Экология как наука

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ
(ГОУ ВПО ИГУ)
РЕФЕРАТ
ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ
	Руководитель
	Потапова Елена Владимировна
	Студентка 2 курса заочного отделения
	Географического факультета
	Попова Ольга Александровна
Иркутск  2011

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ	3
1. ПОНЯТИЕ ОБ ЭКОЛОГИИ	4
1.1. ОБЪЕКТ И ПРЕДМЕТ ИЗУЧЕНИЯ ОБЩЕЙ ЭКОЛОГИИ	4
1.2. УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ. АУТЭКОЛОГИЯ, СИНЭКОЛОГИЯ, ДЕМЭКОЛОГИЯ	7
2. БИОСФЕРОЛОГИЯ	11
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	14
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ	18

 

 

Введение

 

Современная экология давно  вышла из ранга биологической  науки. По мнению профессора Н.Ф. Реймерса экология превратилась в значительный цикл знаний, вобрав в себя разделы географии, геологии, химии, физики, социологии, теории культуры, экономики и др. Современная экология относится к молодым наукам, круг интересов которой - не только биологические явления, связанные с жизнью живых организмов, но и антропосфера - используемая и видоизмененная людьми часть биосферы, место, где постоянно осуществляется жизнедеятельность живого вещества планеты и куда оно проникает временно.

До настоящего времени  не выработана единая классификация разделов, которые входят в экологическую науку. Наиболее часто в ней выделяют такие основные подразделы: общую экологию, теоретическую, или биоэкологию и практическую, или неоэкологию.

Общая экология занимается исследованиями главных принципов организации и функционирования разных надорганизменных систем, исследует законы формирования структуры, функционирования, развития и гибели естественных экосистем, концентрируя внимание на связанных с этими состояниями характеристиках целостных свойств экосистем, таких как устойчивость, производительность, надежность функционирования, кругооборот веществ и баланс энергии. Другими словами, общая экология изучает экосистему как нечто целое, стараясь определить влияние отдельных элементов или образованных ими подсистем на целостные свойства биокосного образования.

Биоэкологию можно условно поделить на 5 больших подразделов: аутэкологию (экологию организмов), демэкологию (экологию популяций), синэкологию (экологию группировок), биогеоценологию и биосферологию (глобальную экологию).

Аутэкология (термин введен в 1896 г. Шреттером) изучает взаимосвязи представителей вида с окружающим их средой. Этот раздел экологии занимается определением границ стойкости вида и его отношения к разным экологическим факторам. Также изучает влияние среды на морфологию, физиологию и поведение организмов.

Демэкология (термин введен в 1963 г. Швердтфегером) описывает колебания численности разных видов и устанавливает причины этих колебаний. Этот раздел называют популяционной экологией.

Синэкология (термин введен в 1902 г. Шреттером) анализирует отношения между особями, принадлежащих к разным видам данной группы организмов, а также отношения между ними и окружающей средой.

Биогеоценология, или экосистемология, изучает биогеоценотический пласт Земного шара и, в частности, конкретные биогеоценозы, в которых взаимодействуют биоценозы и абиотическая среда.

Биосферология изучает биосферу как единое планетарное целое, выясняет закономерности эволюции биосферы.

Неоэкология (практическая экология) условно подразделяется на 3 группы экологических наук:

Первая группа - геоэкология - наука об охране и рациональном использовании природных ресурсов. Основными ее элементами являются ландшафтная экология, экономика природопользования и охрана ОПС, экология атмосферы, гидросферы и литосферы. В последние два подраздела входит экология искусственных водоемов, Мирового океана, озер и болот, речек, почв, залежей полезных ископаемых, геоинженерная экология и др.

Вторая группа - соцэкология - наука о социально-экномических факторах воздействия на ОПС. Она объединяет такие важные новые подразделы экологической науки как экологическое образование, экологическое право, урбоэкология, экология народонаселения, экологический менеджмент, экологический маркетинг, национальная и межнациональная экополитика.

Спасти биосферу возможно лишь путем коренной смены сознания всех людей планеты, основ современной  морали и отношения человека к  природе, т.е. нужна глобальная смена  человеческого менталитета, способа  мышления людей, моральных ценностей, взаимоотношений между индивидуумами и нациями.

Третья группа - наука о техногенных факторах загрязнения ОПС. Основными структурными элементами третьей группы являются экология энергетики, промышленности, агроэкология, экология транспорта, военное дело, экологическая экспертиза. Самыми новыми подразделами данного раздела являются экология и военная деятельность, космическая экология, экотехника и техномониторинг.

Все эти направления  экологии имеют свой круг проблем, но они очень тесно связаны между собой и используют материалы и результаты исследований всех направлений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 1. Понятие об экологии

 

1.1. Объект и предмет изучения общей экологии

 

Экология изначально возникла как наука о среде  обитания живых организмов: растений, животных (в том числе и человека), грибов, бактерий и вирусов, о взаимоотношениях между организмами и средой их обитания и о взаимоотношениях организмов друг с другом. Само же слово «экология» возникло гораздо позже в сравнении со временем появления собственно экологических знаний. Оно было введено немецким биологом Эрнстом Геккелем (1869 г.) и образовано от греческого слова «ойкос» - дом, жилище. До 30-х годов ХХ столетия общей экологии, как общепризнанной науки, еще не существовало. Долгое время экология была представлена всевозможными частными экологическими дисциплинами: экологией растений, экологией животных, экологией грибов и т.д. Эти дисциплины формировались в рамках соответствующих таксономических разделов биологии - ботаники, зоологии, микологии и др., как подразделения этих наук.

По мере накопления знаний о взаимодействии живых организмов со средой обитания исследователи поняли, что на Земле существуют своеобразные системы, состоящие из живых организмов и неживого вещества. Для них характерен высокий уровень организации, наличие прямых и обратных связей между компонентами (частями этих систем), способность к поддержанию своего состояния при всевозможных возмущениях, т.е. эти системы состоят из упорядоченно взаимодействующих и взаимозависимых компонентов, образующих единое целое. Они были названы экологическими, или экосистемами.

Экосистемы всюду вокруг нас. Там, где есть жизнь, там есть и экосистемы. А жизнь на Земле  повсюду: и в толще океана на дне  самых глубоких морских желобов, и в атмосфере на высоте нескольких десятков километров, и в глубоких пещерах, куда никогда не проникает луч света, и на поверхности ледников в Антарктиде и в высокой Арктике. Самая большая экосистема – биосфера, или экосфера, Земли. Она включает всю совокупность живых организмов планеты, взаимодействующих с неживой природой, и через нее проходит энергия Солнца, обеспечивая устойчивое равновесие биосферы.

Но далеко не все свойства экосистем можно охарактеризовать, изучая лишь их отдельные компоненты (высшие растения, животных, грибы, бактерии) или отдельные уровни организации (генный уровень, клеточный, или более высокий – системы организмов). Только изучая все составляющие биоты в совокупности и с учетом средообразующих факторов можно получить полные и объективные сведения об экосистемах разного ранга и предсказать ход их развития, степень устойчивости к разрушающим факторам и способность к самовосстановлению при воздействии последних.

Экосистемы и являются специфическим объектом изучения общей  экологии. Таким образом, общая экология - это наука об экосистемах, которые включают в себя живые организмы и неживое вещество, с которым эти организмы постоянно взаимодействуют. По определению Всеволода Анатольевича Радкевича (1998:7) "… Экология – это наука, исследующая закономерности жизнедеятельности организмов в их естественной среде, и с учетом изменений, которые вносит в эту среду деятельность человека…". Сходное, но более точное определение экологии дает Игорь Александрович Шилов (2001:9), трактуя ее "... как науку о закономерностях формирования, развития и устойчивости биологических систем разного ранга в их взаимоотношениях со средой…". Следовательно, предметом ее исследований является макросистемы: популяции, биоценозы, экосистемы, и их динамика во времени и пространстве.

 

1.2. Уровни организации живой материи. Аутэкология, синэкология, демэкология

 

Чтобы лучше понять содержание общей экологии, следует рассмотреть  концепцию уровней организации  жизни (биологический спектр).

Все уровни живой материи можно  представить в виде иерархической схемы (по Ю. Одуму, 1975):

1) Генный, или молекулярный уровень.  Именно с него начинают проявляться  свойства живого вещества. Его  системы представляют собой активные  крупные молекулы – липиды, белки,  углеводы, нуклеиновые кислоты, в  которых идут процессы обмена веществ, связанные с фото- и хемосинтезом, формируются ДНК и РНК, отвечающие за наследственность. Предметом изучения на этом уровне являются законы передачи наследственности, а изучает их наука ГЕНЕТИКА. Сами по себе, вне органа, вне организма эти молекулы функционировать не могут.

2) Клеточный уровень. Молекулы  объединяются в клетки, и только  тогда в них формируются вещества, необходимые для жизнедеятельности  органов и организмов. Предметом  изучения на клеточном уровне  служат законы превращения вещества и энергии внутри клеток. Наука – ЦИТОЛОГИЯ.

На схеме не указан тканевый уровень  – на этом уровне однородные, одинакового  происхождения клетки, взаимодействуя между собой, образуют ткани, изучением  которых занимается ГИСТОЛОГИЯ.

3) Органный – более высокий уровень организации живого вещества, нежели предыдущие три. Органы образуются в результате взаимодействия нескольких типов тканей. На этом уровне изучаются системы разных органов: побеговые и генеративные – у растений, системы органов дыхания, пищеварения, размножения – у животных. А изучает эти системы БИОМОРФОЛОГИЯ и АНАТОМИЯ.

4) Организменный – первый, самый  низший уровень из изучаемых  общей экологией. В организме  взаимодействие систем органов  сводится в единую систему  индивидуального организма. Он может существовать самостоятельно! Вне организмов жизнь не проявляется. На этом уровне изучаются жизненные циклы отдельных особей, законы образования фенотипов и генотипов. Науки – ФИЗИОЛОГИЯ, АНАТОМИЯ, ЗООЛОГИЯ, ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ и др.

5) Популяционно-видовой – промежуточный  между «организменным и надорганизменным»  уровнями. Любой вид растений, животных  приспосабливается к внешней  среде, не как сумма отдельных  особей-организмов, а как единое  функциональное целое – популяция.  В популяции свои законы (внутривидовые конкуренция и агрегация), свои иерархические взаимоотношения, своя структура. На данном уровне изучаются законы сохранения популяцией и ее видом генотипических признаков. Науки – СИСТЕМАТИКА, БИОЛОГИЯ и ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, ЖИВОТНЫХ.

6) Экосистемный, биогеоценотический  – изучаются надорганизменные  системы, взаимоотношения популяций,  группировок, организмов внутри  экосистемы, т.е. на конкретном  участке с однородными условиями  среды. Изучение первичной продуктивности, круговорота веществ (углерода, кислорода, фосфора, воды и пр.) в пределах биогеоценоза. Науки – ФИТОЦЕНОЛОГИЯ, БИОГЕОЦЕНОЛОГИЯ, ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ.

7) Биосферный – самый высокий,  рассматривается взаимоотношения  между собой макроэкосистем, биогеоценозов  (лес-степь, лес-болото, лес-тундра и др.), изучаются закон круговорота веществ, энергии в глобальном аспекте. Наука – ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ.

Взаимодействие живого вещества (материи) с другим веществом (или энергией) на каждом уровне организации обусловливает  формирование и существование определенных упорядоченных систем. Все эти системы взаимозависимы одна от другой и между уровнями организации нет резких разрывов. Невозможно даже представить существование генов вне клеток, клеток вне органов, органов вне организмов и т.д.

Учитывая тесную функциональную связь между организменным, популяционно-видовым и экосистемным уровнями и автономность существования их систем, основным содержанием общей экологии следует считать исследования взаимоотношений живых организмов (особей) между собой и со средой обитания на популяционно-биоценотическом уровне и уровнях биологических систем еще более высокого ранга (биогеоценозов и биосферы), а наименьшей единицей является организм, или особь.