), синэкологию (сообщества и их среда),биогеоцитологию (учение об экосистемах) и глобальную экологию ( учение о биосфере Земли).

В зависимости от объекта изучения экологию подразделяют на экологию микроорганизмов, грибов, растений, животных, человека, агроэкологию, промышленную (инженерную), экологию человека и т.п.

Уточним содержание двух последних направлений — экологии человека и промышленной экологии, поскольку именно они получили широкое распространение впоследнее время.

Экология человека — это научная дисциплина, изучающая взаимодействие человека со средой обитания. В отличие от всех других видов живого, которые приспосабливаются к условиям окружающей среды, человек изменяет и приспосабливает среду обитания для своих нужд под себя. Кроме того, в отличие от других видов живого, человек — существо социальное. Его деятельность может быть направлена как во благо, так и во вред. Стремительное развитие человечества привело к изменению его духовного мира, последствием которого может стать кризис цивилизации. Синтезированная дисциплина, изучающая все аспекты взаимодействия человека с природой, называется экологией человека.

Люди уже давно поняли, что человеческая активность меняет характер окружающей среды. Но в то же время любая деятельность человека — промышленная, сельскохозяйственная, рекреационная есть источник жизни человека, основа его существования. Значит человек неизбежно будет менять характеристики окружающей среды. Весь вопрос: как ?

Прежде всего через создание таких технологий, которые в наименьшей степени влияют на окружающую среду. Те технологии, которые обладают таким свойством, называются экологичными. А научные ( инженерные ) дисциплины, которые занимаются принципами создания таких технологий, объединяются общим названием инженерной или промышленной экологии. Данные дисциплины — разные по своему конкретному содержанию, но они объединяются общей методологией и общей целью — предельно сократить влияние промышленной деятельности на процессы кругооборота веществ в природе и загрязнение окружающей среды.

По средам и компонентам различают экологию суши, пресных водоемов, моря, пустынь, высокогорий и других средовых и географических пространств.

К экологии часто относят большое количество смежных отраслей знаний , главным образом из области охраны окружающей среды.

Охрана окружающей человека среды — это комплекс международных, государственных, региональных и локальных (местных) административно — хозяйственных, технологических, политических, юридических и общественных мероприятий, направленных на обеспечение социально — экономического, куль-турно — исторического, физического, химического и биологического комфорта, необходимого для сохранения здоровья человека. Здоровье человека — критерий состояния окружающей среды, а организм человека — это инструмент, позволяющий оценивать это состояние.

В мировой практике в качестве синонима охраны окружающей человека среды используется термин инвайронментология. Инвайронментология — это комплексная дисциплина об окружающей человека природной среде, ее качестве и охране.

Техническим приложением инвайронментологии является и нвайронменталистика, включающая способы и методы очистки отходящих газов и сточных вод, реутилизации отходов и другие технологические приемы охраны и улучшения среды. В отечественной практике близким по смыслу понятием является защита окружающей среды — мероприятия и меры контроля по предотвращению нанесения ущерба или разрушения окружающей среды.

Помимо охраны окружающей человека среды существует понятие охраны природы.

Охрана природы — это совокупность международных, государственных и локальных (местных) административно — хозяйственных, технологических, политических, юридических и общественных мероприятий, направленных на сохранение, рациональное использование и воспроизводство природы Земли и ближайшего к ней космического пространства в интересах существующих и будущих поколений людей.

Иногда понятия охрана окружающей cреды и охрана природы считают синонимом экологии, что вряд ли правомерно, поскольку экология как фундаментальная наука о взаимоотношениях живых организмов и среды значительно шире учения лишь об охране и защите этой среды, даже если в понятие среды включать всю природу Земли и ближайший космос.

Кроме того, экологи и специалисты сегодня по новому ставят саму задачу охраны окружающей человека среды и охраны природы. Они считают, что пришло время говорить не об охране cреды или природы, а о сохранении биосферы, имея в виду прежде всего сохранение в ней самого человека как биологического вида, поскольку пока есть приток энергии Солнца, биосфера Земли будет существовать, но это может происходить и без человека.

В настоящем пособии расмотрены прежде всего основы общей экологии, то есть классические законы взаимодействия живых организмов с окружающей средой. Кроме того, рассмотрены современные проблемы взаимодействия человека с окружающей его природной средой и последствия антропогенного воздействия на биосферу. Второй аспект во многом мировоззренческий. Его задача — сделать сознание человека экологическим, то есть научить ставить во главу угла любой деятельности — технической, политической, экономической, коммерческой и т.п. приоритеты сохранения биосферы и довести до уровня понимания мысль, что другого пути у человечества просто нет.

poisk-ru.ru

это наука, изучающая… Основы экологии. Связь экологии с другими науками

Планета Земля – маленькая голубая жемчужина, затерянная в бесконечных холодных мирах космического пространства и ставшая домом для миллиардов живых существ. Жизнью пронизано буквально все пространство нашего мира: вода, земля, воздух.

И все это многообразие живых форм, начиная с простейших микроорганизмов и заканчивая вершиной эволюции – человеком разумным, — способно оказывать самое непосредственное влияние на жизнедеятельность планеты. Экология – это наука, изучающая взаимодействие всех живых организмов, населяющих Землю, а также их многочисленных сообществ как между собой, так и с окружающей их средой.

Немного истории

Многие современные люди не знают, что экология стала развиваться как отдельная отрасль науки только лишь в середине XX века. До этого времени она являлась лишь частью биологии. А основоположником экологии являлся ярый приверженец и сторонник теории Дарвина, талантливый естествоиспытатель и биолог – немец Э. Геккель.

На формировании экологии как отдельной науки оказали влияние: с одной стороны — усиление в XX веке научно-технического прогресса, а с другой – быстрый рост населения нашей планеты. Развитие техники и промышленности привело к многократному увеличению потребляемых природных ресурсов, что, в свою очередь, оказало пагубное влияние на окружающую среду.

В то время как численность людей стремительно преумножалась, поголовье других живых существ стало неуклонно уменьшаться. НТП позволил людям обустраивать свое местоприбывание на планете максимально комфортно, но в то же время послужил гибельным фактором для природы. Возникла экстренная необходимость оперативного изучения и исследования среды обитания. Связь экологии с другими науками стала неизбежна.

Фундаментальные основы науки экология

Основы экологии включают в себя изучение взаимодействия с окружающей средой объектов, организованных на видовом, биосферном, организменном и биоцентрическом уровнях. Таким образом можно выделить несколько основных разделов, которые включает общая экология:

• Аутэкология, или экология организмов – раздел, который занимается изучением индивидуальных связей с окружающей средой как каждой отдельной видовой особи, так и организмов, входящих в общую видовую группу.
• Демэкология, или экология популяций. Задачами этого раздела являются изучение природных механизмов, отвечающих за регулирование численности разных живых организмов, их оптимальную плотность, а также выявление допустимых границ изъятия различных видов и популяций.
• Синэкология, или экология сообществ подробно изучает взаимодействие экосистем и популяций с природной средой, а также механизмы и структуру биогеоценозов.

Методы экологических исследований

Современная экология использует множество методов для проведения исследований. Однако все они могут быть условно разделены на две категории: полевые методы и лабораторные.

По самим названиям можно понять, что все полевые исследовательские работы проводятся непосредственно в природной среде. Их, в свою очередь, можно разделить на:

• Стационарные. Эти исследования включают в себя как длительное наблюдение за природными объектами, так и замеры, подробное описание, а также инструментальный отчет.
• Маршрутные. Ведутся прямые наблюдения за объектом, оценивается его состояние, производится измерение, описание, составляются карты и схемы.
• Описательные – при первоначальном знакомстве с объектом исследования.
• Экспериментальные. Здесь главное – опыт и эксперимент, разнообразные химические анализы, количественная оценка и др.

Лабораторные методы имеют в своей основе проведение исследований в лабораторных условиях. Так как экология – это наука, изучающая совокупность огромного множества факторов, особое место в практическом изучении биообъектов отводится методу моделирования.

Среда жизни живых организмов

Для того чтобы точнее понять, как влияют те или иные экологические факторы на разные живые виды, необходимо сначала уяснить взаимосвязь среды обитания и жизни различных объектов. Разнообразные природные условия, которые встречаются на нашей Земле – водные, наземно-воздушные, почвенные, организменные, – являются средой жизни для самых разных видов растений и животных. Именно из среды все живущее получает необходимые для жизнедеятельности вещества. И туда же возвращаются продукты обмена живых организмов.

Самой первой средой обитания для мельчайших жителей планеты стали водоемы. Именно в воде возникла жизнь в виде крохотных бактерий – для того чтобы затем освоить наземно-воздушную и почвенную среды. А организменную успешно заселили паразиты и симбионты.

Таким образом, именно различие условий существования в разных средах дало возможность выработаться у разных организмов совокупности ряда специфических физиологических, морфологических, поведенческих и других различных свойств, помогающих им максимально приспособиться к непростым условиям жизни.

Экологические факторы

Основы экологии как науки большое значение придают отдельным экологическим факторам. Под последними следует понимать любые элементы или условия среды, которые заставляют те или иные организмы приспосабливаться к ним и адаптироваться. Существует всего три группы экологических факторов:

• биотические;
• абиотические;
• антропогенные.

В биотические факторы входят различные свойства живой природы. Они способны вызывать приспособительные реакции как у растений (фитогенные), так и у животных (зоогенные) и грибов (микогенные).

Абиотические, напротив, являются компонентами природы неживой: геологические (движения ледников, вулканическая активность, радиация и др.), климатические (температура, свет, ветер, влажность, давление и т. д.), почвенные (структура, плотность и состав почвы), а также гидрологические факторы (вода, давление, соленость, течение).

Антропогенные факторы экологии относятся к человеческой деятельности. Нужно сказать, что именно человек вызывает очень серьезные сдвиги в биогеоценозах. Причем для одних видов это становится благоприятным, а для других нет.

Экологические проблемы современности

Сегодняшние экологические проблемы связаны в основном именно с антропогенным воздействием на природу. Глобальная экология возвещает о следующих серьезных опасностях: кислотные дожди, истощение озонового слоя, парниковый эффект, загрязнение окружающего мира и проблема утилизации отходов человеческой жизнедеятельности, деградация и эрозия почвы, опустынивание, повсеместная вырубка деревьев, вымирание животных, изменения в климате, общее ослабление иммунитета людей, истощение ресурсов (вода, газ, нефть, другие природные ископаемые), фотохимический смог и другие фатальные изменения.

Все это во многом спровоцировано активным вмешательством людей в природные процессы, а также неразумной реализацией рекреационных, военных, экономических и других планов, которые меняют природную среду обитания.

Загрязнение окружающей среды

Экология – это наука, изучающая в том числе и загрязнение окружающей среды (биосферы). При этом под загрязнением понимается активное поступление в биосферу энергии или веществ, количество, местоположение или свойства которых способны негативно воздействовать на среду обитания различных живых видов.

Развитие промышленности и всемирная урбанизация приводят к загрязнению окружающего пространства не только твердыми, жидкими и газообразными веществами и микроорганизмами, но также и различными энергиями (звуки, шумы, излучения), которые пагубно влияют на различные экосистемы планеты.

Существует два вида загрязнения биосферы, различающихся по происхождению: естественное (природное) – возникает без участия людей, и антропогенное. Последнее намного опаснее, так как человек еще не научился восстанавливать среду своего обитания.

В наши дни загрязнение идет чудовищными темпами и касается атмосферного воздуха, подземных и поверхностных источников воды, почвы. Человечество загрязнило даже околоземное космическое пространство. Все это не прибавляет людям оптимизма и может спровоцировать всемирную экологическую катастрофу. Скорейшее развитие экологии как науки дает человечеству шанс избежать угрозы.

Загрязнение почвы

В результате неосторожной, неразумной человеческой деятельности почва вокруг больших городов и территорий, на которых расположены крупные промышленные металлургические предприятия, ТЭЦ, предприятия машиностроения, оказалась загрязненной на огромные расстояния.

Тяжелые металлы, нефтепродукты, соединения серы и свинца совокупно с бытовыми отходами – вот чем насыщена современная среда обитания цивилизованного человека. Любой институт экологии подтвердит, что наряду с вышеперечисленными веществами, в почве в изобилии содержатся различные канцерогенные вещества, обладающие способностью вызывать у людей страшные заболевания.

Земля, которая нас кормит, подвергается не только эрозии и загрязнению вредными химическими элементами, но еще и заболачивается, засоляется, изымается для постройки разных сооружений. И если природное разрушение поверхностного плодородного слоя может происходить очень медленно, то эрозия, вызванная антропогенной деятельностью, поражает своими ускоренными темпами.

Земледелие с обильным использованием пестицидов становится настоящим бичом для человечества. Наибольшую опасность при этом представляют устойчивые соединения хлора, способные сохраняться в почве долгие годы и накапливаться в ней.

Загрязнение воздуха

Следующая серьезная экологическая угроза – это загрязнение атмосферы. Опять же оно может вызываться и природными факторами, к примеру, вулканической деятельностью, цветением растений, дымом от горящих лесов или ветровой эрозией. А вот антропогенное воздействие наносит атмосфере вред гораздо больший.

Антропогенное, или техногенное загрязнение воздуха происходит из-за попадания в атмосферу большого количества тех или иных вредных веществ. Особенный вред в этом плане наносит химическая промышленность. Благодаря ей в воздух выбрасываются диоксид серы, оксиды азота, сероводород, углеводороды, галогены и другие вещества. Вступая друг с другом в химические реакции, они способны образовывать очень опасные высокотоксичные соединения.

Ситуацию усугубляют автомобильные выхлопы. В большинстве крупных городов в безветренную погоду стало обычным такое явление, как фотохимический смог.

Загрязнение водных запасов планеты

Жизнь на планете невозможна без воды, но в наше время экологические исследования заставили ученых прийти к горькому выводу: антропологическая деятельность оказывает губительное воздействие на гидросферу Земли. Сокращаются природные запасы пресной воды, и даже огромный Мировой океан претерпевает сегодня глобальные изменения в своей экосистеме, в связи с чем многие морские обитатели обречены на вымирание.

Особенно настораживает тот факт, что загрязнению подвергаются не только поверхностные воды, но и подземные, на состояние которых влияют не только отходы промышленных предприятий, но также многочисленные городские свалки, канализационные стоки, отходы животноводческих комплексов, хранилища удобрений и химических веществ. Ко всему прочему, не обходится цивилизация и без крупных аварий. Аварийные сбросы отходов в водоемы – не такой уж редкий случай.

Связь экологии с другими науками

В первую очередь экология – это наука, изучающая проблемы окружающей среды, и одной ей не под силу исправить сложившуюся ситуацию. Теперь, когда стало видно, насколько тревожной является ситуация в разных экосистемах, становится еще понятнее, насколько важна связь экологии с другими науками. Без тесного взаимодействия с медициной, биологией, химией, физикой и некоторыми другими научными отраслями просто невозможно будет активно решать экологические проблемы.

Ученым предстоит приложить совместные усилия для того, чтобы постараться свести к минимуму тот вред, который наносит человек природе. Ученые разных стран в спешном порядке ищут безопасные источники энергии. В некоторых государствах уже значительно выросла доля автомобилей, работающих на электроэнергии. Многое зависит от усилий химиков, им предстоит в новом веке кардинально решать проблему по минимализации вреда промышленных отходов. В решении общих проблем должны быть обязательно задействованы все области экологии.

Экологическая ситуация в России

К сожалению, экология России находится далеко не в лучшем состоянии. По мнению авторитетных экологов, наша страна входит в тройку государств, которые наиболее активно загрязняют экосистему планеты. Кроме России, в позорный список вошли еще Китай и США.

Ситуация усугубляется еще и тем, что в то время как наиболее развитые Европейские страны тратят ежегодно до 6% от своего бюджета на природоохранные мероприятия, в России эти затраты не дотягивают даже и до 1%. Власти упорно не хотят реагировать на попытки экологов обратить их внимание на плачевное положение дел в этой сфере.

А между тем экология России вызывает опасение всего мирового сообщества, так как территории, которые она занимает, поистине огромны, промышленных предприятий очень много, отходы не перерабатываются и не утилизируются должным образом, и на фоне экономического кризиса все это выглядит просто угрожающе.

Влияние экологии на здоровье людей

Выше уже было сказано, насколько пагубно влияют на здоровье человека неблагоприятные для жизни факторы окружающей среды. В первую очередь это, конечно же, касается детей, потому что это – наше будущее. Но каково будет это будущее, если маленькому человечку с пеленок приходится дышать загрязненным воздухом, питаться продуктами, в которые добавлены вредные химические консерванты, пить воду только из пластиковых бутылок и т. д.?

В последние годы врачи делают акцент на то, что заболеваемость бронхо-легочными болезнями все выше и выше. Растет число больных аллергией, причем большинство из них опять же – дети. Во всем мире наблюдается рост заболеваний, связанных с иммунодефицитными состояниями. Можно предположить, что если человечество в ближайшее время не опомнится и не постарается заключить мирный гармоничный союз с матушкой-Природой, то в не столь отдаленном будущем нас может постичь участь многих вымерших видов. Необходимо помнить, что экология и здоровье людей находятся в неразрывной связи.

2014 – год экологии

Каждый год в нашей стране проводится много мероприятий, посвященных просветительской деятельности в вопросах экологии. И 2014 год не стал исключением. Так, с начала года в России проводится масштабный конкурс «Национальная экологическая премия «ERAECO». В рамках этого мероприятия в разных городах России демонстрируются фильмы на экологическую тематику, проводятся фестивали, лекции.

Также будут проводится презентации по эко-строительству и демонстрация возможностей экологических фермерских хозяйств Москвы и Московской области. В школах прошли эко-уроки, на которых ребятам рассказывалось о проблемах охраны окружающей среды и подробно обсуждались различные вопросы по экологии.

Организаторы «ERAECO» планируют открытие передвижной экологической мини-лаборатории, при помощи которой можно будет осуществлять экспресс-анализы проб, взятых из воды, воздуха и почвы. Экспертами лаборатории при поддержке специалистов-экологов станут школьники разных возрастов и студенты.

Будут сформированы отряды «эко-патруля», которые будут продолжать свою деятельность не только во время проведения конкурса, но и после его окончания. Детишки младшего школьного возраста тоже смогут приобщиться ко многим интересным мероприятиям, а после им будет предложено создать визуальный отчет в рисунках.

Международное сотрудничество в деле защиты окружающей среды

Наша планета едина, и несмотря на то, что люди разграничили ее на множество разных стран и государств, решение острых экологических вопросов требует объединения. Такое сотрудничество осуществляется в рамках международных программ таких организаций, как ЮНЕСКО и ООН, и регулируется межгосударственными соглашениями.

Были разработаны принципы экологического сотрудничества. Один из них гласит, что экологическое благополучие какого-либо государства не должно быть обеспечено без учета интересов других стран или за их счет. К примеру, более сильными странами недопустимо использовать природные ресурсы слаборазвитых мировых регионов.

Еще один принцип провозглашает, что на всех уровнях должен быть установлен обязательный контроль над угрожающими изменениями в окружающей среде и все государства обязаны оказывать всемерную помощь друг другу при сложных экологических проблемах и чрезвычайных ситуациях.

Важно осознавать, что, только сплотившись, человечество сможет спасти Землю от надвигающегося экологического коллапса. Отныне каждый гражданин планеты обязан это понять.

fb.ru

1.3.Взаимосвязь экологии с другими биологическими науками. Подразделения экологии

Экология — одна из сравнительно молодых и бурно развивающихся биологических наук. Однако проникновение экологических идей практически во все разделы биологии зачастую ставит под сомнение самостоятельность экологии как науки. Вместе с тем существует немало классификаций биологических наук. Каждая из них, хотя и не охватывает все биологические науки (табл. 1.1), дает возможность определить место экологии среди других дисциплин (рис. 1.3).

Таблица 1.1

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

Рис. 1.3. Положение экологии среди других биологических

наук (no H. П. Наумову, 1963)

Общие биологические науки изучают весь органический мир в строго определенном направлении, какую-то одну сторону его жизненных явлений, т. е. «немного обо всем». Каждая из этих наук может, в свою очередь, подразделяться на части, например систематика — на систематику злаков, систематику животных и т. д. Частные науки изучают конкретные объекты органического мира всесторонне, т. е. «все об одном». Так, микробиология изучает систематику, морфологию, физиологию, экологию микроорганизмов. При этом частные науки, в свою очередь, могут быть расчленены: зоология, например, подразделяется на протозоологию, гельминтологию, орнитологию, энтомологию и т.д. В основе комплексных наук лежит изучение условий жизни организмов. В них значительно шире и глубже раз-виваются экологические идеи, доминирует экологический подход при изучении конкретных явлений. Так, гидробиология изучает систематику, морфологию (общие науки) животных, растений, микроорганизмов (частные науки), обитающих только в водной среде.

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

В настоящее время экология распалась на ряд научных отраслей и дисциплин, подчас далеких от первоначального понимания ее как биологической науки (биоэкологии) об отношениях живых организмов с окружающей их средой. Экологию по размерам объектов изучения делят на аутэкологию (особи, организм и его среда), демэкологию, или популяционную экологию (популяция и ее среда), синэкологию (биотическое сообщество, экосистема и их среда), географическую, или ландшафтную, экологию (крупные геосистемы, географические процессы с участием живого и их среды) и глобальную экологию (ме-гаэкология, учение о биосфере Земли)^*, рис. 1.4.

Рис. 1.4. Строение мира (всеобщая иерархия систем) и положение

биологических наук, изучающих различные уровни его организации

(по В. Д. Радкевичу, 1983)

По отношению к предметам изучения экологию подразделяют на экологию микроорганизмов (прокариот), грибов, растений, животных, человека, сельскохозяйственную, промышленную (инженерную), общую экологию.

По средам и компонентам различают экологию суши, пресных водоемов, морскую. Крайнего Севера, высокогорий, химическую (геохимическую, биохимическую). По подходам к предмету выделяют аналитическую и динамическую экологии.

С точки фактора времени рассматривают историческую и эволюционную экологии (в том числе археологию). В системе экологии человека выделяют социальную экологию (взаимоотношение социальных групп общества с их средой жизни), отличающуюся от экологии индивида и экологии человеческих популяций по функционально-пространственному уровню, равную синэкологии, но имеющую ту особенность, что сообщества людей в связи с их средой имеют доминанту социальной организации (социальную экологию рассматривают для уровней от элементарных социальных групп до человечества в целом).

studfiles.net

2.9. Связь экологии с другими науками

Сегодня экология перестала быть чисто естественной биологической наукой – это комплексная социоестественная наука. В её предмет практически вовлечены все стороны жизнедеятельности человека.

Экология ─ одна из сравнительно молодых и бурно развивающихся биологических наук. Однако проникновение экологических идей практически во все разделы биологии зачастую ставит иногда под сомнение самостоятельность экологии как науки. Вместе с тем существует немало классификаций биологических наук, хотя каждая из них не охватывает все биологические науки, но дает возможность определить место экологии среди других дисциплин (табл.2.1).

Таблица 2.1. Классификация биологических наук (по Б.Г. Иоганзену, 1959 г.)

Общие биологические науки изучают весь органический мир в строго определенном направлении или какую-то одну сторону его жизненных явлений, то есть немного обо всем. Каждая из этих наук может, в свою очередь, подразделяться на отдельные составные части. Например, общая систематика – на систематику злаков, систематику животных и т.д. Частные науки изучают всесторонне конкретный объект органического мира.

Так, общая микробиология изучает систематику, морфологию, физиологию, экологию микроорганизмов. При этом частные науки, в свою очередь, могут быть подразделены на протозоологию, гельминтологию, орнитологию, энтомологию и т.д.

В основе комплексных наук лежит изучение условий жизни организмов. В них значительно шире и глубже развиваются экологические идеи, доминирует экологический подход при изучении конкретных явлений.

Например, гидробиология (как общая наука) изучает систематику, морфологию водных животных, растений, тогда как частная наука изучает организмы, обитающие только в водной среде (пресной или соленой).

Экология как общая биологическая наука также может быть расчленена на составные части: экологию растений, экологию насекомых, экологию лесных пород и т.д. Если для других наук индивидуум является крупной единицей, то для экологии это сравнительно мелкая единица исследований.

В настоящее время экология распалась на ряд научных отраслей и дисциплин, подчас далёких от первоначального её понимания как биологической науки об отношениях живых организмов с окружающей средой. Экологию по размерам объектов изучения делят на аутэкологию (особи, организмы, среда), демэкологию, или популяционную экологию (популяция и её среда), синэкологию (биотическое сообщество, экосистема и их среда), географическую, или ландшафтную экологию (крупные геосистемы), и глобальную экологию (мегаэкология и т.д., учение о биосфере Земли).

Аутэкология (аутос – сам) – это раздел экологии, в задачу которого входит установление пределов существования особи (организма) и тех физико-химических факторов в диапазоне которых организм может существовать.

Демэкология (демос – народ) изучает естественные группировки особей одного вида, то есть популяции – элементарные надорганизменные макросистемы. Важнейшая задача демэкологии – это выяснение условий формирования популяций, а также внутрипопуляционных группировок и их взаимоотношения, структуры, динамики и численности популяции.

Синэкология (вместе), или экология сообществ (биоценология), изучает ассоциации популяций разных видов растений, животных и микроорганизмов, образующих биоценозы, их формирование и развитие, структуру, динамику, взаимодействия с физико-химическими факторами среды, энергетику, продуктивность и другие особенности.

Синэкологические исследования направлены на изучение сложного многовидового комплекса взаимосвязанных организмов (биоценоз), существующих в строго определённой физико-химической среде, качественной и количественной стороны каждого из компонентов во взаимодействии друг с другом.

Эйдэкология (эйдос – образ, вид, экология видов) – изучает отдельные виды растений и животных в естественных условиях обитания, то есть во взаимодействии с местомобитания.

По отношению к предметам изучения экологию расчленили на экологию микроорганизмов, грибов, растений, животных, человека, промышленную, (инженерную), сельскохозяйственную и общую.

По средам и компонентам различают экологию суши, пресных водоемов, морскую, Крайнего Севера, высокогорий, химическую (геохимическую, биохимическую). По подходам к предмету выделяют аналитическую и динамическую экологию и т.д.

studfiles.net

Взаимосвязь экологии с другими науками — МегаЛекции