2. Галузі екології та предмети їхнього дослідження.

Екологія як наука подівляється на наступні галузі: аутекологія, демекологія, синекологія, глобальна екологія.

Автекологія - це розділ екології, який вивчає взаємозв'язки та взаємовпливи між конкретним живим організмом та навколишнім середовищем. Об'єктом дослідження даного розділу екології виступає моноцен.

Моноцен (Fredericks, 1958) є найпростішою системою. До її складу входять поодинокий організм та його безпосереднє оточення (середовище), окреслене поняттям монотопу. В межах моноцену реалізується перший цикл екологічних залежностей – акція та реакція. Під акцією розуміють вплив навколишнього середовища на живий організм, який може бути як позитивним, так негативним чи нейтральним. Прикладом моноцену може служити поодинокий віковий дуб, що росте посеред степу. Крислатий, могутній, він сформувався внаслідок вікової взаємодії зі своїм монотопом – степовим ґрунтом і кліматом. Систему «організм-середовище» часто досліджують у лабораторних умовах, коли потрібно вивчити екологічні особливості окремої особини виду. Наприклад, у спеціальних камерах – фітотронах – вивчають вплив на рослинний організм температурних факторів або ж різних токсикантів. Щоб змоделювати екологічні процеси, наприклад в дубняку, беруть одну особину дуба й за допомогою системи датчиків вимірюють фотосинтез, газообмін, транспірацію тощо, а потім ці показники перераховують на всі екземпляри дубів, що ростуть на досліджуваній площі.

Система «особина-середовище» є класичним об'єктом факторіальної екології (власне аутекоіїогії). Як зазначає П. Троян (1989), при описі обох складових цієї системи інколи виникають труднощі методологічного характеру: 1. Організми являють собою біологічні одиниці, чітко ізольовані від оточуючого середовища покриттям тіла. Складність в описуванні цієї частини системи виникає лише у випадку, коли ми маємо справу з колоніями тварин, які складаються з безлічі пов'язаних між собою особин. У такому випадку приймається, що цілим з біологічної точки зору є колонія. 2. Значно складніше визначити поняття середовище організмів. Слово "середовище" вживають у біологічних і небіологічних дисциплінах у різному значенні. Найчастіше це поняття означає суму всього, що знаходиться в оточенні якогось живого чи неживого об'єкта. Виникають труднощі з урахуванням усіх елементів, які складають цей об'єкт, тим більше, що не всі вони мають однакове значення або виявляють однаковий вплив на організм. Тому часто використовують термін "функціональне середовище", тобто до уваги беруть ті фактори, які мають вирішальне значення для даного організму або екологічної системи.

Теоретичну основу досліджень моноцену становлять узагальнення російського вченого І.М. Сеченова (1861), сформульовані як принцип єдності організму і середовища. Відповідно до цього принципу живий організм – рослинний чи тваринний – являє собою саморегульований, тривалодіючий механізм, який є певною мірою циркулюючою машиною, тісно пов'язаною зі своїм оточенням завдяки процесам обміну речовин і енергії. Кожний організм для підтримки своєї життєдіяльності бере із оточуючого середовища енергію і будівельні матеріали і виділяє в нього продукти свого обміну. Отже, зв'язок організм-середовище має чітко виражений двосторонній характер і, згідно з уявленнями І.М. Сеченова, двоїсту природу: 1. Сталість і нерозривність – жоден організм не може існувати поза середовищем. 2. Взаємозалежність – середовище впливає на організм, а організм впливає на середовище.

Участь екології в дослідженні моноцену є незначною і стосується лише такого вузького аспекту біологічних явищ, як вибіркова здатність організму, баланс життєвої вартості, а також вплив факторів середовища на виживання і народжуваність організмів.

Демекологія - це розділ екології який вивчає взаємозв'язки та взаємовпливи між популяціями певного виду живих організмів між собою та із навколишнім середовищем. Об'єктом дослідження виступає популяція, а предметом дослідження є плеоцен.

Популяція – це сукупність живих організмів одного виду, що поширені на певній території, забезпечені достатньою кількістю ресурсів для існування та здатні до розмноження і дачі плідного потомства. Прикладами популяцій можуть бути ялини у лісі, правд левів у савані.

Демоцен (Schwerdtfeger, 1963) – система, що складається з популяції – одновидової групи особин – та її середовища, або ж демотопу. В межах демоцену реалізуються екологічні залежності як першого, так і другого циклу (акції, реакції, коакції). Системна екологія вивчає популяції як відносно самостійні підсистеми в межах екологічної системи (біогеоценозу), яка об'єднує їх з абіотичними компонентами в єдине ціле.

Біогеоценоз – це популяція + територія на якій вона поширена та умови її існування. Екологічні дослідження демоцену стосуються проблематики екологічної структури, динаміки чисельності, а також енергетичних потоків, які дають можливість вивчити явища, що виникають у популяціях. Виходячи з методології системного підходу, у кожної популяції можна виділити основні системні компоненти: склад, структуру (вікову, статеву), функціонування даної популяції у навколишньому середовищі.

Синекологія - це галузь екології яка вивчає взаємозв'язки та взаємовпливи популяційних угрупувань між собою та із навколишнім середовищем. Популяційні угрупування утворюють екосистему, яка складається із живих організмів, які належать до різних груп.

У залежності від групового різноманіття кожна популяція може бути повно членною (якщо вона складається із рослинних, тваринних , мікроорганізмів, грибів, водоростей та вірусів), та не повно членною, якщо у ній відсутній хоча б один із вмище перелічених компонентів.

Предметом дослідження синекології виступає плеоцен.

Плеоцен, тобто біогеоценоз, – це головна екологічна одиниця, до складу якої входять усі популяції, які заселяють окреслене місцезростання і перебувають між собою в екологічних зв'язках. Такі біологічні угруповання називають біоценозом, а середовище їхнього існування – біотопом. Ідентичний зміст мають поняття голоцен, що вживається здавна в геології, а також біогеоценоз. Типовий плеоцен – осоково-волосиста грабова бучина, де поряд співіснують популяції бука, граба, клена гостролистого і клена-явора, горобини, копитняка і печіночниці, осоки волосистої. В екології значне місце відводиться дослідженням плеоцену. Всі процеси, які відбуваються між компонентами біогеоценозу, мають екологічний характер, причому лише екологія досліджує функціонування системи як єдиного цілого. Один з типів зв'язків, що проявляється в сфері біоценозу, – паразитизм – є предметом досліджень паразитології як окремої біологічної дисципліни. Елементи біотопу вивчають окремі дисципліни, такі, як мікрокліматологія, ґрунтознавство, гідрологія, що є для екології допоміжними. Одночасно ці біотичні й абіотичні компоненти розглядаються як елементи екосистеми, коли мова йде про її функціонування.