1.Э(от др.-греч. ойкос — обиталище, жилище, дом, имущество и логос — понятие, учение, наука) — наука об отношениях живых организмов и их сообществ между собой и с окруж.средой. Термин впервые предложил немецкий биолог Эрнст Геккель в 1866 году в книге «Общая морфология организмов»

История развития экологии

Экология как наука сформировалась в середине 19 века, когда возникло понимание, что не только строение и развитие организмов, но и их взаимоотношения со средой обитания подчинены определенным закономерностям. В 1866году немецкий естествоиспытатель Эрнст Геккель в двухтомной монографии «Общая морфология организма» назвал экологией один из разделов биологии – науку об условиях обитания организмов в окружающей их среде, где Геккель дал свое определение экологии как науки: «Под экологией мы понимаем общую науку об отношениях организмов с окружающей средой, куда мы относим в широком смысле все условия существования». Таким образом, Э.Геккель предложил в !866году термин «экология», а также ясно сформулировал ее содержание. Геккель написал свой труд не на пустом месте, а на основании большого фактического материала, накопленного в биологии за время ее длительного развития. Так, в 1798году Т.Мальтус описал уравнение экспоненциального роста популяции, на основе которой строил свои демографические концепции. Уравнение логистического роста популяции было предложено П.Ф.Ферхлюстом в 1838г. Французский врач В.Эдварс в 1824г. опубликовал книгу «Влияние физич. факторов на жизнь», которая положила начало экологической и сравнительно физиологии, а Ю.Либих (1840) сформулировал знаменитый «Закон минимума», не потерявший своего значения и в современной экологии. В России профессор Московского университета Карл Францевич Рулье в 1841-1858гг. дал практически полный перечень принципиальных проблем экологии, но не нашел выразительного термина для обозначения этой науки. Обсуждая механизмы взаимоотношений организмов со средой, Рулье очень близко подошел классическим принципам Ч.Дарвина, что по праву его можно считать предшественником Дарвина. Рулье умер в 1858г., т.е. за год до выхода в свет «Происхождения видов». Также существенный вклад в развитие отдельных разделов общей экологии внесли исследования почвоведа-географа В,В.Докучаева (1846- 1903), показавшего тесную взаимосвязь живых организмов и неживой природы на примере почвообразования и выделения природных зон. Также можно назвать и других ученых внесших свой вклад в создание экологии как науки – это и Г.Ф.Морозов, В.И.Вернадский, В.Н.Сукачев и др. Из современников, посвятивших себя и способствующих развитию экологии можно назвать целые плеяды исследователей, многие из которых являются авторами монографий, учебников и учебных пособий. Это Д.Н.Кашкаров, Ч.Элтон, Н.П.Наумов,С.С.Шварц, М.С.Гиляров, Ф.Клементс, В.Лахрер,Ю.Одум, Бигон, Дажо, Уиттекер и многие другие.Рождение экологии как самостоятельной науки состоялось к началу 1900г.Но уже 20-30-ые годы ХХ века называют «золотым веком» экологии. В это время были созданы базовые теоретические модели, характеризующие рост популяций и взаимодействие между ними. Сегодня многие ученые считают экологию наукой о взаимоотношениях живых организмов между собой и средой обитания, при этом человечество рассматривается как часть природы. Американский эколог, Ю.Одум первоначально предлагал краткое и наименее специальное определение: «экология – это биология окружающей среды. Действительно экология близка к биологии, возникла как самостоятельный раздел биологии, ориентированной на окруж. среду. Но в данный период происходит «экологизация» - процесс проникновения идей и проблем экологии в другие области знания, и поэтому понятие экологии существенно расширилось. Это привело к размыванию понятия «экология» и даже утрате предмета исследования,

потере четких границ с другими науками. К концу ХХ века сложилось мнение, что экология как наука выходит за рамки биологии, явл-ся междисциплинарной и стоит на стыке биол-х, геолого-геогр-х, технических и социально- экономич. наук. Первоначальные классические представления об экологии теперь часто уходят на второй план и вытесняются проблемами сегодняшнего дня. Изменилось и определение экологии как науки, данное Ю.Одумом, в его фундаментальном труде «Экология» (1986) она трактуется уже как – междисциплинарная область знания об устройстве и функционировании многоуровневых систем в природе и обществе, в их взаимосвязи. Целью современной экологии считается сохранение и развитие человеческой, общественной и природной подсистем Земли.

2.Смотреть первое.

3. Предмет, задачи и методы экологии

Э(греч. oikos — жилище, местопребывание, logos — наука)— биологич. наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания. Этот термин был предложен в 1866 г. немецким зоологом Эрнстом Геккелем. Становление Э 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 Э являются преимущественно системы выше уровня организмов, т. е. изучение организации и функционирования надорганизменных систем: популяций, биогеоценозов и биосферы в целом. Другими словами, главным объектом изучения в экологии являются экосистемы, т. е. единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания.

Задачи Э меняются в зависимости от изучаемого уровня организации живой материи. Популяционная экология исследует закономерности динамики численности и структуры популяций, а также процессы взаимодействий (конкуренция, хищничество) между популяциями разных видов. В задачи экологии сообществ (биоценологии) входит изучение закономерностей организации различных сообществ, или биоценозов, их структуры и функционирования (круговорот веществ и трансформация энергии в цепях питания).

Главн. же теоретич. и практич. задача Э — раскрыть общие закономерности организации жизни и на этой основе разработать принципы рационального использования природных ресурсов в условиях все возрастающего влияния человека на биосферу.

Взаимодействие человеческого общества и природы стало одной из важнейших проблем современности, поскольку положение, которое складывается в отношениях человека с природой, часто становится критическим: исчерпываются запасы пресной воды и полезных ископаемых (нефти, газа, цветных металлов и др.), ухудшается состояние почв, водного и воздушного бассейнов, происходит опустынивание огромных территорий, усложняется борьба с болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур. Антропогенные изменения затронули практически все экосистемы планеты, газовый состав атмосферы, энергетический баланс Земли. Это означает, что деятельность человека вступила в противоречие с природой, в результате чего во многих районах мира нарушилось ее динамическое равновесие.

Для решения этих глобальных проблем и прежде всего проблемы интенсификации и рационального использования, сохранения и воспроизводства ресурсов биосферы экология объединяет в научном поиске усилия ботаников, зоологов и микробиологов, придает эволюционному учению, генетике, биохимии и биофизике их истинную универсальность. В круг проблем экологии включены также вопросы экологического воспитания и просвещения, морально-этические, философские и даже правовые вопросы. Следовательно, экология становится наукой не только биологической, но и социальной. Методы экологии подразделяются на полевые и экспериментальные. При этом экологи оперируют не только биологическими, но и современными физическими и химическими методами, используют моделирование биологических явлений, т. е. воспроизведение в искусственных экосистемах различных процессов, происходящих в живой природе. Посредством моделирования можно изучить поведение любой системы с целью оценки возможных последствий применения различных стратегий и методов управления ресурсами, т. е. для экологического прогнозирования. Для изучения и прогнозирования природных процессов широко используется также метод математического моделирования. Такие модели экосистем строятся на основе многочисленных сведений, накопленных в полевых и лабораторных условиях. При этом правильно построенные математические модели помогают увидеть то, что трудно или невозможно проверить в эксперименте. Однако сама по себе математическая модель не может служить абсолютным доказательством правильности той или иной гипотезы, но она служит одним из путей анализа реальности.

Сочетание полевых и экспериментальных методов исследования позволяет экологу выяснить все аспекты взаимоотношений между живыми организмами и многочисленными факторами окружающей среды, что позволит не только восстановить динамическое равновесие природы, но и управлять экосистемами.

4. Св-ва системы

Структуру системы определяет способ взаимодействия элементов, и что очень важно, это взаимодействие приводит к возникновению новых св-в системы, ее новых целостных характеристик. Таким универсальным

свойством экосистемы явл-ся эмерджентность – возникновение новых свойств системы как целого, которое не является простой суммой свойств, слагающих ее частей или Эл. Напр, одно дерево, как и редкий древостой не составляет леса, поскольку не создает определенной среды (почвенного покрова,

гидрологического режима, микроклимата) и свойственных лесу взаимосвязи

различных звеньев. Недоучет эмерджентности приводит к крупным

просчетам при вмешательстве человека в жизнь экосистем. Напр, сельхоз поля (агроценозы) имеют низкий коэффициент эмерджентности и поэтому характеризуются низкой способностью к саморегулированию и устойчивости. В них из-за бедности видового состава организмов, крайне незначительны связи и поэтому велика вероятность интенсивного размножения отдельных нежелательных видов (сорняков, вредителей). Отличительной чертой любой системы является наличие у нее входа и выхода, причем определенное изменение входной величины влечет за собой некоторое изменение и величины выходной.

5. Зависимость выходной величины от входной определяется законом

поведения системы. В идеальном случае этот закон выражается математич. уравнением, имеющим аналитическое решение. В такое уравн. входит некоторое число постоянных или переменных параметров,

характеризующих опред. св-ва экосистемы.

Обычно различают 3 вида систем:

1) замкнутые, кот. не обмениваются с соседними системами ни ве-вом, ни энергией;

2) закрытые, кот. обмениваются с соседней системой энергией, но не в-вом;

3) открытые, кот. обмениваются с соседними системами и ве-вом и энергией.

Практически все природные системы (экосистемы) относятся к типу открытых систем, т.е. они получают и отдают энергию. Если мы вернемся к рассмотрению схемы системы, то необходимо отметить, что предел

изменений на входе и выходе сильно варьируют и зависят от многих переменных. Напр, от размеров системы – чем она больше, тем меньше зависит от внешних частей: интенсивности обмена – чем он интенсивнее, тем больше приток и отток; стадии и степени развития системы – молодые

системы отличаются от зрелых. Так для обширной, поросшей лесом горной местности перепад между средой на входе и выходе значительно меньше, чем для небольшого ручья.