Понятие об экологии

Лира, А. И.

Основы экологии: курс лекций / А. И. Лира.– Минск: БИП-Институт правоведения, 2012. – с.

Курс лекций является кратким доступным введением в основы экологи. В соответствии с программой учебного курса рассматриваются ключевые вопросы экологии, различные аспекты охраны природы, рационального природопользования, правовые вопросы в данной сфере. Предназначено для студентов гуманитарных специальностей высших учебных заведений.

Экология возникла в середине 19 века, как отрасль биологии. Возникновению экологии способствовало накопление знаний о многообразии живых организмов и понимание того, что строение и развитие их во многом подчинено особенностям среды обитания. Это требовало специального изучения. Термин «Экология» был введён в науку немецким зоологом Эрнстом Геккелем в 1866 году в книге «Общая морфология организмов». Слово экология происходит от двух греческих слов: oikos – дом, жилище, среда обитания, и logos – наука.

Т.о. Геккель сформулировал экологию, как науку о взаимоотношении живых организмов с окружающей их органической и неорганической средой, а так же их дружественные или враждебные отношения с другими растениями и животными, с которыми данные живые организмы имеют прямой контакт.

В современном понимании экология представляет собой сложную, комплексную систему знаний из области биологии, химии, географии, геологии, физики, социологии, экономики.

Экология – это наука об общих закономерностях взаимодействия природы и общества, а так же социальная сфера деятельности общества, направленная на охрану окружающей среды и целесообразное использование природных ресурсов.

Любой живой организм приспособлен к существованию в достаточно узких пределах изменений условий окружающей среды, причем изменение параметров условий влечет за собой угнетение жизнедеятельности живого организма. Границы, в пределах которых происходит распространение того или иного вида живого организма называются ареалом. Каждый вид занимает то место, которое обусловлено его требованиями к территории, пище, воспроизводству и другим функциям живого и соответствует параметрам окружающей среды. Такое место называется экологической нишей.

Живые организмы в природе существуют в виде популяций. Популяция – это совокупность особей одного вида, совместно проживающих на одной территории в течение длительного времени, изолированных от других популяций и дающих потомство. Способность окружающей среды поддерживать нормальную жизнедеятельность организма или популяции называется емкостью экосистемы.

Важнейшей особенностью экологии является изучение экосистем. Сообщества живых организмов (биоценозы), а так же участки территории с определенными условиями без учета живых организмов (экотопы) формируются взаимосвязано, образуя биогеоценоз (термин предложен В. Н. Сукачевым). Биогеоценоз – это природная система живых организмов и окружающей их абиотической среды, связанная обменами веществ, энергии и информации. В состав биогеоценоза входят:

1. Фитоценоз – растительный компонент;

2. Зооценоз – животный компонент;

3. Микробиоценоз (микроорганизмы);

4. Эдафотоп – почва и почвенно-грунтовые воды;

5. Климатоп – атмосфера во взаимодействии с другими компонентами;

6. Экотоп - комплекс факторов неживой природы, действующих на определенной территории;

Американский ученый Артур Тэнсли в 1935 году предложил термин экосистема, который можно считать синонимом понятия биогеоценоз, однако экосистема по понятию значительно шире (от болотной кочки до земной оболочки).

Биоценоз – это многокомпонентная система, объединяющая населяющие определенную территорию суши или объем водного пространства растения, животных, микроорганизмы, грибы и характеризующаяся сложившейся системой отношений между входящими в ее состав организмами. Впервые этот термин был предложен Карлом Мебиусом в 1877 году.

Биоценоз можно считать сообществом популяций. Выделяют первичные (еще не подверженные влиянию человека) и вторичные (в той или иной мере эксплуатируемые человеком) биоценозы. Самым распространенным типом вторичного биоценоза является агроценоз (ценоз, возделываемый человеком с целью получения продукции).

Одним из главных свойств биоценозов является видовое разнообразие. Видовое разнообразие определяется экологическими факторами, чем благоприятнее сочетание факторов, тем видовое разнообразие богаче. Например, в тропических лесах на 1га приходится до 100 видов деревьев. В структуре видового разнообразия выделяют виды-доминанты и виды-эдификаторы. Первые преобладают в данном биоценозе, вторые выполняют основную функцию в создании биоценоза в целом. Например, в смешанном лесу доминирующим видом может быть береза обыкновенная, а эдификатором – ель колючая, которая произрастая совместно с березой, создает для нее неблагоприятные условия (затенение).

Так же весьма важным свойством биоценозов является пространственная структура. Выделяют вертикальную пространственную структуру (ярусность) и горизонтальную (мозаичность). Пространственная структура позволяет наиболее полно использовать условия среды и снизить конкурентные отношения.

Виды, обитающие в том или ином биоценозы, как правило, объединены в консорции. Консорция – это группа видов, которые связаны пищевыми (трофическими) и пространственными (топическими) связями. В консорции различают вид-детерминант (вокруг которого группируются другие виды) и консорты (обитающие за счет детерминанта) различных порядков. К примеру, белка по отношению к сосне – консорт 1 порядка, паразиты, обитающие на белке – консорты 2 порядка. Таким образом, биоценоз можно считать совокупностью консорций.

Биогеоценоз – это сложная, пространственно обособленная многокомпонентная система, включающая в себя как живой компонент (биоценоз), так и неживую среду, характеризующаяся определенным уровнем обмена веществ и превращения энергии. Зачастую употребляется как синоним термина «экосистема».

Основными компонентами биогеоценоза являются растения, животные и микроорганизмы, посредством которых вещества движутся от одного компонента к другому, реализуя тем самым общую закономерность круговорота веществ в природе. Экологические компоненты биогеоценоза являются основной материально-энергетической составляющей экосистем. К таким компонентам относятся: энергия, газовый состав атмосферы, вода, почва, живые организмы и информация.

Биотическая часть любой экосистемы включает в себя группы живых организмов, которые различаются по способу питания – продуценты, консументы, редуценты и дедритофаги.

Продуценты (producentis – производящий) посредством процесса фотосинтеза создают органическое вещество и выделяют в атмосферу кислород. К продуцентам относятся зеленые растения, сине-зеленые водоросли и фотосинтезирующие бактерии. Консументы (consumo – потребляю) питаются продуцентами и другими консументами. К ним относятся животные. Редуценты (reducentis – возвращающий) являются разрушителями мертвого органического вещества до минеральных соединений, которые возвращаются в почву и используются продуцентами для питания. К ним относятся бактерии и грибы. Детритофаги (detritus – истертый, phagos – пожиратель) питаются отмершими растительными остатками и трупами животных. К ним относятся дождевые черви, крабы, муравьи, жуки-навозники, крысы.

Природные экосистемы подразделяются на следующие типы:

1. Наземные (тундра, тайга, широколиственные леса, степи, пустыни, саванны, тропические влажные леса). Такие экосистемы еще носят название биом;

2. Пресноводные. К пресноводным экосистемам относятся потические пресноводные экосистемы (текущие воды), пентические пресноводные экосистемы (стоячие воды) и заболоченные угодья;

3. Морские (открытый океан, прибрежные воды, рыбопродуктивные районы, эстуарии – бухты, устья рек и лиманы);

Таким образом, объектом изучения экологии являются не только отдельные живые организмы, но и целые экосистемы. По своему характеру экология является биологической наукой, а по содержанию – фундаментальной.

Поскольку экология в первую очередь биологическая наука, она классифицируется по конкретным биологическим объектам – экология растений, экология животных, экология микроорганизмов. Отрасли экологии дифференцируются так же в зависимости от среды обитания организмов – экология суши, экология моря, экология озера, горная экология. Соответственно уровням организации экология подразделяется на аутэкологию и синэкологию. Аутэкология исследует взаимодействие со средой обитания отдельных особей одного вида – популяцию. Синэкология исследует надорганизменные, многовидовые системы – биоценозы. Надорганизменные системы – это все уровни организации живого выше отдельного организма, особи.

Экология тесно соприкасается с ландшафтоведением – отраслью физической географии, что обособило отдельное направление экологии – геоэкологию.

В настоящее время широкое распространение и актуальность получили 2 направления экологии – экология человека и социальная экология.

Экология человека – это направление экологии, исследующее общие законы взаимодействия и взаимовлияния человека и биосферы. Экология человека тесно связана с достижениями в области физики, химии, математики, геологии, географии и широко использует методы, понятия и термины, свойственные данным наукам.

Социальная экология анализирует взаимоотношения между социальными группами населения и средой их жизни. Основной объект социальной экологии – человек, как биологический вид во-первых, и во-вторых взаимосвязи человеческого общества с окружающей средой.

Тесная связь экологии и экономики повлияла на формирование обширного направления экологии – природопользования. В современной науке понятие природопользование рассматривается как в широком, так и в узком смысле. В широком смысле, природопользование – это совокупность всех форм воздействия общества на природу. В узком смысле, природопользование – это деятельность конкретных госучреждений и ведомств, субъектов хозяйствования, относящихся к природоэксплуатирующим и природовоспроизводящим отраслям.

Т.о. природопользование – это особая сфера деятельности, направленная на взаимосвязанное решение задач ресурсообеспечения экономики, ресурсосбережения, сохранения среды жизни людей и охраны природы.

Исходя из определения экологии, можно наметить и ее глобальные задачи, которые были определены еще на 3 Международном экологическом конгрессе в 1954 году:

1. Изучение видовых приспособлений живых организмов в их историческом развитии. Т. е. как шло развитие организма того или иного вида в течение времени;

2. Изучение закономерностей образования и развития популяций, как формы существования вида живого организма;

3. Изучение закономерностей образования и развития биоценозов как выражения взаимоотношений живых организмов в конкретных условиях обитания;

В экологии применяются традиционные и специфические методы. К последним относятся:

1. Системный подход. Это представление об организме как сложной системе структурных и функциональных единиц, тесно взаимосвязанных между собой.

2. Метод моделирования. Это создание в уменьшенных параметрах любого явления или структуры, которые наблюдаются в природных условиях.

Дата добавления: 2014-01-07