Экология кратко и понятно

Обновлено: 01.07.2024

Если погрузиться в осмысление всего, что значит этот модный термин, то можно открыть для себя много нового и весьма интересного, особенно для человека, который нацелен на правильный — здоровый — образ жизни.

Экология: что это такое и что она изучает

Экология изучает всё, что как-то взаимодействует или влияет на живые организмы. Это очень объёмная наука, которая затрагивает добрую сотню актуальных вопросов для человека и его жизни на земле.

Виды экологии

Как и некоторые другие науки, экология включает в себя множество различных разделов. Ведь уместить всё важное в одном направлении довольно сложно. Можно запутаться и так и не сделать нужных выводов, не найти решений для серьёзных проблем.

Стоит знать, что экология — это сравнительно молодая наука. Ей всего-то не более 200 лет. Однако на сегодняшний день наука стоит на одной ступени по степени важности с математикой, физикой, биологией и др. При этом некоторые научные сферы (ботаника, химия, микробиология) экология не просто затрагивает, а даже базируется на них.

Различают такие виды экологии:

экология биосферы — раздел, изучающий среду обитания человека и глобальные изменения в ней;
промышленная экология — направление, занимающееся изучением влияния на окружающую среду промышленных предприятий и процессов;
экология отрасли — каждая отрасль занимательна и интересна с точки зрения экологии;
сельхоз-экология — изучает влияние и взаимодействие сельского хозяйства с окружающей средой;
эволюционная экология — изучает процессы эволюции живых организмов и влияние их на среду обитания;
валеология — наука о качестве жизни и здоровье человека;
геоэкология — изучает геосферу планеты и её обитателей;
экология морей и океанов — направлена на изучение вопросов чистоты водной поверхности земли;
социальная экология — наука о чистоте социальной области;
экономическая экология — направлена на разработку алгоритмов рационального использования ресурсов планеты.

По сути, разделы этой науки всё время расширяются и множатся. Но абсолютно все ответвления сводятся к общей экологии, задачей которой является сохранить здоровую среду обитания и не дать погибнуть нашей планете раньше отведённого времени.

Про экологию мысли и чистоту мировоззрения

Термин и понятие экологии

Что означает экология

Экотоп — отдельный участок среды обитания живых организмов, претерпевший некоторые изменения в результате деятельности этих организмов.

Экосистема — среда взаимодействия группы живых организмов.

Где и кому нужна экология

Сегодня экологические отделы есть почти при каждом промышленном предприятии. Экологическая служба работает в каждом городе. В масштабах страны вопросы экологии решаются и обсуждаются в рамках серьёзных совещаний. Об экологии нашей планеты говорят, думают, спорят ученые и обычные люди. Каждый день, просыпаясь утром, мы соприкасаемся с разными сферами этой науки. Она интересна, многогранна и очень важна для каждого из нас и для всех людей в целом.

Экологические проблемы и их решение

Как предупреждаются и решаются проблемы экологии

Если есть наука, существуют и учёные, которые занимаются её развитием. Учёные-экологи трудятся над изучением разных вопросов экологии. Это и узкоспециализированные сферы, как например агроэкология, зооэкология, промышленный комплекс и экология общая, классическая. По всему миру создаются и успешно работают различные экослужбы. Например, в нашей стране есть такой орган, как экологическая полиция. Это служба, которая следит за соблюдением правил экологической безопасности в городах и других населённых пунктах. На каждом предприятии есть собственный отдел, который контролирует влияние работы предприятия на окружающую среду и сдаёт отчётность по этому поводу высшим органам.

В масштабах мировой науки постоянно ведутся разработки, направленные на оптимизацию различных процессов, для снижения рисков развития экологических проблем и предупреждения возникновения катастроф. Экоконтроль работает в сетевых продуктовых магазинах, чтобы не допустить попадания на столы некачественных продуктов.

В общем, туману напущено много, и единственная возможность выбраться из него – выяснить, что такое экология, без стереотипов (что это?) и домыслов.

Экология — это.

популяции (сообщества особей одного вида с единым генофондом, занимающие единую территорию); ; (образованы биоценозами и неживыми (абиотическими) факторами среды обитания);
биосфера (объединение биогеоценозов, взаимодействующих между собой и с окружающей средой).

Когда появилась биология, экология долгое время воспринималась как ее часть.

К формированию этой науки в классическом понимании приложили руку многие ученые: Чарльз Дарвин, Юлиус Майер, Фредерик Клементс, Артур Тэнсли, Николай Северцов, Климент Тимирязев, т.д. Как самостоятельная наука экология сформировалась в начале XX века.

С 1950-х начался новый этап в развитии экологии. Из несамостоятельной дисциплины она трансформировалась в междисциплинарную науку. Ее идеи сегодня выходят далеко за пределы естествознания и носят мировоззренческий характер.

Современная экология — это интегрированная наука о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой.

Это динамичная область знаний, изучающая не только физические и биологические явления. Она является мостом, соединяющим естественные и общественные науки.

Экологический кризис, к которому пришло человечество, вызван тем, что люди в своем движении в сторону технократической цивилизации нарушили все 4 закона экологии.

Пути решения экологических проблем

Пока еще все поправимо, но человеку придется понять и принять новые ориентиры и установки, взяв на вооружение:

Самоуверенные попытки человечества насильственно перестроить природу обходятся слишком дорого, так может быть логичнее подстроиться под нее? Ученые стали работать в этом направлении, и родилось новое понятие — пермакультура.

В 1978 году его ввел в оборот эколог Билл Моллинсон, а на практике применил австрийский фермер Зепп Хольцер. Он создал особенную систему ведения хозяйства, основанную на терпеливом, безостановочном земледелии без бесконечного рыхления и прополок, использования ядохимикатов, сжигания прошлогодней листвы и других губительных для природы мер.

Главная задача – воспроизвести на участке естественный биоценоз, детально изучив природные закономерности и создав максимально естественные условия существования для растений.

Заключение

Все возвращается на круги своя. Подобно своим доисторическим предкам, человеку нужно научиться воспринимать себя частью Природы.

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (2)

Если мы будем меньше покупать, значит экономика начнет проседать, люди без работы останутся, начнет сокращаться население, в общем, тут какие-то компромиссы нужно находить между условными Биллом Гейтсем и Гретой Тунберг, так победим.

Содержание

Определения

Классическое определение экологии [1] : наука, изучающая взаимоотношения живой и неживой природы.

Второе определение дано на 5-м Международном экологическом конгрессе (1990) с целью противодействия размыванию понятия экологии, наблюдаемому в настоящее время. Однако это определение полностью исключает из компетенции экологии как науки аутэкологию (см. ниже), что в корне неверно.

Экология — познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами окружающей среды… Одним словом, экология — это наука, изучающая все сложные взаимосвязи в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование. [2]
Экология — биологическая наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы) в пространстве и времени, в естественных и изменённых человеком условиях.
Экология — наука об окружающей среде и происходящих в ней процессах

Сложности определения экологии

Неопределённость границ дисциплин и взаимоотношения со смежными дисциплинами
Неустоявшиеся представления о структуре дисциплины.
Деление экологии на общую экологию и частную экологию
Подразделение экологии на четыре отдела — экологию особей, популяций, биогеоценозов и экосистем
Место экологии популяции при разделении на аутэкологию и синэкологию
Различия в терминологии между экологами растений и экологами животных.

История науки

Уже с давних времён люди стали замечать различные закономерности во взаимодействии животных друг с другом и с окружающей средой. Однако, в те времена даже биология не была отдельной наукой, являясь частью философии.

Античность

Первые описания экологии животных можно отнести к индийским и древнегреческим трактатам:

Древние греки в целом представляли себе жизнь как нечто, не требующее понимания и адаптации, что близко к современным экологическим представлениям [3] .

Новое время

В Новое время, которое характеризуется подъёмом в области научного знания, экологические закономерности выявлялись учёными-энциклопедистами, зачастую весьма далекими от биологии в своих основных исследованиях.

Первая половина XIX века

Экология животных после Дарвина и Геккеля

Современная классическая экология

Современная экология — сложная, разветвлённая наука. Ч. Элтон использовал концепции трофической (пищевой цепи), пирамиды численности, динамики численности [5] .

Полагают, что вклад в теоретические основы современной экологии внёс Б. Коммонер, сформулировавший основные 4 закона экологии:

В 1910 г. на Третьем Международном ботаническом конгрессе в Брюсселе были выделены три подраздела экологии:

— раздел науки, изучающий взаимодействие индивидуального организма или вида с окружающей средой (жизненные циклы и поведение как способ приспособления к окружающей среде). — раздел науки, изучающий взаимодействие популяций особей одного вида внутри популяции и с окружающей средой. — раздел науки, изучающий функционирование сообществ и их взаимодействия с биотическими и абиотическими факторами.

Также выделяют геоэкологию, биоэкологию, гидроэкологию, ландшафтную экологию, этноэкологию, социальную экологию, химическую экологию, радиоэкологию, экологию человека, антэкологию и др.
В связи с многогранностью предмета и методов исследований в настоящее время некоторые ученые рассматривают экологию как комплекс наук, который изучает функциональные взаимосвязи между организмами (включая человека и человеческое общество в целом) и окружающей их средой, круговорот веществ и потоков энергии, делающих возможность жизнь [6] .

Связи экологии с другими науками

Методология экологии

Методологический подход к экологии как к науке позволяет выделить предмет, задачи и методы исследований.

Объекты исследования экологии — в основном, системы выше уровня отдельных организмов: популяции, биоценозы, экосистемы, а также вся биосфера. Предмет изучения — организация и функционирование таких систем.

Главная задача прикладной экологии — разработка принципов рационального использования природных ресурсов на основе сформулированных общих закономерностей организации жизни.

Методы исследований в экологии подразделяются на полевые, экспериментальные и методы моделирования.

Полевые методы представляют собой наблюдения за функционированием организмов в их естественной среде обитания.

Экспериментальные методы включают в себя варьирование различных факторов, влияющих на организмы, по выработанной программе в стационарных лабораторных условиях.

Методы моделирования позволяют прогнозировать развитие различных процессов взаимодействия живых систем между собой и с окружающей их средой

Учёные

Следующие люди внесли существенный вклад в представление об эволюции и экологии:

Экология - наука, изучающая взаимоотношения между организмами и их взаимодействие с окружающей средой. Экология изучает распространение живых организмов в пространстве, изменение численности организмов, потока энергии в сообществах, круговорот веществ, происходящий при участии живых организмов, адаптации организмов к абиотическим факторам.
Экология изучает взаимодействия на организменном (аутэкология) уровне, популяционном (демэкология), на уровне биоценозов (синэкология), био- геоценотическом (биогеоценология) и биосферном (биосферология) уровнях.

Продуценты (автотрофы) - в основном растительные организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических (углекислого газа и воды), фиксирующие солнечную энергию, превращающие ее в потенциальную энергию химических связей, синтезированных органических веществ, с выделением кислорода. Консументы (потребители) - это гетеротрофные организмы, потребители органического вещества.
Консументы подразделяются на: Консументы первого порядка - животные, питающиеся непосредственно продуцентами (фитофаги, травоядные). Консументы второго порядка - животные, питающиеся травоядными (зоофаги, хищники). Консументы третьего порядка - животные, которые питаются плотоядными и травоядными (вторичные хищники). Выделяют консументы 4 и 5 порядков, обычно 5 порядок консументов максимальный.
Редуценты (деструкторы) - это гетеротрофные организмы (бактерии, грибы), разрушающие остатки животных и растений, превращая их в простые соединения.
Пищевая цепь - функциональная единица биогеоценоза, в которой осу- ществляется передача энергии солнца, заключённой в пищевом субстрате, меж- ду организмами - от продуцентов до консументов высшего порядка (рис.23).
Такая пищевая цепь называется пастбищной. Её можно схематически изобра- зить в виде пирамиды, состоящей из нескольких трофических уровней (чаще не более 5), основанием которой являются продуценты (1 уровень), а вершиной - крупные плотоядные животные.

На каждом последующем уровне число особей, их биомасса прогрессивно уменьшаются, т.к. 85-95% энергии пищи затрачивается на процессы жизнедеятельности организмови на построение и обновление их 8 структур. Кроме того, часть энергии в виде тепла рассеивается в пространстве. Таким образом, на следующий трофический уровень переходит не более 10-15% энергии. После гибели организмов органическое вещество минерализируется благодаря деятельности редуцентов - детритная пищевая цепь; минеральные вещества почвы служат пищей для продуцентов,
Различают экологические пирамиды энергии, массы и численности. Все пирамиды имеют широкое основание и вершину (исключение составляет пирамида численности для паразитов), что отражает потери энергии, массы и числа видов в трофических уровнях. Пищевые цепи в биоценозе могут перекрещиваться, образуя слоные пищевые сети. Одни и те же ор-ганизмы могут питаться как растительной, так и животной пищей и, следовательно, быть консументами I и II порядка. Чем больше число связей между видами в пищевой сети, тем более устойчива экосистема. Нарушение любого звена сети отражается на экосистеме в целом. Чем более разнообразен иоиуляционный состав биогеоценоза, тем более сложные взаимодействия осуществляются в нем между организмами, проявляющиеся в борьбе за существование с биотическими и абиотическими факто рами среды. В результате, каждый вид занимает в биогеоценозе свою экологическую нишу.

Экологическая ниша - это совокупность необходимых условий для су-ществования вида (жизненное пространство, физико-химические параметры среды, наличие пищевых ресурсов, взаимодействия с другими организмами и т.п.). Совокупность абиотических факторов формирует биотоп (экотоп). К ним относятся свет, температура, влажность, кислотность, соленость, рельеф, ветер, воздух, давление, долгота дня, радиация и т.д. Для разных видов степень воздействия одинаковых факторов различна, а также, возможно, необходимо влияние других факторов. Для выживания вида имеется определённый диапазон между минимальным и максимальным значением конкретного средового фактора - это предел выносливости (толерантности), за которым наступает гибель. Наиболее благоприятное значение фактора для жизнедеятельности организмов данного вида называется оптимум.
Вид, популяция, особь испытывают одновременное воздействие многих факторов, отклонение за пределы выносливости всего лишь одного фактора приведет к гибели организмов. Такие факторы называются лимитирующими. Так, основными лимитирующими факторами, определяющими тип растительности, является количество осадков и среднегодовая температура среды.
Влияние живых организмов на экотоп многообразно, но в сбалансированной экосистеме существенных изменений оно не вызывает и условия существования видов остаются стабильными.
Энергетические потребности экосистемы обеспечиваются энергией солнца, которая используется растениями (продуцентами) для образования первичного органического продукта. Растения, таким образом, являются первым звеном (уровнем) в пищевой цепи.
Все экосистемы на Земле являются компонентами одной, глобальной эко-системы - биосферы.

Со времени возникновения жизни на Земле образовалась особая оболочка, которая заселена живыми организмами или носит следы их жизнедеятельности. Эта область распространения жизни была названа биосферой (Зюсс, 1875 г.). Разработал учение о биосфере, как глобальной системе нашей планеты, в которой основной ход геохимических и энергетических превращений определяется живым веществом, Владимир Иванович Вернадский ("Биосфера" 1926 г,). Только в биосфере имеется жизнь, и только биосфера способна улавливать и использовать солнечную энергию.
В биосферу входят: воздушная оболочка - нижняя часть атмосферы (тропосфера), твёрдая оболочка - верхний слой литосферы, и водная оболочка - гидросфера. Наиболее густо заселён узкий слой биосферы (плёнка жизни) на границе атмосферы и литосферы, а также верхняя часть гидросферы.
Воздушная оболочка. Верхняя граница жизни в атмосфере доходит до высоты около 22 км. (20-25), где ещё обнаруживаются живые организмы, занесенные восходящими потоками воздуха. Именно на этой высоте находится максимальная концентрация озона. Все живое, поднявшееся выше за озоновый экран, уничтожается жестким ультрафиолетовым (коротковолновым) излучением. Своему существованию озоновый слой обязан деятельности фотосинтезирующих растений (выделение кислорода) и действию на кислород ультрафиолетовых лучей. Он защищает все живое на Земле от губительного действия этих лучей. Химический состав атмосферы регулируется деятельностью живых организмов и протеканием геохимических процессов на планете. Из четырех основных газов атмосферы (азот - 78%, кислород - 21%, углекислый газ - 0,03%, аргон - 0,9%) только аргон не связан с жизнедеятельностью организмов.
Водная оболочка - гидросфера. Гидросфера занимает 70% поверхности Земли. Нижняя граница жизни определяется глубиной мирового океана и достигает 11 км. Химический состав гидросферы формируется под действием организмов непосредственно или опосредовано. 96,5% воды гидросферы сосредоточено в океанах, 1,7% это льды, 1,7% подземные воды и др. Пресной воды в гидросфере всего 2,8%, из них 62% сосредоточено в Антарктиде в виде льда.
Твердая оболочка - верхняя часть литосферы. Максимальное количество организмов литосферы сосредоточено в почве, максимальной толщиной всего в несколько метров. Исходным материалом для почвообразования служат поверхностные слои горных пород, которые подвергаются действию климатических факторов, микроорганизмов, растений и животных. Разрушение пород, плюс отмирание и разложение животных и растений приводит к аккумулированию биогенных элементов и накоплению неполностью разложившихся органических веществ (гумус). Эти процессы формируют почву.
Вследствие движения земной коры, в литосфере жизнь обнаружена до глубины 7500 м. Органогенное происхождение в литосфере имеют: карбонатные породы (известняки, доломиты, мрамор, мел), кремнистые породы (диатомит), каустобиолиты (угли, горючие сланцы, нефть, газ, асфальты, торфы, са- пропели) и другие ископаемые (марганцевые, железные, сернистые руды, фосфориты и др.).
Компоненты биосферы. В состав биосферы входят: живое вещество (термин предложен В.И.Вернадским) - совокупность всех организмов в целом (биомасса планеты) и неживое вещество. Последнее включает: Биогенное вещество - создается и преобразуется в процессе жизнедеятельности организмов, биологически неактивно (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, сланцы, известняки и т.д.); Биокосное вещество - результат совместной деятельности живых организмов и абиогенных процессов (Пр.: почва); Косное вещество - образуется без участия живых организмов (например, в результате извержения горных пород); Радиоактивное вещество; Рассеянные атомы; Вещество космического происхождения (метеориты, космическая пыль).
Живое вещество составляет 0,01% массы земной коры. Распределение живых организмов на поверхности Земли неравномерно. Масса живого вещества поверхности суши составляет 99,87%, соответственно водной среды 0,13%. Биомасса растений 99%, животных 1%. Человечество от всей биомассы составляет 0,0002%.
Биотический круговорот. Живое и неживое в биосфере находятся в по-стоянном взаимодействии и изменении. Совершается непрерывный круговорот химических элементов - биогенная миграция атомов, наибольший удельный вес в этом процессе принадлежит живому веществу. Биотический круговорот веществ обеспечивал баланс между автотрофами и гетеротрофами в экосистемах в течение многих миллионов лет, формируя стабильные сообщества (рис. 24).

Источником энергии в круговороте веществ является энергия Солнца. Один и тот же элемент многократно используется для построения живой материи. Новый цикл круговорота никогда не является точной копией предыдущего цикла, есть какие-то, пусть малозаметные, изменения; с каждым последующим циклом отличия накапливаются и приводят к заметным изменениям. Таким образом и происходит эволюция биосферы. Основное значение имеет круговорот углерода (рис. 25), азота, кислорода и др. Благодаря круговоротам обеспечивается непрерывность процессов в биосфере.

Тестовые задания

Читайте также: