Предмет, объект и задачи биоэкологии

Предметом биоэкологии является совокупность связей между организмами и средой, рождаемость, смертность, внутривидовые отношения, потоки энергии, круговорот веществ. Главный объект изучения в биоэкологии- экосистемы (единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания).

Задачи биоэкологии весьма многообразны. Их условно можно разделить на теоретические и прикладные.

К теоретическим задачам относятся:

1. Разработка общей теории устойчивости экологических систем.

2. Изучение экологических механизмов адаптации к среде.

3. Исследование регуляции численности популяции.

4. Изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания.

5. Исследование продукционных процессов.

6. Исследование процессов, протекающих в биосфере с целью поддержания ее устойчивости.

7. Моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.

К прикладным задачам относят следующее:

1. Прогнозирование и оценка отрицательных последствий в окружающей природной среде под влиянием деятельности человека.

2. Улучшения качества окружающей природной среды.

3. Сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов.

4. Оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых, социальных и иных решений для обеспечения экономически безопасного устойчивого развития, в первую очередь в экологически наиболее неблагополучных районах.

Основные разделы биоэкологии. Структура экологии рассматривается с различных точек зрения, и единой системы пока не существует. Биоэкология является теоретической основой для прикладной, социальной и другой экологии и включает ряд разделов:

1. Аутэкология (от греч. autos - сам) - раздел экологии, изучающий взаимоотношения организма с внешней средой, в основе которых лежат его морфофизиологические реакции на воздействия среды. С изучения этих реакций начинается любое экологическое исследование.

2. Демэкология (от греч. demos - народ) или популяционная экология изучает естественные группировки особей одного вида, то есть популяции - элементарные надорганизменные макросистемы. Важнейшая задача демэкологии - выяснение условий формирования популяции, а также внутрипопуляционных группировок и их взаимоотношений, структуры, динамики численности популяции.

3. Эйдэкология (от греческого eidos — образ, вид), или экология ви­дов, - наименее разработанный раздел современной экологии. Вид как уровень организации живой природы, как надорганизменная био­логическая макросистема только начинает становиться объектом эко­логических исследований. В экологической науке в основе интегра­ции живых организмов в системы традиционно лежит следующая схе­ма: особь (организм) - популяция - биогеоценоз (экосистема) - биосфера. Вид в этой схеме не нашел отражения. Таким образом, любая новая особь (организм) и популяция как представители конкретного вида одновре­менно входят в состав определенного биоценоза, то есть как бы име­ют двойное подчинение. Эту вторую систему интеграции живой при­роды можно представить следующей схемой: особь - популяция - вид - биосфера.

4. Синэкология (от греч. syn - вместе), или экология сообществ (биоцено- логия), 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. Базируясь на аут-, дем- и эйдэкологии, синэкология приобретает собственный четко выраженный характер. Синэкологические исследования направлены на изучение взаимоотношений популяций, сообществ и экосистем со средой.

Между разделами и направлениями экологии существуют тесная взаимосвязь.

С точки зрения объектов исследования экологию делят на экологию растений, животных, микроорганизмов, человека и т. д. Разделение это искусственное. Искусственный разрыв между этими науками сохраняется и в настоящее время, однако предпринимаются попытки к их объединению.

Современная наука не ограничивается только рамками биологической дисциплины. Актуальность и многогранность возникшей проблемы, вызванной обострением экологической обстановки привела к экологизации многих естественных, технических и гуманитарных наук. На стыке экологии с другими отраслями продолжается развитие новых направлений: инженерная экология, геоэкология, математическая, сельскохозяйственная, космическая и т. д.

Т.о. экология связана с биологическими науками, с небиологическими науками, социальными.

2. История биоэкологии как и любой науки включает следующие этапы:

n этап накопления фактического материала, начавшийся с появления человека современного типа (человека кроманьонского) и до начала эпохи Великих географических открытий.

n этап систематизации накопленных знаний, связанный с крупными ботанико-географическими открытиями. На этом этапе выявлялись связи растений и животных и влияние на них окружающей среды благодаря работам первых систематиков - А Цезальпини (17 век), Турнефора (17 век). Первые экспериментальные исследования появились благодаря работам известного физика Р Бойля, изучившего влияние низкого атмосферного давления на животных. Первые экологические понятия были введены А. Левенгуком, Р. Брэдли, П.С. Палласом, Ж. Бюффоном, Ж.-Б. Ламарком, А. Гумбольтом и другими.

n этап выделения экологии из числа других наук, оформление экологии в самостоятельную науку начался со второй половины 19 века и до двадцатых голов прошлого века.

Э. Геккель первым сформулировал определение понятия «экология» - «...это познание экономии природы, исследование взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды...». В это же время оформляются разделы прикладной экологии: экология растений, экология животных и другие. В 1910 году в общей экологии были выделены разделы аутэкологии и синэкология (Шретер). В.И. Вернадский разрешил проблему о взаимодействии живых организмов и неживого (косного) вещества.

n этап формирования новых синтетических направлений экологии и экологизация всех разделов биологических и небиологических наук, развития практических изысканий и оформления многочисленных разделов экологии.

В обобщенном варианте сведения по истории экологии можно рассмотреть в таблице.

Таблица 1- Календарь становления экологии как науки (по К.М. Петрову, с дополнениями)

годы	автор	экологическая информация
6-4 вв. до нэ	-	эпическая поэма «Махабхарата» и «Рамаяна» - дано описание образа жизни и места обитания около 50 видов животных
490430 до нэ	Эмпедокл из Акраганта	рассмотрел связь растений со средой
384-322 до нэ	Аристотель	«История животных» - привел классификацию животных, имеющих окраску, связанную с условиями жизни
372-284 до нэ	Теофраст	«Исследования о растениях» - описал около 500 видов растений и их сообществ, заложил основы геоботаники
79-23 до нэ	Плиний Старший	«Естественная история» - обобщил данные по зоологии, ботанике, лесному хозяйству
1627-1691	Р. Бойль	впервые опубликовал результаты экологического эксперимента
	Дж. Рей	решал проблему определения биологических критериев вида
	А.ВанЛевенгук	заложил основы понятия «пищевые цепи», механизм регуляции численности популяции
	К. Линней	«Экономика природы» - описал типологию мест обитания; заложил основы систематики в книге «Общественное устройство природы»
	Ж.Бюффон	«Естественная история» - высказал идеи изменчивости видов под влиянием среды; единства растительного и животного мира
	Т.Р. Мальтус	«Опыты о законе народонаселения» - предложил уравнение геометрического (экспоненциального) роста популяции
	Б.Ф. Зуев	выпустил первый школьный учебник экологического профиля
	Ж.-Б. Ламарк	«Гидрогеология» - предложил термин «биосфера», «биология»
	Ж.-Б. Ламарк	«Философия зоологии» - дал представление о сущности взаимодействий в системе «организм -среда»
1836-1859	Ч. Дарвин	описал экологические наблюдения во время кругосветного путешествия, которые легли в основу труда «Происхождение видов», привел большой материал о влиянии абиотических и биотических факторов среды на изменчивость организмов
	Ю. Либих	сформулировал закон олимитирующих экологических факторах
	А. Гумбольт	«Космос» в 5-и томах - сформировал законы географической зональности и вертикальной поясности в распределении растений и животных
	Декандоль	«Ботаническая география» - закономерности расселения растений в зависимости от среды и геологической истории местности; заложил основы учения о происхождении культурный растений
	Рулье К.Ф.	предложил методы экологического изучения животных
	Сеченов И.М.	в работах по физиологии связал понятия «организм» и «среда»
	Э. Геккель	предложил понятие «экология» в труде «Всеобщая морфология организмов»
	Г. Спенсер	«Изучение социологии» - заложил основы экологии человека совместно с работами Т. Гексли (1863) и Дж. П. Марша (1864)
	Э Зюсс	предложил понятие «биосфера»
1864-1944	Я. Юкскюль	термин «окружающая среда»
	К. Мебиус	предложил понятие «биогеоценоз»
	Е. Варминг	«Экологическая география растений» - впервые использовал термин «экология» по отношению к растениям; предложил понятие «жизненная форма»
	У. Хэдсон	предложил понятие «волны жизни» для описания динамики численности животных (понятие переоткрыто С.С. Четвериковым, 1905)
	А. Шимпер	«География растений на физиологической основе» - одна из первых работ по экофизиологии
1846-1903	Докучаев В.В.	основы учения о природной зональности
	Т. Каулс	учение о сукцессионных сериях, понятие «климаксовое сообщество»
	Жаккар П.	основы количественно-статистического направления в изучении экосистем
	К. Раункиер	создал учение о жизненных формах растений
	Шретер К., Кихнер О. (1896)	решением третьего Международного ботанического конгресса закреплено разделение экологии на аутэкологию и синэкологию
1911 (1913)	В. Шелфорд	сформулировал законтолерантности
	Морозов Г.В.	«Учение о лесе» - классическая работа по изучению лесных сообществ
	Высоцкий Г.Н.	предложил понятие «экотоп»
	Пачоский И.К.	предложил понятие «фитоценоз»
	Х. Гамс	предложил понятие «биоценология», «фитоценология»
	Х. Берроуз	«География как человеческая экология» - сформулировал задачу изучения взаимоотношения человека и территории на которой он живет
	Парк Р., Э. Бюргес	ввели понятие «экологии человека»
	В.И.Вернадский	«Биосфера» - определил глобальные функции живого вещества
	Лотка, Вольтерра	заложили основы математической экологии
	Э. Леруа	предложил понятие «ноосфера», получившее дальнейшее развитие в трудах Т.де Шардена и В.И. Вернадского
	Ч. Элтон	основы популяционной экологии заложил
	Кашкаров Д.Н.	«Среда и сообщества», «Основы экологии животных» - первые отечественные учебники по экологии
	Леопольд А.	Понятие «краевой эффект»
	Гаузе Г.Ф.	принцип конкурентного исключения
	Тенсли А	понятие «экосистема»
	Ф.Клементс, В. Шелфорд	ввели термин «биоэкология»
	К. Тролль	обосновал новое научное направление -экология ландшафта
	СукачевВ.Н.	понятие биогеоценоз, заложил основы биогеоценологии
	Р. Линдеман	развил представление о трофических уровнях и «пирамиде энергий», установил правило 10 %
	Вернадский В.И.	«Несколько слов о ноосфере»
1951-1952	Беклемишев, Раменский	термин «консорция»
	Одум Ю.	«Основы экологии» и «Экология - лучшие современные учебники по экологии.
	Сочава В.Б.	понятие «геосистема»
	Печчеи А.	создание неправительственной организации «Римский клуб»
	Дж.Форрестер, Д.Медоуз	выдвинули идеи глобальной экологии в работах «Римского клуба»
		в Париже принята программа «Человек и биосфера»
	Б.Коммонер	«Замыкающийся круг» - сформулировал четыре «закона» экологии
	Лавлок Дж., Маргулис Л.	Сформулировали гипотезу Геи (Земля - кибернетическая система с биологическим механизмом регуляции)
	Будыко М.И.	«Глобальная экология» - обосновал новое направление - глобальную экологию
	Реймерс Н.Ф.	«Экология (теории, законы, принципы и гипотезы)» - систематизировал понятия современной «большой экологии»
1917-2000	Моисеев Н.Н.	работы в области системного анализа, моделирования и прогнозирования в экологии; сторонник коэволюции человеческого общества и природы

3. Методы экологических исследований весьма разнообразны. Возникновение экологии как научной дисциплины связаны с идеями всестороннего, системного подхода к действительности. Еще в античные времена стихийно сформировались зачатки научного метода, целостно отображающего окружающую природу; но научному методу того времени недоставало избирательного подхода к явлениям действительности. В Новое время познание осуществляется на основе выделения определенного среза действительности, по тем или иным показателям, характеризующееся как целое. Таким образом анализировались внешние связи объекта на функциональном уровне. В 19 веке осознали необходимость аналитического подхода к явлениям действительности. В основу этого подхода положено представление о том, что объект можно разделить на составные части, что необходимо для получения новых знаний путем представления целого как совокупности частей, сведения сложного к простому. В 20 веке формируется подход к изучению действительности, названный системным анализом. Тогда же формируется экологический вариант системного познания или экологический подход, особенность которого состояла в том, что выделяется центральный объект, рассматриваемый как главный и окружающая среда. В дальнейшем оцениваются все связи центрального объекта и среды - т.е. исследуются экологические взаимодействия как весь комплекс взаимодействий центрального объекта со средой.

В связи с применением в настоящее время системного познания методы экологических исследований можно разделить на общие (например, метод меченых атомов, спектрометрию, хроматографию) и частные (метод анализа сукцессионного ряда, метод изучения плотности водных организмов). Также выделяют лабораторные и полевые методы исследования.

Раздел АУТЭКОЛОГИЯ. Факториальная экология.

Дата добавления: 2014-01-13