Определение и задачи экологии

1. Определение экологии .

Определений экологии в современной научной литературе множество. И почти все они  концентрируют внимание на взаимоотношениях между живыми организмами и средой их окружения.  

 Приведем  некоторые, наиболее характерные  определения экологии как науки. 
   «Экология - это наука, исследующая закономерности жизнедеятельности организмов (в любых проявлениях, на всех уровнях интеграции) в их естественной среде обитания с учетом изменений, вносимых в среду деятельности человека» (В.А. Радкевич). 
   «Экология - это наука об обиталищах, или, говоря более широко, об «условиях существования». Так как экология имеет дело с естественной историей и с функциональными процессами групп организмов на суше, в океане и в пресной воде, было бы правильнее придерживаться новейших идей и определить экологию как науку о строении и функциях природы» (Е. Одум). 
   «Экология занимается вопросами социологии растений, животных, микроорганизмов, их сочетаний» (Б.Г. Розанов). 
   «Экология относится к числу фундаментальных подразделений биологии, исследующей фундаментальные свойства жизни надорганизменного уровня организации. Иными словами, экология изучает совокупность живых организмов, взаимодействующих друг с другом и образующих с окружающей средой обитания единство (т.е. систему), в пределах которого осуществляется процесс трансформации энергии и органического вещества» (В.Д. Федоров). 
   «Экология - это наука о популяциях, и популяция - основной объект изучения экологии» (С.С. Шварц). 
   «Я утверждаю, что экология является исследованием систем на таком уровне, когда особи могут рассматриваться как элементы взаимодействия друг с другом или со свободно организованной матрицей окружающей среды. Системы на этом уровне рассмотрения называют экосистемами, и экология несомненно является биологией экосистем» (Р. Маргалеф). 
   «В буквальном смысле экология - это «наука о местообитании». Существует довольно много определений экологии, однако подавляющее большинство современных экологов считает, что современная экология - это наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосзязи между организмами и средой, в которой они обитают» (Р. Дажо). 
   «...Экология становится все более цельной дисциплиной, которая связывает естественные и гуманитарные науки» (Ю. Одум). 
   «Экологию мы понимаем как синоним науки, изучающей в переводе с греческого «собственный дом». Именно в таком контексте мы говорим об экологии человека, экологии общества, когда домом человечества становится не только природа, его непосредственно окружающая, но и вся биосфера. Качество экологической обстановки мы видим в соответствии условий, определяемых окружающей средой, потребностям общества и, прежде всего, здоровью населения, возможностям его стабильного существования» (H.H. Моисеев). «Люди не могут отдать экологию на откуп специалистам, как это происходит с другими дисциплинами; все явственней они будут ощущать необходимость в применении этих специальных знаний в повседневной действительности. Они должны понять, что господство жизни над физической средой обеспечивается, с одной стороны, разнообразием живых существ и их взаимоотношений, а с другой - координированностью биологических явлений» (П. Дювиньо, М. Танг). 
   «Экология - область знания, рассматривающая совокупность предметов и явления с точки зрения объекта (живого, с участием живого, в том числе человека), принимаемого за центральный в этой совокупности» (Н.Ф. Реймерс).  

 Таким образом,  при определении экологии можно  отметить некоторые общие положения: 
   1) это наука, изучающая отношения организмов к окружающей среде, взаимодействие организмов со средой; 
   2) наука об исследованиях систем (популяция, экосистема); 
   3) совокупность проблем взаимодействия общества и природы; 
   4) наука о строении и функциях природы.

Отсюда можно  сделать вывод, что экология - это прежде всего наука, изучающая отношения организмов между собой и окружающей средой, между которыми возникает множество разнообразных связей. Организмы же благодаря этим связям существуют в природе не как хаотичные скопления, а образуют определенные сообщества - надорганизменные системы. К надорганизменным системам относятся популяции, биоценозы, экосистемы и биосфера. Поэтому можно дать следующее определение экологии:

Экология - наука, изучающая взаимоотношения организмов между собой и с окружающей их природной средой, а также структуру и организацию биологических систем различного уровня (популяции, биоценозы, экосистемы).

Объекты изучения современной экологии составляют как бы трехступенчатое сооружение. В основании, на первой ступени, находятся отдельные особи. Выше располагаются популяции и сообщества, последнюю ступень занимают экосистемы. Каждая такая ступень характеризуется своими структурными и функциональными характеристиками. Таким образом, объектами изучения экологии являются как отдельные организмы, так и (в большей степени) экологические системы различной сложности - популяции, сообщества в определенных средах обитания, развивающиеся и действующие по своим законам.

Центральным разделом экологии является изучение экосистем, которые, по сути, являются тем, что мы обычно называем окружающей нас природой. В отличие от популяции или сообщества экологическую систему можно считать самостоятельным объектом - в ней имеется все, что необходимо для ее существования. Поэтому экосистемы являются главным 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. Экология изучает взаимосвязи: между организмами (включая пищевые и непищевые взаимосвязи); между организмами и средой их обитания; взаимосвязи внутри надорганизменных систем. 

2. Задачи экологии

Основным содержанием современной экологии становится исследование взаимоотношений организмов друг с другом и со средой на популяционно-биоценотическом уровне и изучение жизни биологических макросистем более высокого ранга: биогеоценозов (экосистем) и биосферы, их продуктивности и энергетики. Отсюда очевидно, что предметом исследования экологии являются биологические макросистемы (популяции, биоценозы, экосистемы) и их динамика во времени и пространстве.

Из содержания и предмета исследований экологии вытекают и её основные задачи, которые могут быть сведены к изучению динамики популяций, к учению о биогеоценозах и их системах. Поэтому главная теоретическая и практическая задача экологии заключается в том, чтобы вскрыть законы этих процессов и научиться управлять ими в условиях неизбежной индустриализации и урбанизации нашей планеты.

В общетеоретическом  плане к ним относятся:

• разработка общей теории устойчивости экологических систем;
• изучение экологических механизмов адаптации к среде;
• исследование регуляции численности популяций;
• изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;
• исследование продукционных процессов;
• исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости;
• моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.

Основные  прикладные задачи, которые экология должна решать в настоящее время, следующие:

• прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий в окружающей природной среде под влиянием деятельности человека;
• улучшение качества окружающей природной среды;
• сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов.
• Оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития, в первую очередь в экологически наиболее неблагополучных районов.

Стратегической  задачей экологии считается развитие теории взаимодействия природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы.

3.Структура современной экологии

Экология представляет собой комплекс наук со сложной классификационной структурой.

В настоящее время могут  быть выделены несколько разделов «большой»  экологии. Это общая экология, биоэкология, геоэкология, экология человека и социальная экология, прикладная экология. Каждый раздел имеет свои подразделы 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 дает важный фактический материал и обеспечивает методическим инструментарием различные разделы науки. Но возможности эксперимента в экологии ограниченны. Поэтому широко применяется моделирование, в частности математическое. Вместе с обработкой информации и количественным анализом фактического материала оно входит в раздел теоретической экологии, который называют математической экологией. Математическая экология моделирует экологические процессы, т.е. изменения в природе, которые могут произойти при изменении экологических условий.

Биоэкология – «классическая» экология, сформировавшаяся в рамках биологии. Она представляет собой достаточно цельную область естествознания и посвящена взаимодействиям со средой надорганизменных биологических систем всех уровней. В ней выделяются:

• аутоэкология - экология отдельных особей как представителей определенного вида организмов;
• популяционная экология - экология генетически однородных групп организмов одного вида, имеющих общее место обитания;
• синэкология - экология многовидовых сообществ, биоценозов;
• биогеоценология - учение об экологических системах.

Другой составной  частью является экология таксономических  групп организмов – царств бактерий, грибов, растений, животных, а также  более мелких систематических единиц: типов, классов, отрядов и т.п.. Например, экология водорослей, экология насекомых, экология птиц, экология китов и т.п. Еще одну часть составляет эволюционная экология  –  учение о роли экологических факторов в эволюции и о смене экологических условий в истории Земли.

Геоэкология изучает взаимоотношения организмов и среды обитания с точки зрения их географической принадлежности и влияния географических факторов. В нее входят: экология обитателей разных сред (наземной, почвенной, пресноводной, морской, преобразованной человеком); природно-климатических зон (тундры, тайги, степи, пустынь, гор, тропических лесов); ландшафтов (речных долин, морских берегов, болот, островов, коралловых рифов и т.п.). К геоэкологии относится также экологическое описание различных географических областей, регионов, стран, континентов.

На стыке  биоэкологии и геохимии Земли  на основе изучения роли живых организмов в планетарной трансформации  солнечной энергии и в круговороте  химических элементов возникло учение о биосфере – глобальной экологической системе. Современное учение о глобальных процессах существенно расширила горизонты экологии и усилило ее проблемную направленность.

Экология  человека – комплекс дисциплин, исследующих взаимодействие человека как индивида (биологической особи) и личности (социального субъекта) с окружающей его природной и социальной средой. Экология человека отличается от экологии животных многообразием условий обитания и деятельности, богатством технологических средств приспособления к среде, наличием цивилизации, культуры, возможностью унаследования приобретенных знаний и навыков. Важной особенностью экологии человека является социобиологический подход – правильное сочетание биологических и социальных аспектов.

Социальная  экология как часть экологии человека – это объединение научных отраслей, изучающих связь общественных структур (начиная с семьи и других малых общественных групп) с природной и социальной средой их окружения. К этому объединению относятся экологическая демография и экология человеческих популяций. При этом рассматривается как влияние среды на общество, так и воздействие общества на среду.

Прикладная  экология – большой комплекс дисциплин, связанных с различными областями человеческой деятельности и взаимоотношений между человеческим обществом и природой. Все основные аспекты науки об окружающей среде реализуются в прикладной экологии. Она формирует экологические критерии экономики, исследует механизмы антропогенных воздействий на природу и окружающую человека среду, следит за качеством этой среды, обосновывает нормативы неистощительного использования природных ресурсов, осуществляет экологическую регламентацию хозяйственной деятельности, контролирует экологическое соответствие различных планов и проектов, разрабатывает технические средства охраны окружающей среды и восстановления нарушенных человеком природных систем. Понятие экологического здесь чаще всего означает соответствие требованиям к нормальной среде существования человека и природных систем.

Выделяются  следующие разделы прикладной экологии: инженерная экология сельскохозяйственная экология ,  биоресурсная и промысловая экология , экология поселений, коммунальная экология, медицинская экология.

Инженерная  экология – изучение и разработка инженерных норм и средств, отвечающих экологическим требованиям производства. Это изучение взаимодействия техники и природы, закономерности формирования региональных и локальных природно-технических систем и способы управления ими в целях защиты природной среды и обеспечения экологической безопасности. Инженерная экология призвана обеспечить соответствие техники и технологии промышленных объектов экологическим требованиям. Инженерной экологии приходится также иметь дело с влиянием экологических факторов и различных живых организмов на инженерные объекты.

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 к их истощению и нарушению, утрате видов, уменьшению биологического разнообразия.