Как выглядит структура современной экологии. Что такое экология – значение, определение и виды

И взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают .

Термин «экология» (от греч. oikos — дом, logos — наука) предложил в 1866 г. немецкий зоолог Э.Геккель.

Почему каждому человеку, в том числе и инженерно-техническим работникам, необходима экологическая культура и экологическое образование?

В настоящее время остановить нарушение экологических законов можно, только подняв на должную высоту экологическую культуру каждого члена общества, а это возможно сделать прежде всего через образование, через изучение основ экологии . Что особенно важно для специалистов в области наук технического направления, в первую очередь для инженеров-строителей, инженеров в области химии, нефтехимии, металлургии, машиностроения, пищевой и добывающей промышленности и т. д.

Изначально экология развивалась как составная часть биологической науки.

Предмет экологии

Современная экология — комплексная дисциплина, которая объединяет основы нескольких наук (биологии, химии, физики, социологии, географии, геологии и др.).

Основной объект изучения в экологии – экосистемы — единые природные комплексы , образованные живыми организмами и средой обитания. Экология также изучает отдельные виды организмов (организменный уровень), популяции (популяционно-видовой уровень) и биосферу в целом (биосферный уровень).

Основной, традиционной, частью экологии как биологической науки является общая экология, или биоэкология, которая изучает взаимоотношения живых систем разных рангов (организмов, популяций, экосистем) со средой и между собой.

Структура науки экологии

В составе общей экологии выделяют следующие основные разделы:

• аутэкологию, исследующую индивидуальные связи отдельного организма (виды, особи) с окружающей его средой;
• демэкологию или экологию популяций, изучающую структуру и динамику популяций отдельных видов. Популяционную экологию рассматривают и как специальный раздел аутэкологии;
• синэкологию, т.е.экологию сообществ;
• экосистемную экологию;
• биосферную экологию.

Кроме того, экология классифицируется по конкретным объектам и средам исследования,т.е. различают экологию животных, экологию растений, экологию микроорганизмов.

На стыке экологии с другими отраслями знаний продолжается развитие таких новых направлений, как инженерная экология, геоэкология, математическая экология, сельскохозяйственная экология и т.д.

С научно-практической точки зрения вполне обосновано деление экологии на теоретическую и прикладную.

Теоретическая экология раскрывает общие закономерности организации жизни.

Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов . Научную основу прикладной экологии составляет система общеэкологических законов, правил и принципов.

Задачи экологии

Задачи экологии весьма многообразны.

В теоретическом 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 районах.

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

Таким образом, экология становится одной из важнейших наук будущего.

Современная экология - это фундаментальная наука о природе. Являющаяся комплексной и объединяющая знание основ нескольких классических естественных наук: биологии, геологии, географии, климатологии, ландшафтоведения и др.

Согласно основным положениям этой науки человек является частью биосферы как представитель одного из биологических видов и так же, как и другие организмы, не может существовать без биоты, т.е. без совокупности живущих ныне на Земле биологических видов, которые и составляют среду обитания человечества.

Экологические системы, как и живые системы других уровней организации, являются весьма сложными, характеризуются нелинейной динамикой и их поведение в математических моделях описывают такие современные науки, как динамическая теория систем и синергетика. В моделировании экосистем определённую роль сыграли также представления кибернетики (науки об управлении) о теории регулирования, об устойчивости и неустойчивости, об боратных связях .

В наше время термином «экология» всё чаще обозначают совокупность взаимоотношений природы и общества. Можно выделить основные ветви экологии (рисунок 2).

Глобальная (всеобщая) экология рассматривает особенности взаимодействия природы и общества в рамках всего Земного шара, в том числе глобальные экологические проблемы (потепление климата планеты, сокращение площади лесов, опустынивание, загрязнение среды обитания живых организмов и т. п.).

Классическая (биологическая) экология исследует связи между живыми системами (организмами, популяциями, сообществами) и условиями их обитания, как в настоящее время, так и в прошлом (палеоэкология). Различные разделы биологической экологии изучают разные живые системы: аутэкология - экологию организмов, популяционная экология - экологию популяций, синэкология - экологию сообществ.

Рисунок 2 Структура экологии

Прикладная экология определяет нормы (пределы) использования природных богатств, рассчитывает допустимые нагрузки на окружающую природную среду для поддержания ее в пригодном для жизнедеятельности природных систем состоянии.

Социальная экология объясняет и прогнозирует основные направления развития взаимодействия общества с природной средой.

Такое подразделение экологии происходит на предметной основе (в зависимости от предмета исследования). Кроме того, выделяют также региональную экологию. Она раскрывает особенности взаимного влияния природной среды и деятельности человека в конкретных условиях отдельных территорий, в административных или природных границах.

Экология тесно взаимодействует с другими науками: как биологическими, так и других областей знаний.

На стыке экологии и других биологических наук возникли:

• - экоморфология - выясняет, как условия среды формируют строение организмов;
• - экофизиология - изучает физиологические адаптации организмов к факторам среды;
• - экоэтология - исследует зависимость поведения организмов от условий их жизни;
• - генетика популяций - изучает реакции особей с разным генотипом на условия среды обитания;
• - биогеография - изучает закономерности размещения организмов в пространстве.

Экология взаимодействует и с географическими науками: геологией, физической и экономической географией, климатологией, почвоведением, гидрологией; другими естественными науками (химией, физикой). Она неотделима от морали, права, экономики и т. д. Современная экология тесно связана с политикой, экономикой, правом (включая международное право), психологией и педагогикой, так как только в союзе с ними возможно преодолеть технократическую парадигму мышления, свойственную XX в., и выработать новый тип экологического сознания, коренным образом меняющий поведение людей по отношению к природе.

Экология это наука, изучающая основные природные закономерности, взаимодействия живых и неживых организмов. Люди все больше забывают о том, что нужно беречь свой дом, создают оружие, способное уничтожить все живое на земле. При этом решать экологические проблемы важно для выживания не только животных, но и человека.

Что такое экология и что она изучает

Экологическое учение представляет собой отдельную науку, которая изучает законы природы. Учение зародилось в 1866 году Эрнстом Геккелем. Люди с давних времен интересовались природными закономерностями, хотели их изучить и обожествляли. Термин экология переводится с греческого как учение о доме .

Экология изучает абсолютно все воздействия человека на живую среду, она затрагивает множество актуальных вопросов, интересующих человечество.

Технический прогресс постоянно развивается, люди мало обращали внимание на окружающую среду, в связи с чем загрязнился воздух, вымирают многие виды животных и растений. Сейчас миллионы активистов стараются решать экологические проблемы, постепенно улучшая нынешнее положение дел.

Виды экологии

Экология, также как и остальные учения рассказывает о многих разделах жизни планеты. Уместить все основные факторы, влияющие на среду, не получится в одном направлении. Получится либо запутаться окончательно, либо и вовсе сбиться с верного пути для решения возникших проблем.

Стоит помнить, что экология зародилась не более 200 лет назад, однако она получила высокую степень значимости наряду с физическими, математическими и химическими учениями. Многие научные сферы не просто затронуты экологией – она берет их в качестве своих основ.

Основные разделы современной экологии:

Общая экология,

Биоэкология,

Геоэкология,

Экология человека,

Социальная экология,

Прикладная экология.

Каждый раздел имеет свои подразделения и связи с другими частями экологии и смежными науками (рис. 1 ).

Рис. 1. Подразделения современной экологии (Акимова)

Общая экология посвящена объединению разнообразных эко­логических знаний на едином научном фундаменте. Ее ядром яв­ляется теоретическая экология, которая устанавливает общие зако­номерности функционирования экологических систем. Экспериментальная экология дополняет натурные наблюденияи обеспечивает методи­ческим инструментарием различные разделы науки. Но воз­можности эксперимента в экологии ограничены. Поэтому ши­роко применяется моделирование, в частности, математическое моделирование. Вместе с обработкой информации и количест­венным анализом фактического материала оно входит в раздел теоретической экологии, который называют математической экологией.

Биоэкология – праматерь всей экологии. Главная ее часть – системная экология, экология естественных биологических сис­тем: особей, видов (аутоэкология); популяций (популяционная экология, или демэкология); многовидовых сообществ, биоцено­зов (синэкология); экологических систем (биогеоценология, учение об экосистемах).

Другая часть биоэкологии – экология систематических групп организмов –царств бактерий, грибов, растений, животных, а также более мелких систематических единиц: типов, классов, отрядов и т. п.

Еще одно подразделение составляет эволюционная экология – учение о роли экологических факторов в эволюции.

Именно в биоэкологии на основе изучения роли потоков веществ, энергии и информации в жизнедеятельности организ­мов формируется представление об экологии как об экономике природы.

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

Совместной областью биоэкологии и геоэкологии является учение о биосфере – биосферология – главное содержание глобаль­ной экологии.

Экология человека – комплекс дисциплин, исследующих взаимодействие человека как индивида (биологической особи) и личности (социального субъекта) с окружающей его природ­ной и социальной средой. Важной особенностью экологии человека является социобиологический подход – пра­вильное уравновешивание 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: экология человеческих популяций, экология народонаселения – экологическая демография, эко­логия этносов и этногенеза – образования рас и наций. К со­циальной экологии относится и экология культуры (цивилизации) как главной отличительной черты человеческого сообщества. Вершиной этой ветви знания является эволюционная (исто­рическая) экология человечества, также входящая в глобальную экологию.

Прикладная экология – большой комплекс дисциплин, связанных с различными областями человеческой деятельности и взаимоотношений между человеческим обществом и природой. Она формирует экологические критерии экономики, исследует механизмы антропогенных воздействий на природу и окружаю­щую человека среду, следит за ее качеством, 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.

Выделяются следующие прикладные разделы экологии:

Инженерная экология – изучение и разработка инженерных норм и средств, отвечающих экологическим требованиям׃

Контроль и регламентация материально-энергетических потоков производства и техногенных эмиссий (т. е. испускания, выброса побочных продуктов) от различных инженерных объектов;

Экологическая безопасность производственной и внепроиз-водственной среды, производственных процессов, сооруже­ний, машин и изделий;

Контроль состояния производственной среды и окружающей человека среды в зонах воздействия хозяйственных объектов;

Оптимизация отраслевой структуры промышленных комплексов и размещения мощностей строительства и эксплуа­тации гражданских и хозяйственных объектов.

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. В задачи этой дисциплины входит также разработка методов восстановления и обогащения биоресурсов, научное обоснование создания заповедников.

Коммунальная экология– раздел приклад­ной экологии, посвященный особенностям и влияниям различных факторов искусственно преобразованной среды обитания людей в жилищах, населенных пунктах, в городах (урбоэкология).

Медицинская экология– область изучения экологических ус­ловий возникновения, распространения и развития болезней человека, в том числе острых и хронических заболеваний, обу­словленных природными факторами и неблагоприятными тех­ногенными воздействиями среды. Медицинская экология включает в качестве раздела рекреаци­онную экологию, т. е. экологию отдыха и оздоровления людей.

Из этого перечня видно, что экологизации подверглись многие науки и сферы практической деятельности. В их погра­ничных зонах возникают новые дисциплины.

Геоэкологиятесно взаимодействует с биогеографией – наукой о географическом распределении живых организмов; многие разде­лы этих дисциплин накладываются друг на друга. Это же можно сказать и об экологии человека, с одной стороны, и социологии, ан­тропологии, с другой.

Пожалуй, еще теснее переплетаются с родственными дисци­плинами ветви прикладной экологии. Ее экономические аспекты изучаются быстро развивающейся экономикой природопользова­ния. Экология города имеет много общего с ком­мунальной гигиеной. Большинство тре­бований промышленной экологии совпадает с нормами эффектив­ности, безопасности и культуры производства, с гигиеной труда и эргономикой.

Всё это отнюдь не свидетельствует о «размывании» предмета экологии или о «замене вывесок» в угоду моде. В пограничных об­ластях происходит взаимное обогащение наук. По выражению Н. Ф. Реймерса (1994 г.), экология «выросла из коротких штанишек, надетых на нее Э. Геккелем», но еще не удостоилась «нового кос­тюма» – научного признания, соответствующего ее общественной значимости. А размах экологизации лишь указывает на то, что экология занимает все более лидирующее положение в современной науке и способствует синтезу фундаментальных знаний о природе и обществе.

1.4 Экологическое сознание и экологическое образование

Осмысление остроты экологического кризиса и необходимости смены мировоззренческих и ценностных ориентиров связано с проблемой изменения сознания человека: как широких масс населения, так и политиков, ученых, руководителей, представителей средств массовой информации (СМИ). Становление экологического сознания характеризуется такими признаками, как глобальность, переосмысление всех основных мировоззренческих вопросов, опора на науку, соединение ее с гуманистическими ценностями, способность подняться над своими интересами ради интересов более широких общественных слоев, стремление действовать во имя сохранения природы, спасения жизни на планете. Наибольшую остроту проблема экологического сознания приобрела к середине ХХ в. Это связано со многими причинами. Большую роль в этом сыграл научно-технический прогресс, приведший к невиданному ранее вмешательству человека в окружающий мир, к нарушению сложившихся экологических связей. Появились признаки глобальных изменений в природе, что способствовало объединению ученых, деятелей культуры, и других прогрессивных членов общества.

Цель формирования экологического сознания – переориентация человеческого мировоззрения. Экологическое сознание – форма общественного сознания, находящаяся в стадии формирования, включающая в себя совокупность идей, теорий, взглядов, мотиваций, отражающих экологическую сторону общественного бытия, а именно – реальную практику отношений между человеком и средой его жизни, между обществом и природой, включая регулятивные принципы и нормы поведения, направленные на достижение оптимального состояния системы «общество-природа».

Формирование экологического сознания тесно связано с экологическим образованием. Развитие системы экологического образования в России требует воспитания у студентов активной жизненной позиции в решении экологических проблем. Для их решения необходимо создание действующего природоохранного законодательства, воспитания у молодежи бережного отношения к природе, для чего необходимо обеспечить экологическую грамотность кадров, создав систему непрерывного экологического образования.

Экологическое образование является не только интегральной частью образовательных программ, но и всех форм общественного влияния на развитие общественного сознания и человеческого поведения. И что образование «по окружающей среде» должно изучаться в школах всех степеней от начального до высшего образования, входить в учебные программы по всем предметам и тем самым способствовать пониманию единства окружающей среды и воздействия человека на природу.

Таким образом, задачи экологического образования следующие: формирование у личности системы адекватных экологических представлений, формирование субъективного отношения к природе, формирование адекватных стратегий и конкретных технологий взаимодействия с природными объектами.

Экологическое поведение является следствием, реализацией содержания экологического сознания и во многом определяется особенностями личности.

В основе выбора личностью тех или иных стратегий взаимодействия с природными объектами лежат существующие у нее экологические представления и субъективное отношение к данным природным объектам. Но те или иные стратегии могут считаться сформированными только в том случае, когда они обеспечены владением соответствующими технологиями.

Как отмечалось в материалах Конференции ООН по окружающей среде и развитию, культура технократического общества, сформировавшая его нравственные нормы и ценности, связанные с количественным ростом показателей потребления, исчерпала свои возможности. Новая культура человечества – экологическая – определяет ценностные ориентации, мотивирующие экологически обоснованные поведение и деятельность. Экологическая культура включает в себя экологические знания, понимание, что природа является источником жизни и красоты, богатство нравственно-эстетических чувств и переживаний, порожденных общением с природой, ответственность за ее сохранение, способность соизмерять любой вид деятельности с сохранением окружающей среды и здоровья человека, глубокую заинтересованность в природоохранной деятельности и ее грамотное осуществление.

Выводы

Термин «экология» происходит от греческого слова «oikos» – «дом», «logos» – «учение» и дословно означает учение о доме, об условиях обитания населяющих этот дом. Термин "экология" ввел немецкий зоолог Э. Геккель в 1866 году.

Человечество занимается экологией издавна. В ее развитии можно выделить несколько самостоятельных этапов:

1-й этап – изучение среды обитания отдельных видов (1870–1887 гг.);

2-й этап – изучение экосистемы (этот термин впервые употребил А.Тенсли в 1935 г.);

3-й этап – изучение взаимоотношений экосистем (1950 г.);

4-й этап – изучение биосферы (это учение было разработано Вернадским В. И. на рубеже XIX и XX вв.);

5-й этап – изучение места человека в биосфере (современный этап).

Экология – это наука, которая учит человека жить в ладу с природой.

В современной экологии сталкиваются две системы взглядов, два разных подхода к проблеме взаимоотношений Человека и Природы:антропоцентрический, или технологический, подход, и биоцентрический, или экоцентрический, подход.

Основные разделы современной экологии: общая экология, биоэкология, геоэкология, экология человека, социальная экология, прикладная экология.

Осмысление остроты экологического кризиса и необходимости смены мировоззренческих и ценностных ориентиров связано с проблемой изменения сознания человека.

[6 , с. 5–15; 8 , с. 6, 17–23; 11 , с. 4–7; 12 , с. 7–15; 13 , с. 15–30, 38–39, 44–48; 14 , с. 28–31; 15 , с. 6–12, 403–412; 16 , с. 6–10; 18 , с. 5–10].

Основы экологии

Экология – это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с окружающей их природой, о структуре и функционировании надорганизменных систем.

Термин «экология» в 1866 г. ввел немецкий эволюционист Эрнст Геккель. Э. Геккель считал, что экология должна изучать различные формы борьбы за существование. В первичном значении, экология – это наука об отношениях организмов к окружающей среде (от греч. «oikos» – жилище, местопребывание, убежище).

Экология, как и любая наука, характеризуется наличием собственного объекта, предмета, задач и методов (объект – это часть окружающего мира, которая изучается данной наукой; предмет науки – это наиболее главные существенные стороны ее объекта).

Объектом экологии являются биологические системы надорганизменного уровня: популяции, сообщества, экосистемы (Ю. Одум, 1986).

Предметом экологии являются взаимоотношения организмов и надорганизменных систем с окружающих их органической и неорганической средой (Э. Геккель, 1870; Р. Уиттекер, 1980; Т. Фенчил, 1987).

Из множества определений предмета экологии вытекает и множество задач , стоящих перед современной экологией:

– Изучение структуры пространственно-временны х объединений организмов (популяций, сообществ, экосистем, биосферы).

– Изучение круговорота веществ и потоков энергии в надорганизменных системах.

– Изучение закономерностей функционирования экосистем и биосферы в целом.

– Изучение реакции надорганизменных систем на воздействие разнообразных экологических факторов.

– Моделирование биологических явлений для экологического прогнозирования.

– Создание теоретической основы охраны природы.

– Научное обоснование производственных и социально-экономических программ.

Методы экологических исследований

При изучении надорганизменных систем экология использует все разнообразие методов как биологических, так и небиологических наук. Однако специфическим методом экологии является количественный анализ структуры и функционирования надорганизменных систем . Современная экология – это один из наиболее математизированных разделов биологии.

Структура современной экологии

Экология делится на фундаментальную и прикладную . Фундаментальная экология изучает наиболее общие экологические закономерности, а прикладная – использует полученные знания для обеспечения устойчивого развития общества.

Основу экологии составляет биоэкология как раздел общей биологии. «Спасти человека – это, прежде всего, сохранить природу. И здесь только биологи могут привести необходимые аргументы, доказывающие правомерность высказанного тезиса».

Биоэкология (как и любая наука) делится на общую и частную . В состав общей биоэкологии входят разделы:

1. Аутэкология – изучает взаимодействие со средой обитания отдельных организмов определенных видов.

2. Экология популяций (демэкология ) – изучает структуру популяций и ее изменение под воздействием экологических факторов.

3. Синэкология – изучает структуру и функционирование сообществ и экосистем.

К общей биоэкологии относятся и другие разделы:

– эволюционная экология – изучает экологические механизмы эволюционного преобразования популяций;

– палеоэкология – изучает экологические связи вымерших групп организмов и сообществ;

– морфологическая экология – изучает закономерности изменения строения органов и структур в зависимости от условий обитания;

– физиологическая экология – изучает закономерности физиологических изменений, лежащих в основе адаптации организмов;

– биохимическая экология – изучает молекулярные механизмы приспособительных преобразований в организмах в ответ на изменение среды;

– математическая экология – на основании выявленных закономерностей разрабатывает математические модели, позволяющие прогнозировать состояние экосистем, а также управлять ими.

Частная биоэкология изучает экологию отдельных таксономических групп, например: экология животных, экология млекопитающих, экология выхухоли; экология растений, экология опыления, экология сосны; экология водорослей; экология грибов и т. д.

Биоэкология тесно связана с ландшафтной экологией , например:

– экологией водных ландшафтов (гидробиологией) – океанов, рек, озер, водохранилищ, каналов...

– экологией наземных ландшафтов – лесов, степей, пустынь, высокогорий...

Отдельно выделяются разделы фундаментальной экологии, связанные с существованием и деятельностью человека:

– экология человека – изучает человека как биологический вид, вступающий в разнообразные экологические взаимодействия;

– социальная экология – изучает взаимодействие человеческого общества и окружающей среды;

– глобальная экология – изучает наиболее крупномасштабные проблемы экологии человека и социальной экологии.

Прикладная экология включает: промышленную экологию , сельскохозяйственную экологию , экологию города (населенных пунктов), медицинскую экологию , экологию административных районов , экологическое право , экологию катастроф и многие другие разделы. Прикладная экология тесно связана с охраной природы и окружающей среды .

Экологические знания должны служить основой рационального природопользования. На их основе базируется создание и развитие сети охраняемых территорий : заказников , заповедников и национальных парков , а также охрана отдельных памятников природы . Рациональное использование природных ресурсов является основой устойчивого развития человечества.

Во второй половине ХХ века в связи с интенсивным воздействием человеческого общества на биосферу начинается экологический кризис , особенно обострившийся в последние десятилетия. Современная экология включает множество разделов и охватывает самые разнообразные стороны человеческой деятельности; происходит экологизация всего общества.