Класичні та нові напрями екології. Екологія в сучасному світі
Екології підпорядковано два напрями досліджень: теоретична (біоекологія) та практична екологія.
¾ Теоретичнаекологія включає розділ "екологія живих організмів" (біоекологія).
Це материнський субстрат екологічної науки . Основні підрозділи: екологія мікросвіту, екологія рослин, екологія тварин, екологія тварин.
Але до відомих класичних розділів (згідно з ідеями Ю.Одума, Р.Дажо, М.Реймерса, І.Дедю та ін.) додано нові біоекологічні напрямки: біоекомоніторинг, теорія заповідної справи, теорія штучних екосистем, основи біоіндикації, екотоксикологія та ін.
¾ Практичнаекологія поєднує кілька розділів:
1. науки про охорону та раціональне використання природних ресурсів (геоекологія). Основні її елементи: ландшафтна екологія, біогеохімічна екологія, економіка природокористування та охорона навколишнього середовища, екологія атмосфери, гідросфери(включає екологію Світового океану, природних і штучних водойм, водотоків (річок, струмків тощо)) та літосфери (включає екологію ґрунтів, родовищ корисних копалин (гірської справи), геоінженерну екологію, геологічну заповідну справу та ін.). Нові розділи блоку - геоінформатика та екологія геоенергоаномальних зон. Багато проблем геоекології (а саме ландшафтної екології) мають практичне значення, оскільки кліматичними чи іншими фізико-географічними умовами визначається набір видів, їх продуктивність, можливість акліматизації корисних форм, умови формування та стійкість природних осередків захворювань тощо.
2. інший напрямок екології досліджує конкретні механізми, за допомогою яких здійснюється пристосування біологічних систем різного рівнядо мінливих умов середовища, необхідне забезпечення їх існування. Цей напрямок називають функціональною або фізіологічною екологією , оскільки більшість адаптивних механізмів мають фізіологічну природу.
Вивчення механізмів та закономірностей адаптацій важливе для вирішення низки проблем медицини, мисливствознавства, тваринництва, рослинництва тощо. Найчастіше досліджуються організми ( аутекологія).
3. важливим напрямком є еволюційної екології основним завданням якої служить виявлення екологічних закономірностейеволюційного процесу, шляхів та форм становлення видових адаптацій, а також реконструкція екосистем минулого Землі ( палеоекологія) та виявлення ролі людини в їх перетворенні ( археоекологія).
4. науки про соціально-економічні фактори впливу на навколишнє середовище (соціоекологія) об'єднує такі важливі нові підрозділи екологічної науки, як екологічна освіта, екологічне право, урбоекологія, екологія народонаселення, екологічний менеджмент, екологічний маркетинг, національна та міжнародна екополітика.
5. науки про техногенні чинники впливу на довкілля (техноекологія). Основними структурними елементами розділу є екологія енергетики (основні підрозділи: екологія АЕС, ТЕС, ГЕС, нетрадиційних джерел енергії (сонячна, геотермальна, вітрова, біоенергетика, енергетика моря)), промисловості (хімічної, металургійної, паливної, лісогосподарської, машинобудівної промисловості ), агроекологія (меліоративна, агрохімічна та екологія тваринництва), екологія транспорту, військової справи, екологічна експертиза.
Виникаючі у зв'язку з цим проблеми виходять за рамки екології як біологічної науки, набуваючи соціального та політичного характеру. Даний напрямокчасто позначають як соціальна екологія .
Вищим за рангом узагальнюючим поняттямє універсальна (загальна) екологія- наука про тактику та стратегію збереження та стабільного розвитку життя на Землі.
Вона узагальнює всю екологічну інформацію, що надходить з інших розділів, і на основі аналізу цих даних та моделювання розвитку екологічної ситуації на планеті сприяє ухваленню науково та логічно обґрунтованих рішень щодо реалізації стратегічних планів розвитку цивілізації.
Об'єктами екології або її підрозділів, залежно від рівня досліджень, є екосистеми або їх елементи.
Предмет досліджень:
· Вивчення особливостей та розвитку взаємозв'язків між організмами, їх угрупованнями різних рангів, екосистемами та неживою компонентою екосистем;
· Дослідження впливу природних та антропогенних факторів на функціонування екосистем та біосфери в цілому.
Основні завдання екології:
· вивчення з позицій системного підходу загального стану сучасної біосфери планети, причин його формування та особливостей розвитку під впливом природних та антропогенних факторів (тобто вивчення закономірностей формування, існування та функціонування біологічних систем усіх рівнів у взаємозв'язку з атмосферою, літосферою, гідросферою та атмосферою) );
· Прогноз динаміки стану біосфери в часі та просторі;
· Розробка шляхів гармонізації взаємовідносин людського суспільствата природи, збереження здатності біосфери до самовідновлення та саморегуляції з урахуванням основних екологічних законівта загальних законів оптимізації взаємозв'язків суспільства та природи.
ВИСНОВКИ
1. Сучасні екологічні дослідження є науковою базою для розробки стратегії та тактики поведінки людства в природному середовищі, раціонального природокористування, охорони та відновлення довкілля.
2. Найважливішим висновком екологічних досліджень має стати визначення екологічної ємності територій, що повністю залежить стану його екосистем.
Екологічні системи
Розміщено на /
Загальне визначення екології
Основні напрямки в екології
Екологічні системи
Трофічні зв'язки в екосистемах
Вклад В.І.
Вернадського у розвиток науки
6. Основні екологічні проблеми сучасності. Вплив діяльності суспільства на екологію
Список використаної літератури
1. Загальне визначення екології
Екологія - біологічна наука, яка досліджує структуру та функціонування систем надорганізмного рівня (популяції, спільноти, екосистеми) у просторі та часі у природних та змінених людиною умовах. Це визначення дано на 5-му Міжнародному екологічному конгресі (1990) з метою протидії розмиванню поняття екології, яке спостерігається нині.
Як самостійна наука екологія остаточно оформилася на початку ХХ століття. Останнім часом роль та значення біосфери як об'єкта екологічного аналізу безперервно зростає. Особливо велике значення в сучасній екології приділяється проблемам взаємодії людини з навколишнім середовищем. Висування на перший план цих розділів в екологічній науці пов'язане з різким посиленням негативного взаємного впливу людини і середовища, що зросла роллю економічних, соціальних і моральних аспектів, у зв'язку з різко негативними наслідками науково-технічного прогресу. Таким чином, сучасна екологія не обмежується лише біологічними рамками дисципліни, що трактує відносини головним чином тварин і рослин, вона перетворюється на міждисциплінарну науку, що вивчає найскладніші проблеми взаємодії людини з довкіллям. Актуальність та багатогранність цієї проблеми, викликаної загостренням екологічної обстановки в масштабах усієї планети, призвела до «екологізації» багатьох природничих, технічних та гуманітарних наук. Наприклад, на стику екології з іншими галузями знань продовжується розвиток таких нових напрямів, як інженерна екологія, геоекологія, математична екологія, сільськогосподарська екологія, космічна екологія тощо. Відповідно ширше тлумачення отримав і термін «екологія».
Екологія поділяється на загальну Екологію, що досліджує основні принципи організації та функціонування різних надорганізмових систем, та приватну Екологію, сфера якої обмежена вивченням конкретних груп певного таксономічного рангу. Загальна екологія класифікується за рівнями організації надорганізмових систем. Популяційна Екологія (іноді називається демекологією, або Екологією населення) вивчає популяції - сукупності особин одного виду, що об'єднуються загальною територією та генофондом Екологічних співтовариств (або біоценологія) досліджує структуру і динаміку природних співтовариств (або цінозів) - різних видів. Біогеоценологія - розділ загальної екології, що вивчає екосистеми (біогеоценози). У Росії її і деяких зарубіжних європейських країнах біогеоценологію іноді вважають самостійної наукою, відмінною від Екології У, Великобританії та багатьох інших країнах термін "екосистема" використовується частіше, ніж біогеоценоз, і біогеоценологія як окрема наука там виділяється. Приватна Екологія складається з Екології рослин та Екології тварин. Порівняно недавно оформилася Екологія бактерій та Екологія грибів. Правомірний і більш дробовий поділ приватної Екології (наприклад, Екології хребетних, Екології ссавців, Екології зайця-біляка тощо). Щодо принципів розподілу Екології на загальну та приватну немає єдності у поглядах вчених. На думку деяких дослідників, центральний об'єкт Екології - екосистема, а предмет приватної Екології відбиває підрозділ екосистем (наприклад, на наземні та водні; водні поділяються на морські та прісноводні екосистеми; прісноводні екосистеми, у свою чергу, - на екосистеми річок, озер, водосховищ та і т.д.). Екологія водних організмів та утворених ними систем вивчає гідробіологія.
Головний об'єкт вивчення екологи - екосистеми, тобто. єдині природні комплекси, утворені живими організмами та середовищем проживання. З іншого боку, у її компетенції входить вивчення окремих видів організмів (організмний рівень), їх популяції, т. е. сукупностей особин одного виду (популяційно-видовий рівень) і біосфери загалом (біосферний рівень). Основною, традиційною частиною екології як біологічної науки є загальна екологія, яка вивчає загальні закономірності взаємин будь-яких живих організмів та середовища (включаючи людину як біологічну істоту).
У складі загальної екології виділяють такі основні розділи:
Аутекологію, що досліджує індивідуальні зв'язки окремого організму (види) з навколишнім середовищем;
Популяційну екологію (демоекологію), завдання якої входить вивчення структури і динаміки популяцій окремих видів. Популяційну екологію розглядають як спеціальний розділ аутекології;
Синекологія (біоценологія) - вивчає взаємовідносин популяцій, спільнот та екосистем з середовищем.
Для всіх цих напрямів головним є вивчення виживання живих істот у навколишньому середовищі та завдання перед ними стоять переважно біологічної властивості-вивчити закономірності адаптації організмів та їх угруповань до навколишнього середовища, саморегуляцію, стійкість екосистем та біосфери тощо.
3. Екологічні системи
екологія екосистема трофічний зв'язок
Екологічна система - єдині, стійкі, взаємозамінні, саморозвиваються, саморегулюючі сукупності природних компонентів природного середовища, які здійснюють процеси обміну речовин та енергії.
Розрізняються природні екологічні системи - первозданні, незмінні чи мало змінювані людиною, модифіковані - частково чи повністю змінювані у процесі господарську діяльність, трансформовані - перетворені людиною природні екологічні системи.
Природна екологічна система - об'єктивно існуюча частина природного середовища, яка має просторово-територіальні межі і в якій живі (рослини, тварини та інші організми) та неживі її елементи взаємодіють як єдине функціональне ціле та пов'язані між собою обміном речовиною та енергією. 1 Природний об'єкт - природна екологічна система, природний ландшафт і їх елементи, що зберегли свої природні властивості. Специфіка еколого-правового регулювання обумовлена наявністю спеціальних екологічних систем, кожній з яких притаманні деякі загальні ознаки.
Складовими елементами екосистеми є природного походження.
Будь-яка екосистема характеризується замкнутістю, тобто. самостійним, без сторонньої допомоги, функціонуванням (наприклад, на сіножаті і пасовищах мимоволі виростає навесні і влітку трава. Орні ж землі не можуть функціонувати без людського втручання - без посіву, оранки, догляду, боротьби з бур'янами вони заростають бур'яном і т.п. ).
4. Трофічні зв'язки в екосистемах
Види зв'язків
Взаємозв'язки між організмами можна поділити на міжвидові та внутрішньовидові. Внутрішньовидові взаємозв'язки зазвичай класифікуються за “інтересами”, з урахуванням яких організми будують свої відносини:
1) трофічні (харчові) зв'язки – формують трофічну структуру екосистеми, яку ми вже розглянули раніше; крім відносин, коли одні організми служать їжею іншим, сюди ж можна віднести відносини між рослинами та комахами-запилювачами квітів, конкурентні відносини через схожу їжу та ін; це найпоширеніший тип зв'язків;
3) форичні зв'язки (від латинського слова форас - назовні) - відносини щодо поширення насіння, плодів тощо;
4) фабричні зв'язки (від латинського слова фабрикато – виготовлення) – використання рослин, пуху, вовни для спорудження гнізд, притулків тощо.
Основні харчові (трофічні) групи організмів – компоненти екосистем. Група організмів, які виробляють на світлі з неорганічних органічних речовин (автотрофи - зелені рослини), - організми-виробники; група організмів, які споживають готові органічні речовини (гетеротрофи – переважно тварини, гриби), – організми-споживачі; група організмів, які руйнують органічні речовини та переробляють їх у неорганічні (гетеротрофи – бактерії, гриби, деякі тварини), – організми-руйнівники. У харчових (трофічних) взаємозв'язках ці групи організмів виконують роль ланок харчового ланцюга. 4. Харчові зв'язки у екосистемі. Тісний взаємозв'язок всіх ланок (харчових груп) у співтоваристві - умова його існування. Харчові зв'язки між організмами в екосистемі, при яких організми одних видів є їжею для інших. Наприклад, рослини служать їжею для рослиноїдних тварин, а вони – для хижаків. Формування в кожній екосистемі на основі харчових зв'язків ланцюгів живлення, наприклад: рослини - полівка - лисиця. Тут вказані складові ланцюг живлення організми та стрілками позначений перехід речовини та енергії в цьому ланцюзі. Початкова ланка ланцюга харчування, зазвичай, рослини (автотрофи, створюють органічні речовини у процесі фотосинтезу). Використання запасеної рослинами в органічних речовинах сонячної енергії гетеротрофами - рештою всіх ланками ланцюга харчування.
5. Вклад В.І. Вернадського у розвиток науки
Володимир Іванович Вернадський - творець вчення про біосферу, який набагато випередив свій час. Відкриття біосфери В.І. Вернадським на початку ХХ століття належить до найбільших наукових відкриттів людства, порівнянних з теорією видоутворення, законом збереження енергії, загальною теорією відносності, відкриттям спадкового коду у живих організмів і теорією Всесвіту, що розширюється. В.І. Вернадський довів, що життя на землі - явище планетарне та космічне, що біосфера - це добре відрегульована за багато сотень мільйонів років еволюції загальнопланетарна речовинно-енергетична (біогеохімічна) система, що забезпечує біологічний кругообіг хімічних елементів та еволюцію всіх живих організмів, включаючи і людину. Не тільки складом атмосфери і гідросфери ми повинні працювати біосфери, а й сама земна кора – це продукт біосфери.
За сучасними уявленнями, біосфера – це особлива оболонка землі, що містить всю сукупність живих організмів і частину речовини планети, що у безперервному обміні з цими організмами.
Ці уявлення базуються на навчанні В. І. Вернадського (1863 -1945) про біосферу, що є найбільшим з узагальнень у галузі природознавства в ХХ ст. Найважливіша значущість його вчення на весь зріст виявилася лише у другій половині століття. Цьому сприяло розвиток екології та, насамперед глобальної екології, де біосфера є основним поняттям.
Вчення Вернадського про біосферу – це цілісне фундаментальне вчення, органічно пов'язане з найважливішими проблемами збереження та розвитку життя на Землі, що знаменує собою принципово новий підхід до вивчення планети як саморегулюючої системи, що розвивається в минулому, сучасному і майбутньому.
За уявленнями В. І. Вернадського, біосфера включає живу речовину, утворену сукупністю організмів; біогенна речовина, що створюється у процесі життєдіяльності організмів (гази атмосфери, кам'яне вугілля, нафта, торф, вапняки та ін.); косна речовина, що формується без участі живих організмів (магматичні гірські породи); біокісна речовина, що є спільним результатом життєдіяльності організмів і небіологічних процесів (наприклад, грунту); а також радіоактивна речовина, речовина космічного походження (метеорити та ін) та розсіяні атоми. Усі ці сім типів речовин геологічно пов'язані між собою.
Основні екологічні проблеми сьогодення.
Вплив людини на біосферу зводиться до чотирьох основних форм:
Зміна структури земної поверхні (розорювання степів, вирубування лісів, меліорація, створення штучних озер та морів та інші зміни режиму поверхневих вод тощо);
Зміна складу біосфери, кругообігу та балансу складових її речовин (вилучення копалин, створення відвалів, викид різних речовин в атмосферу та у водні об'єкти, зміна вологообігу);
Зміна енергетичного, зокрема теплового, балансу окремих районів земної кулі та всієї планети;
І, нарешті, зміни, що вносяться в біоту - сукупність живих організмів, - внаслідок винищення деяких їх видів, створення нових порід тварин і сортів рослин, переміщення їх на нові місця проживання.
Забруднення навколишнього середовища твердими, рідкими та газоподібними речовинами призводить до зміни її фізичних та хімічних властивостей, що несприятливо впливає на організми. Розрізняють фізичне (теплове, шумове, світлове, електромагнітне та ін), хімічне та біологічне (привнесення до природних співтовариств нехарактерних для них видів, які погіршують умови існування мешканців цієї спільноти) забруднення.
Над великими містами атмосфера містить у 10 разів більше аерозолів та у 25 разів більше газів. У цьому 60-70% газового забруднення дає автомобільний транспорт. Більше активна конденсація вологи призводить до збільшення опадів на 5-10%. Самоочищення атмосфери перешкоджає зниження на 10-20% сонячної радіації та швидкості вітру.
При малій рухливості повітря теплові аномалії над містом охоплюють шари атмосфери 250-400 м, а контрасти температури можуть досягати 5-6°С. З ними пов'язані температурні інверсії, що призводять до підвищеного забруднення, туманів та змоги.
Міста споживають у 10 і більше разів більше води з розрахунку на 1 особу, ніж сільські райони, а забруднення водойм досягає катастрофічних розмірів. Обсяги стічних вод досягають 1м2 на добу на одну особу. Тому практично всі великі міста зазнають дефіциту водних ресурсів і багато з них отримують воду з віддалених джерел.
Водоносні горизонти під містами сильно виснажені внаслідок безперервних відкачування свердловинами та колодязями, а також забруднені на значну глибину.
Корінному перетворенню піддається і ґрунтовий покрив міських територій. На великих площах, під магістралями та кварталами, він фізично знищується, а в зонах рекреацій – парки, сквери, двори – сильно знищується, забруднюється побутовими відходами, шкідливими речовинами з атмосфери, збагачується важкими металами, оголеність ґрунтів сприяє водній та вітровій ерозії.
Рослинний покрив міст зазвичай повністю представлений “культурними насадженнями” - парками, скверами, газонами, квітниками, алеями. Структура антропогенних фітоценозів не відповідає зональним та регіональним типам природної рослинності. Тому розвиток зелених насаджень міст протікає у штучних умовах, постійно підтримується людиною. Багаторічні рослини у містах розвиваються за умов сильного гноблення.
Ще порівняно недавно забруднення повітря вважалося локальною проблемою великих міст та промислових центрів. Зараз зрозуміло, що атмосферні забруднювачі поширюються на величезні відстані, завдаючи шкоди навколишньому середовищу далеко від джерела викиду. Таким чином, боротьба з ними стала глобальним завданням, яке потребує міжнародного співробітництва. До важливих забруднювачів повітря належать антропогенні гази: хлорфторвуглеці (ХФУ), діоксид сірки (SO2), вуглеводні (УВ) та оксиди азоту (N0). Однією з форм забруднення вважатимуться викликане людиною підвищений вміст у атмосфері її життєво важливого природного компонента - діоксиду вуглецю.
Забруднювачі можуть серйозно впливати інші природні складові атмосфери, зокрема знижувати концентрацію озону (О3) у її верхньому шарі. За іронією долі, сам озон місцями забруднює повітря на рівні землі. Він безпосередньо вражає багато сільськогосподарських культур, шкідливий для нашого здоров'я, а в поєднанні з УВ і N0X утворює так званий фотохімічний смог. Забруднювачами атмосфери в принципі є також пил, шум, зайве тепло, радіоактивність та електромагнітні поля. Особливу тривогу викликає забруднення атмосфери сірчистим газом, який утворюється на вході переробки сірчистих сполук.
В результаті дощ та сніг виявляються підкисленими (величина рН нижче 5,6). Кислотні опади призводять до загибелі лісів, перетворення озер, річок і ставків у неживі водоймища, що спричиняє знищення угруповань рослин і тварин. Крім того, вони посилюють тяжкість перебігу захворювань дихальних шляхів тварин і людини. , Згубне для всіх живих організмів. В останні роки виникла необхідність вжити заходів щодо захисту озонового шару, оскільки над Антарктидою у 1980 р. виникла «озонова діра». Подібні «озонові дірки» в останні роки утворюються над Сибіром, Західною та Центральною Європою, тобто. над тими територіями, де зосереджені підприємства, які виробляють озоноруйнівні речовини. З метою запобігання виникненню «озонових дірок» у 1987 р. у Монреалі (Канада) підписано Міжнародну угоду про різке зниження виробництва фреонів.
Викиди в природні водоймища нафти та нафтопродуктів можуть різко уповільнити обмін газами між атмосферою та гідросферою та призвести до загибелі мешканців морів та океанів.
Негативні наслідки спричиняє і науково необґрунтоване застосування для підживлення культурних рослин великих доз мінеральних та органічних добрив, зокрема нітратів. Інтенсивне надходження нітратів до рослин призводить до того, що вони не повністю включаються в обмінні процеси і накопичуються в листі, стеблах і коренях. Для самих рослин надлишок нітратів особливої небезпеки не становить, але при потраплянні в організм теплокровних тварин з їжею вони перетворюються на більш токсичні сполуки. Накопичення останніх в організмі людини викликають тяжкі порушення обміну речовин, алергію, нервові розлади, а деякі з них здатні викликати злоякісні новоутворення
Радіоактивне забруднення середовища. Аварії на атомних станціях та безвідповідальне ставлення до відходів атомної енергетики призводять до
підвищеної радіоактивності повітря, води та ґрунту. Радіоактивні ізотопи передаються по ланцюгах живлення і тим самим включаються до біологічного кругообігу речовин (рис. 8.2). Вони накопичуються у ґрунті, у тканинах рослин, тварин та людини, викликаючи збільшення кількості онкологічних захворювань та мутацій. За даними Наукового комітету ООН з впливу атомної радіації, найпоширенішими захворюваннями людини внаслідок опромінення є рак молочної та щитовидної залоз, легень, ураження сім'яників.
В останні роки виникла нова екологічна небезпека - потенційна можливість потрапляння з лабораторій або заводів в навколишнє природне середовище мікроорганізмів та біологічно активних речовин, що негативно впливають на живі організми та їх співтовариства, здоров'я людини та її генофонд, що пов'язано з бурхливим розвитком біотехнології та генної інженерії. .
Список використаної літератури
А. Б. Салтиков.
Біоекологія.
Спільна екологія.
Чернова Н. І., Билова А.М.
Екологічна свідомість Медведєв В.І., Алдашева А.А.
miroslavie/library/eco.htm
Розміщено на Схожі реферати:Вчення В.І. Вернадського про біосферу. Творцем
сучасного вчення
про біосферу був чудовий російський учений В.І. Вернадський. Він показав, що за весь геологічно найближчий час життя на Землі розвивалося як взаємопов'язана сукупність організмів, що забезпечує безперервний потік елементів у біо...
1.3. Розділи та напрямки екології
В екології відповідно до рівня організації живого об'єктивно виділяються розділи, що вивчають органічний світ на рівні особини (організму), популяції, виду, біоценозу, екосистеми (біогеоценозу) і біосфери (рисунок 1.2). Рисунок 1.2 – Рівні організації матерії (за М. І. Ніколайкін, 2004)Останнім часом в екології прийнято виділяти розділи в залежності від конкретного біологічного об'єкта (екологія рослин, екологія тварин, екологія мікроорганізмів), середовища, місцеперебування організмів (екологія суші, екологія озера, моря, екологія ґрунту, гідросфери), рівня організації живого. Одним із розділів екології є екологія людини. В екології людини виділяють два
важливих напрямів . Одне пов'язано з впливом природного середовища та його компонентів на антропосистему (всі структурні рівні людства, всі групи людей та індивідууми), інше випливає із необхідності вивчати наслідки антропогенної діяльності.Сучасна екологія включає такі напрями (рисунок 1.3). В склад
- загальна (класична) екологія, що вивчає взаємодії біологічних систем з навколишнім середовищем;
– геоекологія (ландшафтна екологія), що досліджує екосистеми (геоекосистеми) високих рівнів, до біосферного включно; інтереси геоекології зосереджені на аналізі структури та функціонування ландшафтів ( природних комплексівгеографічного рангу), взаємовідносин їх складових біотичних та відсталих (абіотичних, неживих) компонентів, впливу суспільства на природні складові;
– глобальна екологія, що вивчає загальні закони функціонування біосфери як глобальної екологічної системи;
– соціальна екологія, що розглядає взаємини у системі «суспільство – природа»;
– прикладна екологія, що вивчає механізми впливу людини на біосферу, способи запобігання негативному впливу та його наслідків, що розробляє принципи раціонального використанняприродні ресурси. Вона базується на законах, правилах та принципах екології та природокористування.
Малюнок 1.3 – Структура сучасної екології
Одним із напрямів сучасної екології є економічна екологія, пов'язана з використанням природних ресурсів. Успішно розвивається інженерна екологія, вирішальна питанняусунення негативних наслідків втручання людини у природні спільноти.
При всьому різноманітті в сучасній екології можна виділити три гілки: загальна екологія ( класична екологія), геоекологія та прикладна екологія.
Класична екологія вивчає біологічні системи, тобто займається дослідженням органічного світу на рівнях особин, популяцій, видів, угруповань. У зв'язку з цим виділяють:
– аутекологію(екологію особин) – (від грец. аutos – сам) – встановлює межі існування особини (організму) у навколишньому середовищі, вивчає реакції організмів на вплив факторів середовища. Аутекологія як жива система розглядає окремий живий організм – рослина, тварина чи мікроорганізм. Термін «аутекологія» було запроваджено швейцарським ботаніком К. Шретером у 1896 р.;
– демекологію(Екологію популяцій) - (Від грец. Demos - Народ) - вивчає природні групи особин одного виду - популяції, умови їх формування, внутрішньопопуляційні взаємини, динаміку чисельності;
– ейдекологію(Екологію видів) – (від грец. Eidos – образ, вид) – вивчає вигляд як певний рівень організації живої природи. У цьому напрямку проведено ще недостатньо наукових досліджень;
– синекологію(екологію угруповань) – (від грец. sin – разом) – вивчає асаціації популяцій різних видів рослин, тварин та мікроорганізмів, їх взаємодію з навколишнім середовищем. Термін запроваджено К. Шретером 1902 р.
| Попередня |
У екологічних дослідженняхза традицією виділяють два напрями -аутекологію та синекологію. Аутекологія концентрує свою увагу на взаєминах між організмом або популяцією та навколишнім середовищем, тоді як синекологія займається спільнотами та середовищем. Наприклад, вивчення окремого екземпляра дуба або виду дуб черешчастий (((ієґсш гоЬиг) або роду дуб (((ієґсш)) буде аутекологічним дослідженням, а вивчення спільноти дубового лісу - синекологічним).
Сучасні дослідники виділяють понад 100 напрямів в екології, які можна об'єднати у 5 гілок екології:
1. Глобальна екологія - вивчення можливих глобальних зрушень у біосфері під впливом різних факторів (космічні впливи, процеси у надрах Землі
2. Біологічна екологія - включає: 1) аутекологію (екологію природних біологічних систем - особин, видів); демекологію (популяційну екологію); синекологію (екологія багатовидових угруповань, біоценозів), біогеоценологію (екологічних систем);
2) екологію систематичних груп організмів – бактерій, грибів, рослин, тварин;
3) еволюційну екологію.
3. Екологія людини або соціальна екологія – досліджує взаємодію людини з навколишнім середовищем.
4. Геоекологія - вивчає взаємовідносини організмів та довкілля, їх географічну приналежність. Включає екологію середовищ (повітряної, наземної, грунтової, прісноводної, морської); екологію природно-кліматичних зон (тундри, тайги, степи, пустелі, гір, ландшафтів).
5. Прикладна екологія – комплекс дисциплін, які вивчають взаємовідносини між людським суспільством та природою. Виділяють такі прикладні розділи екології:
Інженерна екологія;
Сільськогосподарська екологія;
Урбоекологія;
Біоресурсна та промислова екологія;
Медична екологія.
З.Підходи та методи екології
У сучасній екології, науці про довкілля стикаються два підходи до проблеми взаємовідносин людини та природи: антропоцентричний та біоцентричний.
1. Антропоцентричний чи технологічний підхід – у центрі екологічних проблем стоїть людина. Переексплуатація природних ресурсів, забруднення води та повітря розглядаються лише з погляду їхнього негативного впливу на здоров'я людини. Виниклі проблеми довкілля видаються лише як наслідок неправильного господарювання.
Вважається, що проблеми можуть бути усунені шляхом технологічної реорганізації та модернізації, що закони природи не можуть і не повинні заважати науково-технічному прогресу.
2. Біоцентричний чи екоцентричний підхід - людина лише з форм життя, як і біологічний виглядзначною мірою залишається під контролем головних екологічних законів та у своїх взаєминах із природою змушений і має приймати її умови. Порушені людиною регуляторні функції біосфери неможливо знайти відновлені чи змінені технологічним шляхом. Прогрес людства обмежується екологічним імперативом.
1. Екосистемний - вивчення потоку енергії та круговороту речовин між біотичним та абіотичним компонентами екосфери, функціональні зв'язки (ланцюги живлення) живих організмів між собою та з навколишнім середовищем.
2. Вивчення угруповань (синекологія) - дослідження рослин, тварин і мікроорганізмів, що мешкають в екосистемах. Основний наголос робиться на визначенні та описі видів та вивченні факторів, що обмежують їх поширення. Синекологія докладно вивчає сукцесії та клімаксні спільноти, що є важливим для раціонального використання природних ресурсів.
4. Вивчення місця проживання - вивчення екологічної нішівидів із залученням фахівців гідрологів, ґрунтознавців, метеорологів, океанографів та ін.
5. Еволюційний та історичний - вивчення зміни біосфери, окремих екосистем, угруповань, популяцій, місцепроживання у часі, що важливо для прогнозів майбутніх змін. Еволюційна екологія розглядає зміни, пов'язані з розвитком життя Землі, дозволяє зрозуміти закономірності, які у екосфері до появи людини. Реконструкція минулого на основі даних палеонтології. Історична екологія займається змінами, пов'язаними з розвитком людської цивілізації та технології, зі своїм зростаючим впливом на природу.
Ще за темою 2. Напрями екології:
- Що таке екологія? Предмет екології. Екологія як наукова дисципліна
- 1.3. Взаємозв'язок екології коїться з іншими біологічними науками. Підрозділи екології
- 2.1. Програмна лекція 2.1. за модулем 2 "Основи традиційної екології": Теоретична екологія. Кругообіги
- СУЧАСНИЙ СТАН ЕКОЛОГІЇ ЯК КОМПЛЕКНОЇ СОЦІАЛЬНО-ВИРОБНИЧОЇ НАУКИ ПРО ВЗВАМОВІДНОСИНИ ОРГАНІЗМІВ. ЗМІСТ, ПРЕДМЕТ, ОБ'ЄКТ І ЗАВДАННЯ ЕКОЛОГІЇ.
- ЕКОЛОГІЯ І ІСТОРІЯ ЇЇ РОЗВИТКУ. МІСЦЕ ЕКОЛОГІЇ У СИСТЕМІ ПРИРОДНИХ І СОЦІАЛЬНИХ НАУК. МЕТОДИ ЕКОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ.
- Н. М. ЧЕРНОВА. Лекції із загальної екології. Довідкові матеріали до курсу «Екологія Москви та сталий розвиток». – М., 2009
- Далекосхідний державний технічний Університет (ДВПІ ім.
Як формувалася та розвивалася наука екологія?
Екологія як наука своїм корінням сягає в далеке минуле. Поступово людство накопичувало дані про взаємозв'язок живих організмів із середовищем їх проживання, робилися перші наукові узагальнення. До 60-х років. ХІХ ст. відбувалося зародження та становлення екології як науки. І лише в 1886 р. німецький біолог Ернст Геккель виділив екологічні знання в самостійну галузь біологічної науки, запропонувавши для неї і саму назву - екологія. Слово «екологія» походить від двох грецьких слів: oikos, що означає будинок, батьківщина, іlogos – поняття, вчення. У буквальному значенніекологія - це «домознавство», «наука про місце проживання».
На початку XX століття стало ясно, що предметом екології повинні бути не тільки біологічні об'єкти, а й уся природне середовищев сукупності та активної взаємодіївсіх її компонентів. Великий внесок у становлення сучасної екології було зроблено найбільшим російським вченим XX ст. В. І. Вернадським. Веррнадський Володимир Іванович – великий російський та радянський природознавець українського походження, мислитель та громадський діяч XX століття. Детальніше див: http://ua.wikipedia.org/wiki/Біосфера
В.І. Вернадський (1863-1945)
Він першим вказав на те, що живі організми не тільки пристосовуються в процесі біологічної еволюції до природних умов, але й у свою чергу дуже сильно впливають на формування геологічного та геохімічного вигляду Землі. Вченим було створено фундаментальне вчення про біосферу див.: http://ua.wikipedia.org/wiki/Біосфера як про цілісну оболонку Землі, в якій живі організми забезпечують існування біосфери.
Сучасне поняття «екологія» має ширше значення, ніж у перші десятиліття розвитку цієї науки. Загальну увагу до екології призвело до розширення спочатку досить чітко позначеної Ернстом Геккелем області знань (виключно біологічних) на інші природничі і навіть гуманітарні науки. В цілому, екологія в сучасному розширеному розумінні далеко вийшла за межі біологічної праматері – біоекології. Приблизно з 50-х років. XX ст. екологія стала перетворюватися на комплексну науку, що вивчає закони існування живих систем у їх взаємодії з навколишнім середовищем. У 70-ті роки стала відбуватися швидка екологізація природознавства та значної частини людинознавства. Виникло щонайменше 50 різних галузей екології (наприклад - спеціальна екологія, геоекологія, геоінформатика, прикладна екологія, екологія людини; ці галузі, у свою чергу, також поділяються на підгалузі). Умовно напрями екології можна розділити на дві основні частини - загальна, або фундаментальна, екологія, що вивчає всю живу природув цілому, і соціальна екологія, що вивчає взаємозв'язки людського суспільства з природою. Вони визначають правила та прийоми раціонального природокористування, охорони природи та навколишньої людинисередовища.
Як ви вважаєте, чому всі люди планети повинні усвідомити необхідність раціонального природокористування?
Екологія як комплекс наук тісно пов'язана з такими науками, як біологія, хімія, математика, географія, фізика, епідеміологія, біогеохімія
Видатний вчений академік Н.М. Моїсеєв Діяльність видатного вченого кінця XX століття М.М.Моїсеєва має ряд загальних рисз науковою та громадською діяльністюакадеміка О.Д. Сахаров, який еволюціонував від видатного радянського вченого-ядерника до не менш видатного громадського діяча та правозахисника, для якого права і свободи людини стали найвищою цінністю і його громадянською позицією, так і академік. Н.М. Моїсеєв поступово перейшов від теоретичних розробок військової ракетної техніки в радянську епоху до природничих (математичних) та гуманітарних досліджень стану та прогнозу розвитку біосфери та суспільства в умовах посилення антропогенного впливуна неї і загрози глобальної екологічної кризи, що насувається. Не без впливу Н.В. Тимофєєва-Ресовського Н.М. Мойсеєв почав займатися вивченням біосфери як єдиної цілісної системи. Саме інтерес до філософським проблемамта питанням екологічної освіти, в яких академік «бачив ключ до цивілізації наступуючого століття», спонукали Н.М. Мойсеєва повністю присвятити себе питанням глобалізації та енвайроментальним, політологічним та соціоекономічним проблемам сучасності. Після багаторічних емпіричних дослідженьу ВЦ АН СРСР з використанням математичних розрахунків антропогенного впливу на біосферу та на основі філософських узагальнень взаємодії природи, людини та суспільства Н.М. Мойсеєв сформулював і ввів у науковий обіг поняття «екологічний імператив», який означає «ту межу допустимої активності людини, яку вона не має права переступати за жодних обставин». Цей імператив як закон, вимога, безумовний принцип поведінки має об'єктивний характер, є базовою категорією та фундаментом нового історико-філософського спрямування – філософії екології. Ефект «ядерної ночі» і, як наслідок, «ядерної зими», продемонстрований у ВЦ АН СРСР математичним моделюваннямза безпосередньою участю Н.М. Моїсеєва, застеріг політиків США та СРСР від гонки ядерних озброєнь внаслідок неможливості застосування ядерної зброїз огляду на наслідки цього застосування. Після цього проблеми антропогенного на біосферу і наслідки цього життя людини стали професійним науковим інтересом Н.Н. Моїсеєва. Постійні міркування у цьому напрямі виділили його серед вітчизняних теоретиків у галузі соціальної екологи та екологічної філософії. До його експертних висновків та думок стали прислухатися в російських урядових та зарубіжних наукових колах. Пильну увагу вчених та громадськості до особистості Н.М. Моїсєєва, його наукової спадщини пояснюється тим, що він був одним з небагатьох відомих російських вчених і громадських діячів, що вдало поєднували активну громадську діяльність і глибоке природничо, філософське та соціально-економічне осмислення «проблеми взаємодії людини, природи та суспільства, тобто. екології в її сучасному розумінні, як науки про власному будинку- біосфері та правила життя людини в цьому будинку». Великі роботиостаннього десятиліття минулого століття та життя самого М.М. Моїсеєва «Агонія Росії. Чи має вона майбутнє? Спроба системного аналізупроблеми вибору» (1996), «Цивілізація на зламі» (1996), «Світова спільнота та доля Росії» (1997), «Доля цивілізації. Шлях розуму» (1998), «Універсум. Інформація. Суспільство» (2001) та ряд інших склали суть його наукової спадщини та основу екологічної філософії, що надала глибокий соціально-екологічний, по-своєму новий гуманістичний зміст вітчизняної філософії, екології, історії, політології та інших наук про суспільство та людину вважав, що «сьогодні поняття «екологія» найближче до первісного розуміння грецького терміна, як науки про свій будинок, тобто. про біосферу, особливості її розвитку та роль людини в цьому процесі.
Н.М. Моїсеєв (1917-2000)
В даний час найчастіше в масовій свідомості людей екологічні питання зводяться насамперед до питань охорони навколишнього середовища. Багато в чому таке зміщення сенсу відбулося завдяки все більш відчутним наслідкам впливу людини на навколишнє середовище, проте необхідно розділяти поняття ecological («що стосується науки екології») і environmental («що стосується довкілля»).
Найбільш загальні закониЕкології сформульовані американським екологом Баррі Коммонером (1974) у вільній белетристичній формі, у вигляді афоризмів.
Перший закон Коммонера.
Все пов'язане з усім. Це закон про все живе та неорганічне в біосфері. Він звертає нашу увагу на загальний зв'язок процесів та явищ у природі, застерігає людину від необдуманого на окремі частини екосистем. Руйнування екосистем (наприклад, осушення боліт, вирубування лісів, забруднення водойм та багато іншого) може призвести до непередбачених наслідків
Другий закон Коммонера.
Все має кудись подітися. Це закон про господарської діяльностілюдини, відходи від якої повинні включатися до природних процесів, не порушуючи природні круговороти речовин та енергії, не викликаючи загибелі екосистем.
Третій закон Коммонера.
Природа "знає" краще. Це закон про розумне природокористування, тобто здійснюється тільки на основі знань про закони природи. Не можна забувати, що людина - теж біологічний вигляд, що вона - частина природи, а не її володар. Це означає, що неможливо «підкорити» природу, необхідно дбати про збереження її цілісності, ніби співпрацюючи з нею. До того ж пам'ятатимемо, що наука не має повної інформації про багато механізмів функціонування природних процесів. А це означає, що природокористування має бути не лише науково обґрунтованим, а й дуже обачним.
Четвертий закон Коммонера. Ніщо не дається задарма. Це також закон про раціональному природокористуванні. Глобальна екосистема є єдине ціле, у якого всі перетворення як речовин, і енергії підпорядковуються суворим математичним залежностям. Тому доводиться платити енергією за додаткове очищення відходів, добривом – за підвищення врожаю, санаторіями та ліками – за погіршення здоров'я людини тощо.
Людина гордо назвала себе homo sapiens, що, як відомо, означає Людина розумна. Проте чи розумна сьогодні його взаємодія із природою? Людина здатна і повинна усвідомити свою величезну відповідальність за всіх, хто живе на Землі. Таке його призначення: збереження життя планети. Головне завдання нашого часу – це турбота про здоров'я та цілісність усієї системи «природа-людина». Це завдання під силу лише всьому людству. Планета у нас загальна, і людина зобов'язана забезпечити спільне існування та розвиток (коеволюцію) з усім, хто живе на ній. Н.М. Мойсеєв писав, що майбутнє людства визначається багатьма обставинами. Проте визначальними у тому числі є два.
Перше: люди мають знати закони розвитку біосфери, знати можливі причиниїї деградації, людям «дозволено» і де та фатальна риса, яку людина не повинна переступати за жодних обставин. Іншими словами, екологія - точніше, та сукупність наук, якою вона є, повинна розробити Стратегію у взаєминах Природи та людини, цією Стратегією повинні володіти всі люди.
Такий спосіб поведінки людей Н.М. Мойсеєв назвав коеволюцією Природи та суспільства. Це поняття є синонімом розвитку суспільства, яке узгоджено із законами розвитку біосфери. Необхідною умовоюпри цьому є поінформованість суспільства про реальний стан справ, позбавлення його можливих ілюзій та екологічної освіти.
Нині багато говорять та пишуть про необхідність виховання екологічної культури людей. Як Ви розумієте сенс поняття «екологічна культура»?
Друга, не менш важлива обставина, без якої говорити про майбутнє людства безглуздо, полягає в необхідності утвердження на планеті такого громадського порядку, який міг би реалізувати цю систему обмежень, ця друга умова відноситься вже до гуманітарної сфери. Його виконання вимагатиме особливих зусиль суспільства та нової його організації.
Про це попереджав В.І. Вернадський ще на початку ХХ століття. Він із тривогою говорив про те, що якось настане час, коли людям доведеться взяти на себе відповідальність за подальший розвитокта Природи, і людину. Такий час настав.
Щоб створити суспільство, здатне до такої відповідальності, необхідне дотримання жорстких правил та низки заборон - так званого екологічного імперативу. Поняття про нього було запропоновано та розвинене Н.М. Мойсеєвим. Екологічний імператив має безумовним пріоритетом збереження живої природи, видового розмаїттяпланети, захист навколишнього середовища від надмірного забруднення, несумісного із життям. Введення екологічного імперативу означає, що деякі види людської діяльності та ступінь впливу людини на навколишнє середовище в цілому мають бути строго обмеженими та контрольованими.
Вирубування тропічних лісів
Таким чином, людство поставлене перед гострою необхідністю знайти такий спосіб свого розвитку, за допомогою якого можна було б узгоджувати потреби людини, її активну діяльністьіз можливостями біосфери.
Чому всім людям на планеті потрібно вивчати основи екології?
Це пов'язано з дотепом глобальних проблем, залежністю стану природи від кожного жителя Планети, а також стрімким приростом інформації, швидким старінням знань.
Як писав М.М. Мойсеєв, «ствердження освіти, основу якого лежить ясне розуміння місця людини у Природі, є насправді головне, що належить зробити людству вже найближче десятиліття» (1). Моїсеєв Н.М. Думаючи про майбутнє, чи нагадування моїм учням необхідність єдності дій, щоб вижити // У кн.: Мойсеєв Н.М. Заслін середньовіччям. - М.: Тайдекс Ко, 2003. - 312 с. (Бібліотека журналу «Екологія та життя»).
Які можливості Ви бачите у своїй повсякденному житті, щоб дотримуватися принципу екологічного імперативу?
Подумайте, чому реалізація обмежень та заборон екологічного імперативу зустрічає у суспільстві суттєві перешкоди?
Деякі вчені та журналісти зазначають, що останнім часом у Росії поняття "екологія" і все, що з ним пов'язане, виявилося дискредитованим. Погіршення стану довкілля та серйозні екологічні проблеми, як це не парадоксально, поступово втрачають у суспільній свідомості свою актуальність, перестають хвилювати і турбувати людей. Із чим може бути пов'язана така тенденція?
Протягом багатьох років людина чує, що вона живе в умовах не просто критичних, а практично "несумісних із життям", коли катастрофи підстерігають його на кожному кроці, це часто породжує байдужість. Воно виникає як природна реакція на звичну інформацію. Це посилюється тим, що різкі зміни відбуваються непомітно для кожної людини (або людина їх не помічає). Все трапляється десь "не тут" та "не з ним".
Наскільки розумно ведеться висвітлення екологічних проблем засобами масової інформації?
Найчастіше екологічна проблематика представлена як випадкова, уривчаста, необ'єктивна і часто суперечлива інформація, якою нас справно постачають ЗМІ, а реакція зводиться до здивування і млявого інтересу (мовляв, про що вони там знову?). А прослухавши чергову новину, можна спокійно від неї відмахнутися і повернутися до своїх повсякденних справ, не замислюючись про те, що екологічне неблагополуччя буває десь далеко.
Ставлення до екологічної проблематики з боку ЗМІ часто недостатньо серйозне та продумане. Наведемо фрагмент розмови із гостем телевізійної програми « Екологічні проблемисьогодення» вченим-екологом Т. А. Пузановою. Ось лише маленький фрагмент розмови з гостем телевізійної програми «Екологічні проблеми сьогодення» вченим-екологом Т. А. Пузановою.
Відео 1.
Розв'язно-недбала реакція провідних програми дуже типова для ілюстрації відносин як ЗМІ, так і значної частини населення до висвітлення екологічної тематики.
Публікації на екологічну темузазвичай з'являються хвилями - у зв'язку з лихом, у зв'язку з екологічною датою, у зв'язку з акціями протесту тощо. Скажімо, про трагедію Чорнобиля, як правило, раз на рік: у річницю катастрофи, чи у зв'язку з соціальними проблемамиліквідаторів аварії (2) Орєхова І. «Екологічні проблеми в інформаційному полі»: див: http://www.index.org.ru/journal/12/orehova.html
Зробимо висновки.
Більш ніж за 100 років свого розвитку екологія перетворилася на одну з найактуальніших сучасних наук. За цей період у результаті господарської діяльності людини наша планета за низкою ключових екологічних параметрів вийшла за межі тієї природної мінливості, яка відбувалася протягом останнього півмільйона років. Зміни, що відбуваються нині - за масштабами та темпами безпрецедентні.
Відео 2.
Екологія дозволяє не тільки оцінити масштаби катастрофи, що загрожує Землі, але й виробити рекомендації та правила, які допоможуть її уникнути. Екологія – наука, спрямована у майбутнє, вона націлена на передачу Природи, нашого спільного будинкудітям та онукам у такому стані, щоб у ньому збереглося все необхідне для життя людей.
Для цього важливим є як подальший розвиток екології, так і широке екологічне просвітництво людей у всьому світі.
