1. Основы общей экологии

1.1. Структура современной экологии

Все экологические науки можно систематизировать либо по объектам изучения, либо по методам, которыми они пользуются.

1. В соответствии с размерами объектов изучения выделяют следующие направления:

• аутоэкология (греч. autos  сам)  раздел экологии, изучающий взаимоотношения отдельного организма (искусственно изолированный организм) с окружающей средой;

• демэкология (греч. demos  народ)  изучает популяцию и ее среду;

• эйдэкология (греч. eidos  образ)  экология видов;

• синэкология (греч. syn  вместе)  рассматривает сообщества как целостные системы;

• ландшафтная экология  изучает способность организмов существовать в разной географической среде;

• мегаэкология или глобальная экология  наука о биосфере Земли и положении человека в ней.

2. В соответствии с отношением к объекту изучения выделят следующие разделы экологии:

• экология микроорганизмов;

• экология грибов;

• экология растений;

• экологи я животных;

• экология социальная  рассматривает взаимодействие человека и человеческого общества с окружающей средой;

• экология человека  включает изучение взаимодействия человеческого общества с природой, экологию человеческой личности и экологию человеческих популяций, в том числе учение об этносах;

• экология промышленная или инженерная  рассматривает взаимное влияние промышленности и транспорта на природу;

• сельскохозяйственная экология  изучает способы получения сельскохозяйственной продукции без истощения природных ресурсов;

• медицинская экология  изучает болезни человека, связанные с загрязнением среды и способы их предупреждения и лечения.

3. В соответствии со средами и компонентами, выделяют следующие дисциплины:

• экология суши;

• экология морей;

• экология рек;

• экология пустынь;

• лесная экология  изучает способы использования ресурсов лесов при их постоянном восстановлении;

• экология высокогорья;

• урбаноэкология (лат. urbanus  городской)  экология градостроения;

4. В соответствии с используемыми методами выделяют следующие прикладные экологические науки:

• математическая экология  создает математические модели с целью прогнозирования состояния и поведения популяций и сообществ при изменении экологических условий;

• химическая экология  разрабатывает методы анализа загрязнителей и способы уменьшения вреда от химических загрязнений;

• экономическая экология  создает экономические механизмы рационального природопользования;

• юридическая экология  нацелена на разработку системы природоохранных законов.

1.2.Уровни организации живой материи

Для того чтобы получить целостное представление об экологии, понять роль, которую она играет среди наук, изучающих живые организмы, необходимо ознакомиться с концепцией об уровнях организации живой материи и иерархией биологических систем (рис.1).

Биосистемы – это системы, в которых биотические компоненты (все живые организмы) разных уровней организации упорядоченно взаимодействуют с окружающей биотической средой, т.е. абиотическими компонентами (энергией и веществом).

Рис.1. Иерархия уровней организации живой материи

Уровни организации живой материи:

1 уровень молекулярный – на нем проявляются такие процессы, как обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации;

2 уровень клеточный  клетка является основной структурной и функциональной единицей всего живого на планете Земля;

3 уровень организменный – организм (лат. organizo  устраиваю, придаю стройный вид) употребляется как в узком смысле  особь, индивидуум, «живое существо», так и в широком, самом общем смысле  сложно организованное единое целое. Это реальный носитель жизни, характеризующийся всеми ее признаками;

4 уровень популяционно-видовой – популяция (лат. рорulus  народ), по определению академика С. С. Шварца, – это элементарная группировка организмов определенного вида, обладающая всеми необходимыми условиями для поддержания своей численности необозримо длительное время в постоянно изменяющихся условиях. Термин «популяция» ввел В. Иогазен в 1903 г. Популяция является конкретной формой существования вида в природе. Биологический вид  это совокупность особей, обладающих общими признаками, способных свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство, занимающих определённый ареал (лат. area  площадь, пространство) и отграниченных от других видов нескрещиваемостью в природных условиях. Представление о видах, как об основной структурной и классификационной единице в системе живых организмов, было введено К. Линнеем, опубликовавшим в 1735 г. свой труд «Системы природы»;

5 уровень биоценотический – биоценоз (греч. bios  жизнь, koinos  общий)  совокупность организмов разных видов и различной сложности организации со всеми факторами конкретной среды обитания. Термин «биоценоз» предложил К. Мёбиус в 1877 г. Местообитание биоценоза называется биотопом. Биотоп (греч. bios  жизнь, topos  место)  это пространство с однородными условиями (рельефа, климата), заселённое определённым биоценозом. Любой биоценоз неразрывно связан с биотопом, образуя вместе с ним устойчивую биологическую макросистему еще более высокого ранга  биогеоценоз. Термин «биогеоценоз» предложил в 1940 г. Владимир Николаевич Сукачёв. По В. Н. Сукачеву биогеоценоз – это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений: атмосферы, горной породы, гидрологических условий, растительности, животного мира, микроорганизмов и почвы. Таким образом, понятие биоценоза применяется для обозначения только наземных экосистем, границы которых определяются границами фитоценоза (растительности). Биогеоценоз – это частный случай крупной экосистемы;

6 уровень биосферный – биосфера (грeч. bios  жизнь, spharia  шар)  глобальная экосистема всего земного шара, оболочка Земли, состоящая из совокупности всех живых организмов (биота), веществ, их составляющих и среды их обитания. Биосфера  это область распространения жизни на Земле, включающая в себя нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть литосферы. Термин «биосфера» ввел австрийский геолог Э. Зюсс и 1873 г. Основные положения учения о биосфере опубликованы В. И. Вернадским в 1926 г. В своем труде, который так и называется «Биосфера», В. И. Вернадский развивает идею эволюции поверхности земного шара как целостного процесса взаимодействия неживой или «косной» материи с живым веществом.