Предмет и задачи экологии

Во второй половине 20 в. слово «экология» стало модным и употребляется так часто, что далеко не всегда можно с уверенностью сказать, что же имелось в виду. С одной стороны, нельзя отрицать объективность такой "моды": назревший экологический кризис делает актуальным все, связанное с экологией и взаимоотношениями человека и природы. С другой стороны, слово "затирается", не редко приходится слышать, что экологи - это не серьезные ученые. Многие не понимают разницы между экологией и охраной природы, полагая, что экология - это про чистый воздух и промышленные выбросы.

Разрушительная деятельность человека породила конфликт между обществом и природой, создала проблемы, которые принято называть экологическими. Решение экологических проблем требует огромной работы во всех областях науки и техники. И теоретическим фундаментом всей природоохранной деятельности является наука экология. Однако никакое общество и техническое совершенствование не обеспечивает возможность жизнедеятельности человека вопреки законам природы. Человек остаётся биологическим видом, существование которого неразрывно связано с определёнными условиями.

Термин «экология» ( гр. oikos – дом, жилище, logos – учение, наука ), ввел в научный обиход в 1866 году немецким биолог Эрнст Геккель, определив ее таким образом: «Под экологией мы понимаем ….изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой как органической, так и неорганической и, прежде всего, его дружественных или враждебных отношений с теми животными и растениями, с которыми он прямо или косвенно вступает в контакт».

Геккель назвал термином экология новый раздел биологии, изучающий совокупность всех взаимосвязей между живыми и неживыми компонентами природной среды, который по мере накопления новых знаний превратился в самостоятельную науку.

Современная экология – комплексная наука о структуре и функциях экосистем и биосферы. Центральное место в экологии отводится изучению биологических систем разного уровня организации. (В литературе, несомненно, можно встретить множество определений, то заужающих, то до неясности расширяющих сферу экологии как науки; данное определение охватывает, прежде всего, область классической биоэкологии).

Если же говорить проще, то экология изучает отношения организмов со средой их обитания, между которыми возникает множество разнообразных связей. Организмы же благодаря этим связям существуют в природе не как хаотичные скопления, а образуют определенные сообщества - (популяции, биоценозы, экосистемы), также являющиеся предметом экологии. Так как все живое организовано в экосистемы (вся биосфера в целом - это тоже экосистема высокого уровня), то человек также оказывается включенным в многочисленные экологические взаимосвязи. Наши сельскохозяйственные поля также представляют собой своеобразные экосистемы.

На стыке экология и других научных дисциплин (медицины, педагогики, юриспруденции, химии, технологии, агрономии и так далее) рождаются новые научные направления. В широком смысле слова экология выходит за рамки чисто биологической отрасли знаний.

В экологии выделяют экологию различных систематических групп (экология грибов, экология растений, экология млекопитающий и т.д.), сред жизни (суши, почвы, моря и т.п.), эволюционную экологию (связь эволюции видов и сопутствующих экологических условий), ряд прикладных направлений. Особо следует отметить такой раздел как социальная экология - то есть экология человеческого сообщества, изучающая взаимоотношение социума и Природы.

После того как мы дали определение экологии, наверное, будет полезным развести экологию и некоторые другие науки и понятия, которые часто смешиваются, и все это создает невообразимую путаницу.

К экологии иногда неверно относят ряд дисциплин. Так, природопользование и охрана природы не являются разделами экологии. Другое дело, что в последнее время стало ясно, что нельзя организовывать природопользование и охрану природу, не применяя экологических методов и не используя экологическое знание. Только знание о взаимосвязи природных объектов, об устойчивости природных систем может определить возможные механизмы взаимодействия с ними. Этим и объясняется справедливый всеобщий интерес к экологии как науке о взаимосвязях живых организмов и окружающей их среды.

Термин «экология» появился в прошлом столетии как понятие биологическое, но со временем расширился, проникая во все новые и новые сферы человеческой жизни.

Сегодня наука экология охватывает широчайший круг проблем. Это целая система взаимосвязанных наук.

Кроме того экология классифицируется по конкретным объектам и средам исследования.

Классификация экологии

1. Экология классифицируется по средам обитания.

· Экология пресных вод

· Экология моря

· Экология суши

· Экология океана

2. экология классифицируется по объектам исследования:

· растений

· позвоночных

· микроорганизмов

· человека

Выделяют экологию человека, животных, растений и микроорганизмов. В свою очередь эти группы можно исследовать на уровне особи или сообщества, а можно в воде, почве или атмосфере, в земных условиях или космических. Живые организмы обитают в условиях тропической, умеренной и полярной зон, а также в естественных, измененных или антропогенных (созданных человеком) системах, кроме этого можно учитывать загрязненность или незагрязненность среды. В связи с этим появились в последние годы понятия географическая экология, химическая экология, математическая экология, космическая экология, экология человека, социальная экология, прикладная экология, промышленная экология и др. Взаимоотношениями человека и машины в условиях промышленных предприятий занимается охрана труда.

Экология как наука основана на разных отраслях биологии (физиология, генетика, биофизика), Вобрав в себя проблемы окружающей среды, она не только использует достижения других разделов экологии, но и вторгается в смежные с биологией дисциплины - науки о Земле, в физику, химию, математику, географию, геологию, в различные инженерные отрасли, находит приложения за пределами естественных наук в экономике, социологии, этике, использует их методы и термины. Экология становится гипернаукой. Этот процесс проникновения идей и проблем экологии в другие области знаний получил название экологизации.

Экологизация отвечает потребности общества в объединении науки и практики для предотвращения экологической катастрофы. Обращение разных наук к проблемам экологии и окружающей человека среды содержит постановку и решение многих практических задач. Экологизация отражает также важную тенденцию современной науки: переход многих ее отраслей к отказу от дальнейшей дифференциации («мир един») и поискам синтеза, в том числе, между естественными и гуманитарными науками.

В современной экологии, в науке об окружающей среде сталкиваются две системы взглядов, два разных подхода к проблеме взаимоотношений Человека и Природы.

Согласно первому подходу эти взаимоотношения строятся по правилам, которые устанавливает сам человек. Овладевая законами природы, подчиняя их своим интересам, опираясь на свой разум, социальную организацию и технологическую мощь, человек считает себя свободным от давления большинства тех сил, которые действуют в живой природе. Возникшие проблемы окружающей среды представляются только как следствие неправильного ведения хозяйства. Считается, что все проблемы могут быть устранены путем технологической реорганизации и модернизации, что законы природы не могут и не должны мешать научно-техническому и социальному прогрессу человечества.

Этот подход называют антропоцентрическим, или технологическим, т.е. ставящим человека, его технологии, его «власть над природой» в центр экологических проблем. Он характерен для многих политиков, экономистов, хозяйственников и представляется естественным для большинства инженеров.

Согласно второму подходу человек как биологический вид в значительной мере остается под контролем главных экологических законов и в своих взаимоотношениях с природой вынужден и должен принимать ее условия. Развитие человеческого общества рассматривается как часть эволюции природы, где действуют законы экологических пределов, необратимости и отбора. Возникновение проблем окружающей человека среды опосредовано антропогенным, т.е. порождающим самим человеком нарушением регуляторных функций биосферы, которые не могут быть восстановлены технологическим путем. Прогресс человечества ограничивается требованием подчинения законам природы. Это биоцентрический или эксцентрический подход, ставящий в центр экологических проблем состояние и устойчивость живой природы, биосферы. Он характерен для небольшого круга профессиональных экологов и системных аналитиков, воспринявших экологическую ориентацию глобальных проблем.

Выбор между двумя подходами или компромисс между ними во многом определяет стратегию дальнейшего развития человеческого общества.

Людям не следует забывать о том, что получив неограниченную власть над природой, они сами являются ее скромной частичкой. Основные законы природы не потеряли своей силы сростом численности населения, с огромным увеличением масштабов потребления энергии, научно-техническим прогрессом, которые чрезвычайно расширили человеческие возможности воздействия на окружающую среду. Изменилось лишь относительное значение этих законов, усложнилась их зависимость от человека. Цивилизация по- прежнему продолжает зависеть от природы, и не только от энергетических и материальных ресурсов, но и от таких жизненно важных процессов, как, например, круговороты воздуха и воды.

Цель преподавания дисциплины

Цель курса «Экология» - подготовить специалистов, владеющих теоретическими знаниями, практическими навыками, необходимыми для:

- Экологически грамотного использования современных научно-технических достижений;

- Рационального использования природных ресурсов;

- Разработки современных экологически чистых производств;

- Воспитания способности оценки своей профессиональной деятельности с точки зрения охраны биосферы.

Но все эти полученные знания будут бесполезны без основ экологического воспитания, культуры, формирования экологического мировоззрения. Поэтому одной из главных целей изучения дисциплины «Экология» это формирование у будущих специалистов промышленных производств экологического мировоззрения.

Задачами экологии как науки является изучение закономерностей организации и развития живых организмов в пространстве, в том числе в связи с антропогенными воздействиями, на природные системы и биосферу в целом; изменения и регуляция численности популяций; потока энергии через живые системы и круговорота веществ, который происходит при участии живых организмов, экологическая индикация при определении свойств тех или иных компонентов и элементов ландшафта, в том числе индикация загрязнения природных сред; восстановление нарушенных природных систем; сохранение (консервация) эталонных участков биосферы.

Задачи экологии как учебной дисциплины в техническом вузе гораздо уже. В процессе профессиональной деятельности будущий специалист инженер неизбежно будет влиять на окружающую среду и живущие в ней живые организмы. Следовательно, от того, насколько он понимает и владеет законами природы и ее структурой, будет зависеть устранение негативных последствий производства, в котором он работает.

Таким образом, задачи экологии применительно к деятельности инженера промышленного производства или проектно-конструкторского предприятия могут быть следующие:

1) Оптимизация технологических, и конструкторских решений, исходя из минимального ущерба окружающей среде.

2) Прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий действующих и проектируемых предприятий на окружающую среду.

3) Своевременное выявление и корректировка технологических процессов, наносящих ущерб окружающей среде.

Экология изучает взаимосвязи:

· между организмами (включают пищевые и непищевые взаимосвязи);

· между организмами и средой их обитания;

· взаимосвязи внутри экосистем.

Соответственно, структура классической биоэкологии включает аутэкологию (экологию отдельных организмов), демэкологию (экологию популяций и видов), синэкологию (экологию сообществ организмов).

Как известно, в настоящее время науки претерпевают как бы два взаимно противоположных процесса. С одной стороны, происходит их дифференциация - науки распадаются на множество специализированных направлений, а с другой стороны, - интеграция - многие научные исследования проводятся на стыке наук, на стыке различных направлений возникают новые науки. Эти процессы не обошли стороной и экологию. Итак, определим уже названные разделы биоэкологии:

· аутэкология - изучает взаимоотношения отдельной особи (представителей вида) с окружающей ее (их) средой; определяет пределы устойчивости и предпочтения вида по отношению к различным экологическим факторам;

· демэкология - изучает взаимоотношения популяций с окружающей их средой, изучает демографию и ряд других характеристик популяций в свете их отношений с окружающей средой;

· синэкология - исследует биотические сообщества и их взаимоотношения со средой: формирование сообществ, их энергетику, структуру, развитие и т.д.

Предметом экологии является совокупность или структура связей между организмами и средой. Главный объект изучения экологии – экосистемы, представляющие собой единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания. Кроме того, в область её компетенции входит изучение отдельных видов организмов (организменный уровень), их популяций, биотических сообществ и биосферы в целом.

Уровни биологической организации. Обычно выделяют шесть главных уровней организации живой материи, образующих формальную иерархию:

- молекулярный,

- клеточный,

- организменный,

- популяционный

- экосистемный,

Биосферный (экосферный)

Все перечисленные выше уровни реализуются уже на клеточном уровне. Однако полнота естественных проявлений жизни представлена только на двух последних – экосистемных уровнях, так как ни одна клетка, ни один организм, ни один виднее могут существовать без множества других клеток, организмов, видов и создаваемых ими условий среды.

Ген, клетка, орган, организм, популяция, сообщество (биоценоз) главные уровни организации жизни.

Иерархия экологических уровней и область изучения экологии представлена на рис.1.1. Экология изучает главным образом те системы, которые расположены в верхней части спектра, то есть выше уровня организма.

		Область изучения экологии (надорганизменные системы)

ЭКОСИСТЕМА

Рис. 1.1. Иерархия экологических уровней:

Следовательно, предметом экологии являются системы надорганизменного уровня – популяционные, экологические и биосфера.

Дата добавления: 2014-10-31