1. Предмет и задачи экологии.
Даже выйдя в космос и научившись многие месяцы жить под водой, человек остается консервативным биологическим видом. Ему необходимы определенные эволюцией условия окружающей среды. Они называются экологическими факторами. Это газовый состав воздуха, набор потребляемых с пищей питательных веществ, температура, освещенность, влажность и многое другое.
При отклонении тех или иных составляющих природной среды, т.е. ее экологических факторов от нормы, требуемой живому организму, возможны нарушения его жизнедеятельности вплоть до его гибели.
Поэтому нельзя "охранять природу" и обеспечить высокое качество среды обитания, не зная, что она собой представляет, по каким законам она развивается, как взаимодействует с человеком, и какие предельные нагрузки может выдержать.
Все эти вопросы и являются предметом экологии.
Экология - это наука об отношениях организмов или групп организмов к окружающей их среде или наука о взаимоотношениях между организмами и средой их обитания.
Существуют и другие определения экологии. Например, можно сказать так: экология – это наука, о закономерностях жизнедеятельности организмов в среде их обитания, с учетом изменений вносимых в эту среду деятельностью человека.
Экология, как и многие другие науки, характеризуется двумя аспектами.
Один из них ‑ это стремление к познанию ради самого познания. В этом плане на первое место ставится поиск закономерностей развития природы и их объяснение.
Другой аспект ‑ это применение собранных знаний для решения проблем, связанных с окружающей средой, и особенно, в результате хозяйственной деятельности человека.
Стремительное повышение значимости экологии в наше время объясняется тем, что ни один из вопросов практической важности нельзя решить без учета связей между живыми и неживыми компонентами природы на нашей планете.
Например, физические и химические законы, которые управляют растворимостью неорганических соединений, химическими и биохимическими реакциями, поверхностным натяжением и переходом из одного фазового состояния в другое, имеют самое непосредственное отношение к землепользованию.
И то, что ирригация превращает засушливые степные земли в засоленную пустыню, было всегда понятным для специалистов-экологов, а теперь становится ясным и для политиков.
Изучение экологии популяций однозначно показало, что спады их численности наступают тогда, когда уничтожение особей хищниками превышает их прирост за счет размножения. Это справедливо и по отношению к охотничьим промыслам. Максимальная продуктивность охотничьих хозяйств достигается в том случае, когда число особей, изымаемых из популяции, ведет к поддержанию ее численности на таком уровне, что количества пищи на территории популяции вполне хватает всем оставшимся её членам и тем самым способствует их устойчивому размножению.
И таких примеров можно привести великое множество.
1.1 .Классификация подразделений экологии
В соответствии с уровнями организации жизни экология подразделяется на аутэкологию, популяционную экологию и синэкологию.
Аутэкология (от англ. out ‑ вне) изучает взаимодействие отдельного живого организма со средой его обитания. Она выясняет влияние экологических факторов на представителей определенного биологического вида. При этом живой организм изолируется от других компонентов экосистемы и рассматривается самостоятельно.
Аутэкологию называют также факториальной экологией. Аутэкологические методы используют при изучении воздействия на организм вредных веществ, содержащихся в промышленных выбросах, а также вредных и опасных физических воздействий и производственных факторов.
Но в реальной жизни ни один живой организм не существует вне связи с другими ‑ себе подобными, т.е. особями того же вида. Большинство организмов (растений, животных) существуют в виде отдельных группировок (популяций или внутрипопуляционных групп). Каждая из них обладает иными реакциями на среду, нежели отдельная особь.
Раздел экологии, в задачу которой входит изучение структуры и динамики популяций называется популяционной экологией, или (демэкологией).
С развитием популяционной экологии связано решение проблем, регуляции численности особей в популяциях и допустимых норм их изъятия, например, в случае промыслового лова.
Но невозможно понять биологические особенности того или иного вида и прогнозировать его поведение в среде обитания, если не известны его взаимоотношения со всеми остальными компонентами окружающей среды.
Так, невозможно успешно проводить лесовосстановительные работы или выращивать сельскохозяйственные культуры, если не знать всех взаимодействий растения с другими видами животных и растений.
Стабильность природной среды во времени поддерживается взаимодействиями между всеми ее живыми и неживыми составляющими. Продукцию природной среды создают популяции разных видов .
Комплексное изучение "групп организмов, образующих определенные единства", является предметом синэкологии (от греч. син ‑ вместе) или биоценологии.
Таким образом, предметом исследования биоценологии является биоценоз (от греч. биос ‑ жизнь) ‑ совокупность популяций разных видов животных, растений и микроорганизмов.
Экология классифицируется также по отношению к крупным группам организмов и средам их обитания. Например, выделяют экологию животных, растений, микроорганизмов (рис. 1.1).Их можно исследовать на уровне особи, группы, а также в водной среде в почве, в атмосфере, и в космическом пространстве
Рис.1.1. Классификация подразделений экологии
В настоящее время интенсивно развивается направление экологических исследований, связанных с антропогенным загрязнением природной среды и антропогенной конверсией природных экосистем.
Общие законы экологии справедливы и для такого биологического вида, как человек, хотя его социальная сущность и выделяет из общего мира живой природы,
Экология человека ‑ это дисциплина, исследующая общие законы взаимодействий биосферы и антропосистемы ,т.е. (структурных уровней человечества,)
1.2.Задачи экологии
Задачи экологии как самостоятельной научной дисциплины формулируются следующим образом:
Исследование закономерностей организации жизни в природных экосистемах и в том числе в связи с антропогенными воздействиями на природные экосистемы и биосферу в целом.
Создание научной основы эксплуатации биологических ресурсов, прогноз изменений природы под влиянием деятельности человека и управление процессами, протекающими в биосфере, сохранение среды обитания человека.
Разработка мероприятий, обеспечивающих минимум применения химических средств борьбы с сельскохозяйственными вредителями (с сорняками и насекомыми ).
Регуляция численности живых организмов.
Экологическая индикация природных ландшафтов и в том числе экологическая индикация состояния и загрязнения природных сред.
1.3. Экология и инженерная охрана природы
Зная, что такое экология и каковы ее главные задачи, можно установить ее связь с управлением качеством окружающей среды.
В последние годы получили распространение такие словосочетания как – “инженерная экология", и “промышленная экология".
Инженерная экология -это система инженерно- технических мероприятий, направленных на сохранение качества среды нашего обитания в условиях растущего промышленного производства.
Промышленная экология - это раздел „большой" экологии, которая изучает действие всей промышленности на Земле ( т.е техносферы ) на природу нашей планеты и обратное влияние природной среды на функционирование предприятий и промышленных комплексов.
Поэтому, когда говорят об инженерной либо промышленной экологии, то речь идет не о каких-то новых направлениях биологии, а об инженерной защите окружающей среды.
Экологические знания образуют своего рода "сдерживающий комплекс" природопользования: владея ими, специалист определяет не только (и не столько), что и как делать, но чего и почему делать нельзя.
Охрана природы исторически развивалась как система ограничительно ‑ запретных мероприятий, направленных на сохранение отдельных природных объектов (ландшафтов, редких растений, животных и т.п.). В настоящее время такое направление имеет ограниченное значение, т.к. всю планету в заповедник превратить нельзя.
Существование человеческого общества без природопользования невозможно, и принцип невмешательства в природную среду со стороны человека практически не реален.
Поэтому в словосочетание ‑ "охрана природы" в настоящее время вкладывается более широкий смысл.
Во-первых, охрана природы ‑ это комплексная научная дисциплина, разрабатывающая общие принципы и методы сохранения и восстановления природных ресурсов.
Во-вторых, охрана природы ‑ это система мер, направленных на поддержание рационального взаимодействия между деятельностью человека и средой его обитания.
В настоящее время общепринятым становится словосочетание ‑ "охрана окружающей среды".
Это связано с тем, что слово „природа" относится к естественному миру, в то время как „окружающая среда" подразумевает не только естественный мир, но и мир, созданный человеком, который представляет собой промышленные комплексы, городские районы и т.д.
Таким образом, охрана окружающей среды это не только система ограничительных мероприятий (т.е. охранных), но и средство рационального использования природных ресурсов,