Лекция. Что изучает современная экология.

План

1. История формирования науки.
2. Экология как наука, ее задачи.
3. Основные направления экологической науки.
4. Методы экологических исследований.

1. История развития экологии

Экология своими корнями уходит в далекое прошлое. По­требность в знаниях, определяющих «отношение живого к окружающей его органической и неорганической среде», воз­никла очень давно. Достаточно вспомнить труды Аристоте­ля (384—322 до н. э.), Плиния Старшего (23—79 н. э.), Р. Бойля (1627—1691) и др., в которых обсуждалось значение сре­ды обитания в жизни организмов и приуроченность их к оп­ределенным местообитаниям, чтобы убедиться в этом.

В истории развития экологии можно выделить три ос­новных этапа.

Первый этап — зарождение и становление экологии как науки (до бО-х гг.ХIХ"в.). На этом этапе накапливались дальше о взаимосвязи живых организмов со средой их обитания, делались первые научные обобщения.

В XVII—XVIII вв. экологические сведения составляли зна­чительную долю во многих биологических описаниях (А. Ре­омюр, 1734; А. Трамбле, 1744 и др.). Элементы экологиче­ского подхода содержались в исследованиях русских ученых И. И. Лепехина, А. Ф. Миддендорфа, С. П. Крашенникова, французского ученого Ж. Бюффона, шведского естествоис­пытателя К. Линнея, немецкого ученого Г. Йегера и др.

В этот же период Ж. Ламарк (1744—1829) и Т. Мальтус (1766—1834) впервые предупреждают человечество о возмож­ных негативных последствиях воздействия человека на при­роду.

Второй этап — оформление экологии в самостоятельную отрасль знаний (после 60-х гг.ХIХв.. Начало этапа ознаменовалось выходом работ русских ученых К. Ф. Рулье (1814-1858), Н. А. Северцова (1827-1885), В. В. Докучаева (1846—1903), впервые обосновавших ряд принципов и поня­тий экологии, которые не утратили своего значения и до на­стоящего времени. Не случайно поэтому американский эколог Ю. Одум (1975) считает В. В. Докучаева одним из основоположников экологии. В конце 70-х гг. XIX в. немецкий гидробиолог К. Мебиус (1877) вводит важнейшее понятие о биоценозе как о закономерном сочетании организмов в оп­ределенных условиях среды.

. Неоценимый вклад в развитие основ экологии внес Ч. Дарвин (1809—1882), вскрывший основные факторы эволюции органического мира. То, что Ч. Дарвин называл «борь­бой за существование», с эволюционных позиций можно трак­товать как взаимоотношения живых существ с внешней, абио­тической средой и между собой, т. е. с биотической средой. Немецкий биолог-эволюционист Э. Геккель (1834—1919) первый понял, что это самостоятельная и очень важная об­ласть биологии и назвал ее экологией (1866). В своем капи­тальном труде «Всеобщая морфология организмов» он, писал: «Под экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы: изучение всей совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, как органической, так и неорганической, и прежде всего — его дружественных или враждебных отношений с теми живот­ными и растениями, с которыми он прямо или косвенно всту­пает в контакт. Одним словом, экология — это изучение всех сложных взаимоотношений, которые Дарвин назвал «усло­виями, порождающими борьбу за существование».

Как самостоятельная наука экология окончательно оформилась в начале 20-го столетия. В этот период американский ученый Ч. Адамс (1913) создает первую сводку по экологии, публикуются другие важные обобщения и сводки (В. Шелфорд, 1913, 1929; Ч. Элтон, 1927; Р. Гессе, 1924; К. Раункер, 1929 и др.).

Крупнейший русский ученый XX в. В. И. Вернадский соз­дает фундаментальное учение о биосфере. В 30-е и 40-е гг. экология поднялась на более высокую ступень в результате нового подхода к изучению природных систем. Сначала А. Тенсли (1935) выдвинул понятие об эко­системе, а несколько позже В. Н. Сукачев (1940) обосновал близкое этому представление о биогеоценозе. Следует отме­тить, что уровень отечественной экологии в 20—40-х гг. был одним из самых передовых в мире, особенно в области фун­даментальных разработок. В этот период в нашей стране ра­ботали такие выдающиеся ученые, как академик В. И. Вер­надский и В. Н. Сукачев, а также крупные экологи В. В. Станчинский, Э. С. Бауэр, Г. Г. Гаузе, В. Н. Беклемишев, А. Н. Формозов, Д. Н. Кашкаров и др.

Во второй половине XX в. в связи с прогрессирующим загрязнением окружающей среды и резким усилением воз­действия человека на природу экология приобретает особое значение.

Начинается третий эman 50-e гг. XX в. — до настоящего времени) —превращение экологии в комплексную науку, включающую в себя науки об охране природной и окружаю­щей человека среды. Из строгой биологической науки эко­логия превращается в «значительный цикл знания, вобрав в себя разделы географии, геологии, химии, физики, социо­логии, теории культуры, экономики...» (Реймерс, 1994).

Современный период развития экологии в мире связан с име­нами таких крупных зарубежных ученых, как Ю. Одум, Дж. М. Андерсен, Э. Пианка, Р. Риклефс, М. Бигон, А. Швейцер, Дж. Харпер, Р. Уиттекер, Н. Борлауг, Т. Миллер, Б. Небел и др. Среди отечественных ученых следует навать И. П. Герасимо­ва, А. М. Гилярова, В. Г. Горшкова, Ю. А. Израэля, Ю. Н. Куражсковского, К. С. Лосева, Н. Н. Моисеева, Н. П. Наумова, Н. Ф. Реймерса, В. В. Розанова, Ю. М. Свирижева, В. Е. Соко­лова, В. Д. Федорова, С. С. Шварца, А. В. Яблокова, А. Л. Ян­шина и др.

Первые природоохранные акты на Руси известны с IX— XII вв. (например, свод законов Ярослава Мудрого «Русская Правда», в которых были установлены правила охраны охот­ничьих и бортничьих угодий). В XIV—XVII вв. на южных границах Русского государства существовали «засечные ле­са», своеобразные охраняемые территории, на которых были запрещены хозяйственные рубки. История сохранила более 60 природоохранных указов Петра I. При нем же началось изучение богатейших природных ресурсов России. В 1805 г. в Москве было основано общество испытателей природы. В конце XIX — начале XX в. возникло движение за охрану ред­ких объектов природы. Трудами выдающихся ученых В. В. Докучаева, К. М. Бэра, Г. А. Кожевникова, И. П. Бо­родина, Д. Н. Анучина, С. В. Завадского и др. были заложе­ны научные основы охраны природы.

Начало природоохранной деятельности Советского госу­дарства совпало с рядом первых декретов, начиная с «Декре­та о земле» от 26 октября 1917 г., который заложил основы природопользования в стране.

Именно в этот период зарождается и получает законода­тельное выражение основной вид природоохранной деятель­ности — охрана природы.

В период 30—40-х гг., в связи с эксплуатацией природ­ных богатств, вызванных главным образом ростом масшта­бов индустриализации в стране, охрана природы стала рассматриваться как «единая система мероприятий, направлен­ная на защиту, развитие, качественное обогащение и рацио­нальное использование природных фондов страны» (из ре­золюции Первого Всероссийского съезда по охране приро­ды, 1929 г.).

Таким образом, в России возникает новый вид природоохранной деятельности — рациональное использовани е при­родных ресурсов.

В 50-е г, в связи с дальнейшим развитием производительных сил в стране усилениемнегативного влияния человека на природу возникла необходимость в создании еще одной формы, регулирующей взаимодействие общества и при­роды, — охраны среды обитания человека. В этот период принимаются республиканские законы об охране природы, которые провозглашают комплексный подход к природе не только как к источнику природных ресурсов, но и как к среде обитания человека. К сожалению, в этот период, еще тор­жествовала лысенковская псевдонаука, канонизировались слова И. В. Мичурина о необходимости не ждать милости от природы.

В 60—80-е гг. практически ежегодно принимались пра­вительственные постановления об усилении охраны приро­ды (об охране бассейна Волги и Урала, Азовского и Черного морей, Ладожского озера, Байкала, промышленных городов Кузбасса и Донбасса, Арктического побережья). Продолжался процесс создания природоохранного законодательства, изда­вались земельные, водные, лесные и иные кодексы.

Эти постановления и принятые законы, как показала практика их применения, не дали необходимых результа­тов — губительное антропогенное воздействие на природ продолжалось. В 1986 г. на Чернобыльской АЭС произошла крупнейшая за всю историю развития человечества экологи­ческая катастрофа. Сегодня Россия переживает тяжелый эко­логический кризис.

2. Экология (от греч. «ойкос» — дом, жилище и «логос» — учение) — наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. Изначально экология развивалась как составная часть биологической науки, в тесной связи с дру­гими естественными науками — химией, физикой, геологи­ей, географией, почвоведением, математикой.

Предметом экологии является совокупность или струк­тура связей между организмами и средой. Главный объект изучения в экологии — экосистемы, т. е. единые природ­ные комплексы, образованные живыми организмами и сре­дой обитания. Кроме того, в область ее компетенции входит изучение отдельных видов организмов (организменный уро­вень), популяций, т. е. совокупностей особей одного вида (популяционно-видовой уровень) и биосферы в целом (био­сферный уровень).

Основной, традиционной, частью экологии как биологической науки является общая экология, которая изучает об­щие закономерности взаимоотношений любых живых орга­низмов и среды (включая человека как биологическое суще­ство).

В общетеоретическом плане к ним относятся:

1 - разработка общей теории устойчивости экологических сис­тем;

изучение экологических механизмов адаптации к среде;

2 - исследование регуляции численности популяций;

3- - изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;

4 - исследование продукционных процессов;

5- - исследование процессов, протекающих в биосфере, с це­лью поддержания ее устойчивости;

6- 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;

1 - сохранение, воспроизводство и рациональное использова­ние природных ресурсов;

2— 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.

3. Таким образом, экология становится одной из важней­ших наук будущего и, «возможно, само существование чело­века на нашей планете будет зависеть от ее прогресса».

В составе общей экологии выделяют следующие основ­ные разделы:

— аутэкологию, исследующую индивидуальные связи отдель­ного организма (виды, особи) с окружающей его средой;

- популяционную экологию (демоэкологию), в задачу которой входит изучение структуры и динамики популяций отдель­ных видов. Популяционную экологию рассматривают и как специальный раздел аутэкологии;

— синэкологию (биоценологию) — изучающую взаимоотноше­ние популяций, сообществ и экосистем со средой.

Для всех этих направлений главным является изучение выживания живых существ в окружающей среде и задачи перед ними стоят преимущественно биологического свойст­ва — изучить закономерности адаптации организмов и их со­обществ к окружающей среде, саморегуляцию, устойчивость экосистем и биосферы и т. д.

В изложенном выше понимании общую экологию неред­ко называют биоэкологией, когда хотят подчеркнуть ее биоцентричность.

С точки зрения фактора времени экология дифференци­руется на историческую и эволюционную.

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

В последнее время роль и значение биосферы как объек­та экологического анализа непрерывно возрастает. Особен­но большое значение в современной экологии уделяется про­блемам взаимодействия человека с окружающей природной средой. Выдвижение на первый план этих разделов в эколо­гической науке связано с резким усилением взаимного отри­цательного влияния человека и среды, возросшей ролью экономических, социальных и нравственных аспектов, в связи с резко негативными последствиями научно-технического прогресса.

Таким образом, современная экология не ограничивает­ся только рамками биологической дисциплины, трактующей отношения главным образом животных и растений, она пре­вращается в междисциплинарную науку, изучающую слож­нейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Актуальность и многогранность этой проблемы, вы­званной обострением экологической обстановки в масшта­бах всей планеты, привела к «экологизации» многих естест­венных, технических и гуманитарных наук.

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

Соответственно более широкое толкование получил и сам термин «экология», а экологический подход при изучении взаимодействия человеческого общества и природы был при­знан основополагающим.

Экологическими проблемами Земли как планеты зани­мается интенсивно развивающаяся глобальная экология, ос­новным объектом изучения которой является биосфера как глобальная экосистема. В настоящее время появились и та­кие специальные дисциплины, как социальная экология, изу­чающая взаимоотношения в системе «человеческое общест­во — природа», и ее часть — экология человека (антропоэкология), в которой рассматривается взаимодействие человека как биосоциального существа с окружающим миром.

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

Теоретическая экология вскрывает 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.

Исходя из приведенных выше понятий и направлений сле­дует, что задачи экологии весьма многообразны.

4. Методы экологических исследований.

Уровень любой науки определяется уровнем методов, которыми она пользуется. За последние десятилетия мето­ды экологии существенно обновились, но в подавляющем большинстве они весьма трудоемки. Дадим характеристи­ку основным методам экологических исследований.

Наблюдение — традиционный метод естественно-науч­ных дисциплин, заключающийся в длительном изучении строго определенных живых объектов в естественной об­становке.

Метод мечения объектов используется для изучения миграций, динамики популяций и других целей. Техника мечения быстро прогрессирует (кольцевание, источники радиосигналов, клеймение и др.).

Модифицированные методы физиологии — на них осно­ваны исследования по потреблению веществ, использова­нию энергии, а в конечном счете и работы по продуктив­ности. Эти методы связаны с использованием громоздких приборов.

Эксперимент — позволяет выяснить роль отдельных факторов среды при постоянстве всех остальных в искус­ственно созданных и контролируемых условиях.п рогнозирование и математическое моделирование -математические модели представляют собой системы дисм ференциальных уравнений, описывающих зависимости скорости переменных от их значений. С помощью модеч ли стремятся рассчитать сезонную или многолетнюю ди­намику переменных при различных интенсивностях тел или иных антропогенных воздействий на экосистему. По-i строить модель очень сложно. Например, составить реалистическую модель такой системы, как Аральское море, бассейн Волги и так далее, составить прогноз и* изменений очень трудно, если не невозможно. Чаще всего прогнозы оказываются ошибочными.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: