Основные принципы экологии. Взаимодействие человека с окружающей средой

Термин "экология", впервые употребленный немецким биологом Э. Геккелем в 1866 г., обозначает науку о взаимоотношениях живых организмов с окружающей средой. В буквальном смысле слово «экология» означает науку о «доме» (от греч. «ойкос» – жилище, местообитание). Как входящая в биологический цикл, экология – наука о местообитании живых существ, их взаимоотношении с окружающей средой. Экология изучает организацию и функционирование надорганизменных систем различных уровней: популяций сообществ, экосистем. Ученый полагал, что новая наука будет заниматься только взаимоотношениями животных и растений с их средой обитания.

Впоследствии область экологических исследований постоян­но расширялась. Сначала размеры «жилища» были расширены до его ближайшего окружения (поляна перед норой или пещерой, все дерево с дуплом). Затем в понятие дома («ойкос») была вклю­чена вся территория обитания организма, включая места охоты, отдыха, размножения и т. д. Включение территории со всеми ее свойствами потребовало привлечения к экологическим иссле­дованиям географов. Совместная работа географов и биологов увенчалась формированием ключевого понятия современной экологии — «биогеоценоза», или «экосистемы», как устойчивой совокупности совместно обитающих организмов и условий их су­ществования.

Распространение экологических идей и подходов и на человека привело к подключению к экологическим исследованиям этноло­гов, социологов, архитекторов и градостроителей. Стала формиро­ваться экология человека как сумма знаний о среде его существова­ния — от конкретного жилища до районов и стран.

Активная пространственная экспансия человечества в XX в. обусловила необходимость сбора и накопления информации о по­верхности всей планеты.

В 80 и 90-х гг. XX в. в экологических исследованиях все более активную роль стали играть химики, физики, специалисты в облас­ти технических наук, изучающие воздействие человека на окру­жающую среду с помощью сложных аналитических методов.

Экология наука о взаимодействии любого объекта с окружающей средой. При этом в качестве первоочередных объектов изучения выступают Земля, живая природа и человек. Поэтому к основным разделам экологии 1 могут быть отнесены экология Земли, экология живой природы экология человека.

Предметом изучения всегда будут взаимосвязи объекта с окру­жающей средой.

1)Планета Земля в целом; 2)Живая природа планеты Земля; 3) Отдельные виды, популяции и сообщества живых организмов; 4) Человечество.

Цели и задачи экологии: Наблюдение => Обобщение => Предсказание => => Программирование => Информирование.

Основные понятия экологии

Первое понятие — экология происходит от греческого слова «oikos», что в переводе означает «дом». Итак, экология — это наука о доме, местообитании, окружающей среде.

Второе понятие — окружающая среда.

В качестве окружающей среды для живой природы выступает биосфера, или, по определению В. И. Вернадского, «область жиз­ни». Расширим определение Вернадского следующим образом: «Биосфера — это область взаимодействия живой и неживой приро­ды». На современном этапе развития Земли биосфера трансформи­руется в ноосферу (от греческого «ndos» — разум), т. е. сферу разума. Определим ноосферу как «область взаимодействия живой и нежи­вой природы с обществом, в которой хозяйственная деятельность выступает главным фактором изменений».

Поскольку планета Земля в целом тоже является объектом эко­логиче­ских исследований, для обозначения области взаимодейст­вия Земли с ближ­ним и дальним космосом мы будем использовать термин «космосфера».

В качестве окружающей среды для отдельных живых организмов и их сообществ выступают экосистемы. В зависимости от уров­ня рассмотрения можно выделить микросистемы (окружающая среда для отдельного организма — нора, дупло), мезоэкосистемы (окружаю­щая среда для сообществ организмов — озеро, лес) и макроэкосистемы (ок­ружающая среда для множества сообществ живых организмов — море, горы, бассейны рек). Экосистемы формируются как устойчивые комплексы нежи­вого и живого веществ. Если из этих комплексов устранить какие-либо со­ставляющие час­ти, то экосистемы могут изменить свое состояние вплоть до полно­го разрушения.
Из всей совокупности экологических дисциплин рассмотрим четыре — аутэ­кологию, синэкологию, динамику популяций и эко­логию человека.

Аутэкология - область экологических исследований изучает взаимоотно­шения представителей одного и того же вида живых организмов с окружающей средой. Цели изучения включают два основных ас­пекта: 1) изучение предела устойчивости и предпочтения по отноше­нию к экологическим факторам; 2) изучение воздействия окружаю­щей среды на морфологию, физиологию и поведение организма.

К экологическим факторам относятся абиотические (воздейст­вие неживой природы) и биотические (воздействие живой приро­ды) факторы.

Среди абиотических факторов важную роль играют климатиче­ские факторы (глобальный климат, мезоклимат и микроклимат), вода и почва, освещенность территории.

Среди биотических факторов — обеспеченность пищей, а также внутривидовое поведение (в частности, не только внутривидовая кооперация, о которой говорилось ранее, но и внутривидовая кон­куренция, выражающаяся в четком разграничении территории и установлении социальной иерархии) и межвидовое взаимодейст­вие (выражающееся в нейтрализме, конкуренции — борьбе за тер­риторию, мутуализме, когда особь одного вида не может существо­вать без особи другого вида, сотрудничестве, паразитизме и хищ­ничестве).

К основным законам биологической экологии принято относить:

- «закон минимума», которым утверждается, что развитие ограничивают лишь те факторы, которые имеются в недостаточном количестве;

- «закон толерантности», показывающий, что избыток какого-либо фактора (тепла, света, воды) также может ограничивать распространение данного биологического вида;

- принцип Олли, в соответствии с которым недонаселенность или перенаселенность могут оказывать лимитирующее влияние;

- принцип конкурентного исключения, согласно которому два биологических вида, занимающих одну нишу, не могут сосуществовать в одном месте неограниченно долго;

- чем больше число трофических уровней, тем выше энергопотери в системе;

принцип гетеротрофной утилизации продук­тов автотрофного метаболизма.

Вернадский сделал ряд важных для экологии выводов:

1. Каждый организм может существовать только при условии постоянной тесной связи со средой (с другими организмами и неживой природой).

2. Жизнь, распространяясь по нашей планете, произвела на ней глобальные изменения. Живые организмы совершенствовались в процессе эволюции и все шире распространялись на планете, стимулируя перераспределение энергии и веществ.

Размеры популяции возрастают до тех пор, пока среда может выдержать их дальнейшее увеличение, после чего достигается равновесие