Лекція 1 предмет і завдання, значення екології. Основні методи екологічних досліджень План

1. Предмет і завдання сучасної екології.

2. Методи екологічних досліджень.

1. Предмет і завдання сучасної екології.

У зв’язку із зростаючим впливом людини на оточуюче середовище та порушенням численних зв’язків між явищами природи екологія нині стала найважливішою наукою – не тільки біологічною, а й соціальною.

Екологічна освіта підростаючого покоління є достатньо важливим і актуальним завданням сучасного суспільства, а також однією з основних умов його подальшого виживання. Тому таким важливим є зміст цієї освіти – той науковий багаж, фундамент знань, який повинен увійти у світогляд нового покоління, стати основою його діяльності, біоцентричного сприйняття оточуючої природи.

Довгий час екології як науки не існувало взагалі. Але проблема взаємодії людини і природи набула стабільного значення. Посилення антропогенного тиску на природу в першу чергу впливає на живі організми. Цей процес в останні десятиріччя небезпечно актуалізувався. Нині опинилися на грані вимирання тисячі видів організмів.

У наш час почалося прогресуюче руйнування біосфери Землі, яке загрожує стати незворотнім. Тому за останні роки різко зросла роль біологічної дисципліни – екології, завданням якої є розробити нові, науково обґрунтовані методи щоб зберегти біосферу планети.

Екологія – це наука про умови існування живих організмів та взаємозв’язок між ними (організмами) і середовищем, в якому вони живуть.

Першим вжив термін «екологія» у 1866 році німецький біолог Е. Геккель. Він походить від грец oikos – дім, помешкання, місце перебування; logos – наука, вчення. Так Геккель назвав науку, що вивчає організацію та функціонування надорганізмових систем різних рівнів: видів, популяції, біоценозів, екосистем (біогеоценозів) та біосфери в цілому.

Екологія є складовою частиною біології. Американський еколог Юджин Одум дав найбільш коротке визначення екології – це біологія навколишнього середовища.

Важливу роль у диференціації екологічної науки мав ІІІ ботанічний конгрес, який відбувся у 1910 році в Брюсселі. На ньому було вирішено поділити екологію на такі розділи:

1. Екологія організмів (аутекологія) друга назва моноцен, вивчає взаємозв’язок виду з навколишнім середовищем.

2. Екологія популяцій (демекологія), демецен, що вивчає структуру виду популяцій.

Популяція – сукупність особин одного виду організмів, що населяють (екосистему) однорідну ділянку землі протягом багатьох поколінь. Найважливішими показниками популяції є чисельність і густота.

Кожна популяція починається з пари особин, яка в процесі розмноження займає життєвий простір. Густота популяції визначається кількістю особин на одиницю площі або об’єму. Стан популяції залежить від плодючості і тривалості (коефіцієнт народжуваності).

У сучасних популяційних дослідженнях використовуються математичні моделі росту, взаємопідтримки та зменшення чисельності тих чи інших видів. Побудова цих моделей пов’язана з рядом важливих понять, виживання та смертність. Популяційна екологія забезпечуэ теоретичну базу для розуміння спалахів чисельності шкідників і паразитів, що має значення для с/г та медицини і відкриває можливості боротьби з ними за допомогою біологічних методів (наприклад, використання хижаків та паразитів шкідників), а також дозволяє оцінювати критичну чисельність виду, що необхідна для його виживання.

3. Екологія угрупувань (синекологія) плеоцен, приділяє велику увагу біотичним компонентам екосистеми, аналізує стосунки між особинами, що належать до різних видів даного угрупування.

4. Екологія біосфери (глобальна екологія).

В 70-х роках ХХ ст. складається соціальна екологія, що вивчає загальні особливості взаємодії суспільства та оточуючого середовища та його охорони. Головним об’єктом вивчення екології є екосистема.

Екосистема – природний комплекс, утворений за довгий період живими організмами й середовища, в якому вони існують, і де всі компоненти тісно пов’язані обміном речовин і енергії.

Цей термін увів в науковий обіг англійський біолог А. Тенслі у 1935 році.

Екосистема

Мікроекосистема Мезоекосистема Макроекосистема

(пеньок з грибами) (озеро, річка, ліс) (континент, океан)

Екосистема складається з біоценозу та біотипу.

Біотип – це ділянка поверхні з певними умовами існування (грунт, клімат).

Біоценоз – сукупність рослин, тварин, мікроорганізмів, що населяють біотип.

Взаємодія біоценозів з біотипами відбувається через речовинно-енергетичний обмін. У ланцюгах живлення беруть участь організми трьох трофічних груп:

Продуценти – (рослини, мікроорганізми), у процесі фотосинтезу і хемосинтезу перетворюють сонячну енергію на хімічні зв’язки у органічних сполуках (вуглеводах, білках, жирах).

Консументи – (всі тварини, рослини-паразити), для свого існування споживають органічні речовини, створені продуцентами.

Редуценти – (бактерії, гриби) – живляться трупами, розкладаючи їх зумовлюють поступовий перехід органічних сполук в неорганічні. На сучасному етапі розвитку екологія займається питанням охорони, раціонального використання та відтворення біологічних ресурсів.

Предметом екології є вивчення законів формування, функціонування, розвитку і загибелі екосистем.

Серед основних завдань екології можна виділити наступні:

1. Дослідження особливостей організації життя, в тому числі у зв’язку з антропогенним, що є результатом людської діяльності.

2. Створення наукової основи раціональної експлуатації біологічних ресурсів.

3. Прогнозування змін природи під впливом діяльності людини.

4. Збереження середовища існування людини.

Важливим завданням екології є детальне вивчення за допомогою різних методів основ структури і функціонування природних і створених людиною систем.