ЛЕКЦИЯ №1.
Введение: предмет и задачи дисциплины «Экология». Структура современной экологии.
Основные понятия экологии. Структура современной экологии. Системность экологии. Энергетические процессы в экосистемах. Задачи и методы экологии. Законы Б. Коммонера. Структура экологии.
(от греч. οικος — дом, жилище, хозяйство, обиталище,
местообитание, родина и λόγος — понятие, учение, наука) — наука об отношениях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой. Термин впервые предложил немецкий биолог Эрнст Геккель в 1866 году в книге «Общая морфология организмов» («Generalle Morphologie der Organismen»). Становление экологии стало возможным после того, как были накоплены обширные сведения о многообразии живых организмов на Земле и особенностях их образа жизни в различных местообитаниях и возникло понимание, что строение, функционирование и развитие всех живых существ, их взаимоотношения со средой обитания подчинены определенным закономерностям, которые необходимо изучать.
Объектами экологии являются преимущественно системы выше уровня организмов, т. е. изучение организации и функционирования надорганизменных систем: популяций, биоценозов (сообществ),
биогеоценозов (экосистем) и биосферы в целом. Другими словами, главным объектом изучения в экологии являются экосистемы, т. е. единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания.
Основные понятия экологии.
Основным понятием и основой таксономической единицей в экологии является «экосистема». Этот термин введен в употребление А. Тенсли в
1935 г., т.е. более полувека спустя после выделения экологии как отрасли научных знаний (1866).
Под экосистемой понимается любая система, состоящая из живых
существ и среды их обитания, объединенных в единое функциональное
целое.
Близкий по содержанию смысл вкладывается в термин «биогеоценоз»,
введенный в литературу академиком В. Н. Сукачевым несколько позднее,
чем «экосистема» - в 1942 г.
Экосистемы (биогеоценозы) обычно включают два блока.
Первый из них состоит из взаимосвязанных организмов разных видов и носит название «биоценоз» (термин введен немецким зоологом К. Мебиусом
в 1877 г.).
Второй блок составляет среда обитания, которую в данном случае называют «биотоп» или «экотоп».
Каждый биоценоз состоит из множества видов, но виды входят в него не отдельными особями, а популяциями или их частями. Популяция - это относительно обособленная часть вида (состоит из особей одного вида),
занимающая определенное пространство и способная к саморегулированию и поддерживанию оптимальной численности особей. Каждый вид в пределах занимаемой территории (ареала), таким образом, распадается на популяции.
Размеры их различны. В таком случае можно сказать, что биоценоз – это сумма взаимосвязанных между собой и с условиями среды популяций разных видов.
В экологии часто пользуются также термином «сообщество».
Содержание этого термина неоднозначно. Под ним понимается и совокупность взаимосвязанных организмов разных видов (синоним биоценоза), и аналогичная совокупность только растительных (фитоценоз,
растительное сообщество), животных (зооценоз) организмов или микробного населения (микробоценоз).
Структура современной экологии.
Экология классифицируется по конкретным объектам и средам
исследования (рисунок 1). Среди них выделяют экологию человека,
животных, растений и микроорганизмов, на уровне особи или сообщества, в
воде, почве или атмосфере, в земных условиях или космических. Живые организмы обитают в условиях тропической, умеренной и полярной зон, а
также в естественных, измененных или антропогенных системах, кроме того можно учитывать загрязненность или незагрязненность среды.
Экология
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теоретическая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прикладная |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Земная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Космическая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Человека |
|
|
|
|
|
Животных |
|
|
|
|
|
|
Растений |
|
|
|
|
|
|
|
Микроорганизмов |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Клетки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Организма |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сообщества |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
Водоёмов |
|
|
|
|
Воздушной среды |
|
|
|
|
|
|
Суши |
|
|
|
|
|
|
Тропиков |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полярной зоны |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Умеренной зоны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Девственных |
|
|
|
|
|
|
Изменённых |
|
|
|
|
|
Антропогенных |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
природных систем |
|
|
|
|
|
систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
систем |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Незагрязнённых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Загрязнённых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Рис.1 Классификация экологии по объектам и средам исследования. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Экология |
делится |
на |
фундаментальную |
|
|
и |
|
прикладную. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Фундаментальная |
|
|
экология |
|
изучает |
|
наиболее |
|
общие |
экологические |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
закономерности, а прикладная – использует полученные знания для обеспечения устойчивого развития общества.
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 выделяет разделы:
-охрана окружающей среды - система мер, направленная на сохранение, восстановление, улучшение природной среды, включая искусственно созданную среду (города, водохранилища, каналы и др.)., а
также на обеспечение благоприятных и безопасных условий среды обитания
ижизнедеятельности человека.
-инженерная экология - прикладная дисциплина, представляющая собой систему научно обоснованных инженерно-технических мероприятий,
направленных на сохранение качества окружающей среды в условиях растущего промышленного производства. Инженерная экология разрабатывает инженерные методы исследования экологических систем,
технические методы и средства защиты человека и окружающей среды от воздействия антропологических факторов.
- сельскохозяйственная экология – раздел экологии, исследующий аутэкологию сельскохозяйственных растений и животных и
культурценоэкосистемы, в том числе плантации и сады. Очень важная отрасль экологии.
- медицинская экология - это комплексная научная дисциплина,
рассматривающая все аспекты воздействия окружающей среды, на здоровье населения с центром внимания на средовых заболеваниях.
-экология города (населенных пунктов) (урбоэкология) - раздел экологии человека, рассматривающий город как единый сложно устроенный организм, который активно обменивается веществом и энергией с окружающими его природными и сельскохозяйственными территориальными комплексами и другими… …
-экология катастроф. Экологическая катастрофа - необратимое изменение природных комплексов, связанное с массовой гибелью живых организмов.
-промышленная экология - прикладная наука о взаимодействии промышленности (как отдельных предприятий, так и техносферы) и
окружающей среды, и наоборот — влияние условий природной среды на функционирование предприятий и их комплексов.
-экологическое право - особое комплексное образование,
представляющее |
собой |
совокупность правовых |
норм, |
регулирующих общественные |
отношения в |
сфере |
|
взаимодействия общества и природы.
- экология административных районов и многие другие разделы.
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 экологии входят разделы:
1.Аутэкология – изучает взаимодействие со средой обитания отдельных организмов определенных видов.
2.Экология популяций (демэкология) – изучает структуру популяций
иее изменение под воздействием экологических факторов.
3.Синэкология – изучает структуру и функционирование сообществ и экосистем.
Кобщей биоэкологии относятся и другие разделы: