Именно в биоэкологии на основе изучения роли потоков веществ, энергии и информации в жизнедеятельности организмов формируется представление об экологии как об экономике природы

Вероятно, лучше всего можно определить содержание современной экологии, исходя из концепции уровней организации, которые составляют своеобразный «биологический спектр», как это показано на рис.. 1.1. Сообщество, популяция, организм, орган, клетка и ген — основные уровни организации жизни; на рис. 1 они расположены в иерархическом порядке — от крупных систем к малым. На каждой ступени, или уровне, в результате взаимодействия с окружающей физической средой (энергией и веществом) возникают характерные функциональные системы. Под системой в соответствии с тем же словарем мы подразумеваем «упорядоченно взаимодействующие и взаимозависимые компоненты, образующие единое целое».

Хотя и сейчас экология уходит своими корнями в биологию, она уже вышла из ее рамок, оформившись в принципиально новую интегрированную дисциплину, связывающую физические и биологические явления и образующую мост между естественными и общественными науками.

Рис. 1.1. Спектр уровней организации.

Экология изучает уровни, находящиеся в правой части спектра, т. е. уровни организации от организмов до экосистем. В экологии значение термина популяция, первоначально обозначавшего группу людей, расширено и обозначает группы особей любого вида организмов. Точно так же сообщество (иногда называемое еще биотическим сообществом) в экологическом смысле включает все популяции, занимающие данный участок. Сообщество и неживая среда функционируют совместно, образуя экологическую систему, или экосистему. Сообществу и экосистеме приблизительно соответствуют часто употребляемые в европейской и русской литературе термины биоценоз и биогеоценоз (буквально жизнь и земля, функционирующие вместе). Самая крупная в смысле «самообеспечения» биологическая система которую мы знаем, — это биосфера, она включает живые организмы Земли, находящиеся во взаимодействии физической средой.

Так как каждый уровень в спектре биосистемы «интегрирован», т. е. взаимосвязан с другими уровнями, здесь нельзя найти резких границ или разрывов в функциональном смысле. Их нет даже между организмом и популяцией. Например, организм, изолированный от популяции, не в состоянии жить долго, точно так же, как изолированный орган не может длительное время сохраняться как самоподдерживающаяся единица без своего организма. Подобным же образом сообщество не может существовать, если в нем не происходит круговорот веществ и в него не поступает энергия. Тот же аргумент можно привлечь для опровержения уже упоминавшегося неверного представления о том, будто бы человеческая цивилизация может существовать независимо от мира природы.

По мере объединения компонентов, в более крупные функциональные единицы, у этих новых единиц возникают новые свойства, отсутствовавшие на предыдущем уровне. Таким образом рождается понятие о несводимых свойствах, (принцип эмерджентности) суть которого заключается в том, что свойства целого невозможно свести к сумме свойств его частей. Для иллюстрации проведем следующий пример: водород и кислород, соединяясь в определенном соотношении, образуют воду, жидкость, совершенно непохожую по своим свойствам на исходные газы.

Структура макроэкологии

Основные разделы современной экологии:

• общая экология,

• биоэкология,

•геоэкология,

• экология человека,

• социальная экология,

• прикладная экология.

Каждый раздел имеет свои подразделения и связи с другими частями экологии и смежными науками.

Общая Экология посвящена объединению разнообразных экологических знаний на едином научном фундаменте. Ее ядром является теоретическая экология, которая устанавливает общие закономерности функционирования экологических систем. Многие природные экологические процессы происходят очень медленно и обусловлены множеством факторов. Для изучения их механизмов недостаточно одних натурных наблюдений, нужен эксперимент. Экспериментальная экология обеспечивает методическим инструментарием различные разделы науки. Но возможности эксперимента в экологии ограничены. Поэтому широко применяется моделирование, в частности, математическое моделирование. Вместе с обработкой информации и количественным анализом фактического материала оно входит в раздел теоретической экологии, который называют математической экологией.

Биоэкология — праматерь всей экологии. Главная ее часть— системная экология, экология естественных биологических систем: особей, видов (аутоэкология) популяций (популяционная экология, или демэкология) многовидовых сообществ, биоценозов (синэкология); экологических систем (биогеоценология, учение об экосистемах).

Другая часть биоэкологии — экология систематических групп организмов — царств бактерий, грибов, растений, животных, а также более мелких систематических единиц: типов, классов, отрядов и т.п.

Еще одно подразделение составляет эволюционная экология— учение о роли экологических факторов в эволюции.

Геоэкология изучает взаимоотношения организмов и среды обитания с точки зрения их географической принадлежности. В нее входят: экология сред — воздушной, наземной (суши), почвенной, пресноводной, морской, преобразованной человеком; экология природно-климатических зон — тундры, тайги, степи, пустыни, rop, других зон и их более мелких подразделений — ландшафтов, речных долин, морских берегов, болот.

Экология человека — комплекс дисциплин, исследующих человека как индивида (биологической особи) (социального субъекта) с окружающей его природной средой. Экология человека отличается от экологии животных многообразием средств приспособления, наличием цивилизации, культуры. Важной особенностью человека является социобиологический подход —уравновешивание биологических и социальных аспектов.

Социальная экология как часть экологии человека — это совокупность научных отраслей, изучающих связь общественных групп (начиная с семьи и других малых общественных групп) с природной и социальной средой их окружения. К этому относятся: экология человеческих популяций, народонаселения — экологическая демография, экоэтносов и этногенеза — образования рас и наций. К социальной экологии относится и экология культуры (цивилизации).

Выделяются следующие прикладные разделы экологии: Инженерная экология — изучение и разработка инженерных норм и средств, отвечающих экологическим требованиям. Основные из них:

• контроль и регламентация материально-энергетических потоков производства и техногенных эмиссий (т.е. испускания, выброса побочных продуктов) от различных инженерных объектов;

• экологическая безопасность производственной и внепроизводственной среды, производственных процессов, сооружений, машин и изделий;

• контроль состояния производственной среды и окружающей человека среды в зонах воздействия хозяйственных объектов;

• оптимизация отраслевой структуры промышленных комплексов и размещения мощностей строительства и эксплуатации гражданских и хозяйственных объектов.

Сельскохозяйственная экология в своей значительной части сливается с биологическими основами земледелия (агроэкология) и животноводства (экология сельскохозяйственных животных). Экосистемный подход обогащает агробиологию принципами и средствами рациональной эксплуатации земельных ресурсов, повышения продуктивности и получения экологически чистой продукции.

Биоресурсная и промысловая экология изучает условия, при которых эксплуатация биологических ресурсов природных экосистем (лесов, континентальных водоемов, морей, океана) не приводит ких истощению и нарушению, утрате видов, уменьшению биологического разнообразия. В задачи этой дисциплины входит также разработка методов восстановления и обогащения биоресурсов, научное обоснование интродукции и акклиматизации растений и животных, создания заповедников.

Экология поселений, коммунальная экология — разделы прикладной экологии, посвященные особенностям и влияниям различных факторов искусственно преобразованной среды обитания людей в жилищах, населенных пунктах, в городах (урбоэкология).

Медицинская экология — область изучения экологических условий возникновения, распространения и развития болезней в том числе острых и хронических заболеваний, обусловленных природными факторами и неблагоприятными техногенными воздействиями среды. Медицинская экология включает в себя в качестве раздела рекреационную экологию, т.е. экологию отдыха и оздоровления людей с курортологией.

Из этого перечня видно, что экологизации подверглись науки и сферы практической деятельности. В их пограничных зонах возникают новые дисциплины. Так, давно уже развиваются экологическая физиология и биохимия. Они изучают влияние факторов среды на физиологические и биохимические процессы в организме растений, животных, человека. По названиям трудно различить химическую экологию и экологическую химию. Но первая исследует химические (в основном антропогенные) воздействия на организмы.

Дата добавления: 2013-12-13