ВВЕДЕНИЕ. Экология - это наука о взаимоотношениях живых организмов друг с другом и с окружающей средой

Экология - это наука о взаимоотношениях живых организмов друг с другом и с окружающей средой. Термин «экология» был впервые введен немецким биологом Эрнстом Геккелем в 1869 г.; он образован из двух греческих слов: Оikos, что значит дом или жилище, и logos - изучение или наука. Экология как наука основывается на холистическом подходе, при котором воссоздание общей картины важнее проработки частных деталей. И хотя различные частности нередко приходится анализировать порознь, в рамках такого подхода осуществляется синтез всей доступной информации для получения всеобъемлющей картины живых систем и их физического окружения

Своими корнями экология уходит в «естественную историю»; как самостоятельная биологическая дисциплина она выделилась только с начала XX в. наряду с физиологией, генетикой и др. С середины пятидесятых годов ее значение и сферы приложения стали значительно расширяться, и современную экологию можно охарактеризовать как междисциплинарную область, развивающуюся на стыке физики, биологии и общественных наук. Область экологии изучает организмы, популяции и сообщества. Экология рассматривает их как живой (биотический) компонент системы, называемой экосистемой; последняя включает также неживой (абиотический) компонент - физическую среду с ее веществом и энергией. Термины «популяция», «сообщество» и «экосистема» имеют в экологии точные определения.

В экологических исследованиях по традиции выделяют два направления - аутэкологию и синэкологию. Аутэкология концентрирует свое внимание на взаимоотношениях между организмом или популяцией и окружающей средой, тогда как синэкология занимается сообществами и средой.

На первом этапе развития экология представляла собой в основном аутэкологическое исследование. Однако позже акценты в экологической работе, переместились на изучение экосистем (т.е. сообществ и окружающей среды) и даже экосферы (целой планеты). При этом существенный вклад в понимание закономерностей, действующих на этих уровнях организации, вносят и небиологические науки, особенно химия, физика, почвоведение и гидрология, а также различные социальные дисциплины.

Возрастающий авторитет экологии особенно в проблемах, связанных с воздействием человека на природу проявляется в широком привлечении экологов в разработке и реализации важных социально-экономических программ, возрастает участие экологов в правительственных комиссиях, комитетах, связанных с окружающей средой. Важную роль играет системный подход в экологии. Для правильного понимания экологической обстановки требуется одновременный учет всех взаимодействующих в данном месте факторов, и уже сама сложность такой задачи делает ее нелегкой. На практике большинство экологов, предпринимая новое исследование, применяют один из нескольких основных подходов - экосистемный подход, изучение сообществ (синэкология), популяционный подход (аутэкология), анализ местообитаний, эволюционный или исторический подходы. Эти пять подходов в экологии частично перекрываются и взаимодействуют друг с другом. Основную суть предмета экологии представляют экосистемный и популяционный подходы и изучение сообществ. Впервые определение экосистемы как совокупности живых организмов с их местообитанием было дано Тэнсли в 1935 г. При экосистемном подходе в центре внимания эколога оказываются поток энергии и круговорот веществ между биотическим и абиотическим компонентами экосферы. Его больше интересуют здесь функциональные связи (такие, как цепи питания) живых организмов между собой и с окружающей средой, чем видовой состав сообществ и определение редких видов или колебания численности. Экосистемный подход выдвигает на первый план общность организации всех сообществ, независимо от местообитания и систематического положения входящих в них организмов.

Вместе с тем в экосистемном подходе находит приложение концепция гомеостаза (саморегуляции), из которой становится понятным, что нарушение регуляторных механизмов, например в результате загрязнения среды, может привести к биологическому дисбалансу. Экосистемный подход важен также при разработке в будущем научно-обоснованной практики ведения народного хозяйства.

Экология сообществ уделяет особое внимание биотическим компонентам экосистем. Синоним экологии сообществ - синэкология. При изучении сообществ исследуют растения, животных и микроорганизмы, обитающие в различимых биотических единицах, таких, как лес, луг или водоем. Могут быть выявлены и лимитирующие факторы, но функциональные аспекты влияния элементов физической среды, например, климата, обычно подробно не рассматриваются. Вместо этого упор делается на определение и описание видов, и изучение факторов, ограничивающих их распространение, в частности на конкуренцию и расселение.

Одним из аспектов подобных исследований является представление о сукцессиях и климаксовых сообществах, очень важное для решения вопросов рационального использования природных ресурсов.

Популяционный подход.

Популяционная экология занимается аутэкологическими проблемами. В современных популяционных исследованиях используются математические модели роста, самоподдержания и уменьшения численности тех или иных видов. Построение этих моделей связано с рядом важных понятий, таких, как рождаемость, выживаемость и смертность. Популяционная экология обеспечивает теоретическую базу для понимания вспышек численности вредителей и паразитов, имеющих значение для сельского хозяйства и медицины, и открывает возможности борьбы с ними при помощи биологических методов (например, использование хищников и паразитов вредителя), а также позволяет оценить критическую численность вида, необходимую для его выживания. Последние особенно важно при организации заповедников, ведении охотничьего хозяйства, а в теоретическом плане - при изучении вопросов эволюционной и исторической экологии. Популяционная биология обеспечила теоретические основы для анализа расселения и вымирания видов, начиная с самых ранних этапов эволюции жизни на нашей планете.

Основные понятия и определения экологии.

Сообщество - это система взаимодействующих, дифференцированных по экологическим нишам, часто конкурирующих друг с другом видов. Виды, входящие в состав одного и того же сообщества эволюционировали в направлении дифференциации экологических ниш. Термин сообщество часто употребляют как синоним биоценоза. Выделяют сообщества растений, животных, микроорганизмов.

Биоценоз - биологическая система представляющая собой совокупность популяций различных видов растений, животных и микроорганизмов, населяющих определенный биотоп. Биоценоз вместе с биотопом образуют биогеоценоз. Различают биоценоз суши и воды, естественные, полуискусственные и антропогенные, насыщенные и ненасыщенные, полночленные и неполночленные. Каждый биоценоз обычно имеет более или менее определенный набор видовых популяций, количественно определяемый при помощи уравнения Шеннона.

Биотоп - естественное, относительно однородное жизненное пространство определенного биоценоза. Биотоп включает в себя минеральные и органические вещества, климатические факторы, свет, давление и движение среды, влажность, рН среды, механические и физико-химические свойства субстрата, который может быть твердым (почва, дно водоема), жидким (вода), газообразным (атмосфера). Биотоп близок к понятию экотоп. Нельзя отождествлять понятие биотопа с понятием местообитание. Между биотопом и биоценозом, вместе образующими экосистему (биогеоценоз) существует тесное взаимодействие. Гомеостаз между биоценозом и биотопом является залогом устойчивости экосистемы.

Экологическая ниша. Все организмы приспособлены (адаптированы) к - определенным условиям среды. Изменение параметров среды может вызвать их гибель. Требования того или иного организма к факторам среды определяют границы его распространения (ареал) и место, занимаемое в экосистеме. Все множество параметров среды, определяющих условия существования того или иного вида, и его функциональных характеристик представляет собой экологическую нишу.

Поиск по сайту: