Разделы и тематика экологии

Существуют следующие уровни организации живой материи:

1. молекулярный;

2. клеточный;

3. уровень тканей и органов;

4. организмы;

5. популяционно-видовой;

6. уровень экосистем;

7. биосфера.

6,7,5,4 – уровни, являющиеся в основной области компетенции экологии. На первом месте уровень экосистем, биосфера, популяционно-видовой и организменный уровни в основном интересующие экологию.

Экология имеет дело в основном с той стороной взаимодействия организмов со средой, которая обуславливает развитие, размножение и выживание особей, структуру и динамику популяций и сообществ и их роль в протекающих в биоценозах процессах.

Например, как влияет температура на все перечисленные выше факторы – физиолог изучает организм в искусственной среде (лаборатория), а затем делает выводы, а эколог рассматривает организм в природной обстановке, где действуют постоянно меняющиеся силы.

Компоненты биоценоза и их абиотическое окружение очень тесно связаны между собой, поэтому был предложен термин экосистема. Экосистема более широкое понятие чем биогеоценоз.

Биотоп – участок среды обитания биоценоза (животных, растений, микроорганизмов) с более или менее однородными условиями существования, например, пустынные пески, дно пресного водоема.

Биоценоз – живые организмы на определенном участке среды обитания.

Биогеоценоз – единство биоценоза и биотопа, на определенном участке земной поверхности.

Изучение биоценозов включает в себя несколько аспектов:

1. структурный – видовое разнообразие, доминирование и пр.

2. хорологический – пространственное распространение биоценозов, их структура в зависимости от общих климатических, зонально-поясных, ландшафтных и региональных особенностей среды.

3. сукцессинно-динамический – циклические и необратимые процессы, обусловленные изменением среды как в результате взаимоотношений внутри биоценоза, так и под влиянием антропогенных воздействий.

4. Функционально-ценотический – трофические (пищевые), конкурентные отношения, средообразующая деятельность и пр.

5. Энергетический аспект – трофические уровни, поток энергии в системе и формирование биологической продуктивности.

6. Биогеохимический аспект – механизм круговорота веществ в биогеоценозе.

Эти аспекты должны быть подчинены раскрытию механизмов функционирования и принципов управления природными комплексами.

Проблемы, изучаемые экологией:

1. Экологические механизмы адаптации к среде, например, приспособление популяций к трудным – крайним условиям – результатом является освоение человеком экстремальных ландшафтов – арктических, пустынных, высокогорных и пр.

2. Регуляция численности популяций – управление динамикой численности вредителей с/х, различных промысловых видов.

3. Управление продукционными процессами. Рационализация использования биологических ресурсов – поддержание плодородия почвы, учет эффективности различных видов удобрений и пр.

4. Устойчивость природных и антропогенных биоценозов. Теория сукцессий, видовое разнообразие. Сознательное размещение человеком устойчивых и неустойчивых экосистем в оптимальном сочетании.

5. Экологическая индикация – вопросы связанные с нуждами различных отраслей промышленности, с/х, морского промысла, сохранение среды обитания человека. Экологическая индикация используется для диагностики типов почв и установления направления изменений почвообразования, для определения качества воды, воздуха, для поиска полезных ископаемых и пр.

Практические вопросы, решаемые с помощью экологии:

1. Оздоровление ландшафта – ликвидация угрозы заболевания человека в результате распространения различных заболеваний в природном ландшафте.

2. Восстановление нарушенных экосистем, т.е. рекультивация нарушенных и выведенных из хозяйственного использования земельных угодий, восстановление пастбищ, восстановление эродированного почвенного покрова, восстановление плодородия истощенных почв; восстановление леса, в результате вырубки, восстановление загрязненных водоемов. Только зная как протекает сукцессия можно направлять рекультивационные процессы.

3. Утилизация органических отходов городов – гумификация, минерализация органических отбросов.

4. Переход от промысла к хозяйствованию, от собирательства к высокопродуктивному земледелию, от охоты к приручению животных. В лесном хозяйстве происходит истощение ресурсов. Вырубка лесов сегодня идет со скоростью 20 га/мин, что превышает прирост древесины в 20 раз. Через некоторое время людям придется растить деревья на кислород. Леса составляют примерно 20% от суши.

5. Сохранение эталонных участков биосферы в виде заповедников, национальных парков и др.

Природная среда – совокупность абиотических и биотических факторов, естественных и измененных в результате деятельности человеческого общества, оказывающих влияние на человека и другие организмы.

Природная среда отличается от других составляющих окружающей среды свойством самоподдержания и саморегуляции без корректирующего влияния человека.

Абиотические факторы – движущие силы, совершающихся в природе процессов, связанные с силами, явлениями, объектами неорганического мира (абиотической средой).

К абитическим факторам относятся климатические, физические, химические и другие факторы.

Биотические факторы – это факторы среды, зависящие от деятельности ее живых компонентов.

Уровни действия абиотических факторов: