Понятия экологии как научной дисциплины

Неверное представление об экологии и ее проблемах – первоначальная реальность нашей общественной жизни. Оно недопустимо для специалистов, от практической деятельности которых в решающей мере зависит возможность предотвращения трагических последствий неграмотной эксплуатации природных ресурсов и вмешательства в природные процессы.

Более того, крупные технические инциденты с серьезными экологическими последствиями и с воздействием на массовое сознание могут даже поставить под вопрос существования целых отраслей хозяйства и оставить без работы тысячи людей. Сложность и взаимозависимость природных и хозяйственных систем возрастают, понимание этих связей необходимо для современного специалиста. Для понимания практической важности экологической грамотности специалистов остановимся на основных понятиях и закономерностях, составляющих основы современной экологии.

Впервые термин экология был введен в 1866 г. немецким биологом Э. Геккелем. В современной интерпретации экология – это биологическая наука, изучающая организацию и функционирование надорганизменных систем различных уровней: популяций, видов, биоценозов (сообществ), экосистем, биогеоценозов и биосферы. Часто экологию определяют как науку о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой. Современная экология интенсивно изучает также проблемы взаимодействия человека и биосферы.

Рассматривая структуру современной экологической науки можно выделить следующие основные разделы:

· общая экология – это изучение взаимоотношений живых систем разных рангов (организмов, популяций, экосистем) со средой и между собой;

· инженерная (промышленная) экология – это раздел экологии, рассматривающий воздействие промышленности, транспорта и сельского хозяйства на природную окружающую среду;

· прикладная экология изучает механизмы разрушения природы человеком, способы предотвращения этих процессов и разработку принципов рационального использования природных ресурсов без деградации природной среды;

· экология человека – наука о взаимоотношении человека со средой обитания в различных аспектах (экономическом, техническом, физико-техническом, социально-психологическом) и призвана определить оптимальные условия существования человека, включая допустимые пределы его воздействия на окружающую среду.

Основной функциональной единицей в экологии является экосистема. Экологическая система (экосистема) представляет собой совокупность различных видов растений, животных и микроорганизмов, взаимодействующих между собой и окружающей средой таким образом, что эта совокупность сохраняется неопределенно долгое время. При изучении экосистем анализируют, прежде всего, поток энергии и круговорот веществ между соответствующими живыми организмами и окружающей физической средой.

Структура живой части экосистемы (биоценоза) определяется пищевыми (энергетическими) связями и отношениями, в соответствии с которыми выделяют три главных функциональных компонента:

- комплекс автотрофных организмов-продуцентов (зеленые растения, фото- и хемосинтезирующие бактерии), обеспечивающих органическим веществом и, следовательно, энергией остальные организмы, путем создания сложных органических соединений из простых неорганических веществ под действием солнечного света в процессе фотосинтеза;

- комплекс гетеротрофных организмов-консументов (травоядных и плотоядных), живущих за счет питательных веществ, созданных продуцентами;

- комплекс организмов-редуцентов (деструкторов), разлагающих органические соединения до минерального состояния (бактерии грибы и прочие организмы, питающиеся мертвым органическим веществом).

В экосистеме пищевые и энергетические связи между категориями всегда однозначны и идут в направлении: автотрофы ® гетеротрофы. Или в более полном виде: продуценты ® консументы ® редуценты (деструкторы).

Примерами природных экосистем являются луг, лес, озеро, океан. Наиболее крупные наземные экосистемы называются биомами и они соответствуют основным климатическим зонам Земли. В частности, это влажные тропические леса, саванны, пустыни, степи, леса умеренного пояса, тайга, тундра. Часто выделяют водные экосистемы – ручьи, реки, озера, пруды, болота, коралловые рифы, континентальный шельф.

Примерами искусственных экосистем могут служить аквариум, биологические очистные сооружения. Искусственные экосистемы являются гетеротрофными, т.е. потребляющими готовую пищу. Примером искусственной гетеротрофной экосистемы также может служить город.

Человек постоянно вмешивается в процессы, происходящие в экосистемах, влияя на них в целом и на отдельные звенья, создавая антропогенные помехи. Он все сильнее нарушает природные механизмы контроля или пытается изменять естественные механизмы на искусственные.