2. Экология как наука. Современные представления об экологии как науке, изучающей закономерности состояния и изменений в окружающей среде. Связь экологии с другими науками.

Экология – это междисциплинарная наука. Она тесно связана с химией, физикой, геологией, географией, математикой, другими естественными науками. Также современная экология неотделима от морали, права, экономики, политики, психологии и педагогики, т.к. только в союзе с ними возможно выработать новый тип экологического сознания, коренным образом меняющий поведение людей по отношению к природе.

Структура современной экологии представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. – Структура современной экологии

Экологию можно подразделить на три большие ветви: общую, частную (специальную) и прикладную.

Общая(биоэкология) изучает популяции, взаимоотношения между организмами, организмом и средой, экологию сообществ, биосферу.

Таким образом, общая экология занимается изучением биологических систем на различных уровнях:

• отдельных особей (организмов);

• видов (группу особей, способных скрещиваться друг с другом и давать потомство );

• популяций (совокупность особей одного вида, обитающих на определенной территории);

• сообществ (популяции разных видов растений и животных, взаимодействующие между собой и обитающих на одной территории).

В связи с этим различают:

- аутэкологию – экологию особей;

- эйдэкологию – экологию видов;

демэкологию – экологию популяций;

- синэкологию – экологию сообществ.

Частная – изучает отдельные таксономические группы организмов (экология растений, животных, грибов и т. д.). Особое направление - экология человека.

В последние десятилетия возникло и получает все большее развитие новое направление экологии - прикладная экология. Это направление подразделяется на :

• сельскохозяйственную экологию, которая исследует воздействие сельскохозяйственного производства на природу, с одной стороны, и наоборот, влияние естественной природной среды на функционирование сельскохозяйственных комплексов.

• промысловую экологию, которая изучает воздействие человека на природу в результате промысла – т.е. рыбной ловли, охоты, массовой заготовки грибов и ягод.

• промышленную экологию, которая изучает воздействие промышленности на окружающую среду, а также пути снижения этого воздействия с учетом особенностей окружающей среды и использовании новейших инженерных технологий.

Другими подразделами прикладной экологии являются: транспортная экология, радиационная экология, химическая экология, экономическая экология и т.д.

3. Понятие экологических систем, их классификация, типы и составляющие. Свойства и функции экосистем.

Основной функциональной единицей экологии является экосистема.

В природе живые организмы и популяции, которые они составляют, никогда не существуют отдельно друг от друга и всегда связаны со средой обитания. Популяции разнообразных видов всегда составляют сообщества, в которых все живые организмы находятся во взаимодействии. Такие сообщества живых организмов немецкий ученый Мёбиус в 1877 году предложил называть биоценозами (от сочетания греческих слов bios – жизнь + cenosis – сообщество).

Итак, биоценоз – это совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, совместно населяющих участок суши или водоема и взаимодействующих друг с другом.

Интересным является тот факт, что названия сухопутным биоценозам дает сочетание преобладающих в данном сообществе растений. Если преобладают деревья, то это лес, парк или сад, если травянистые растения, то - луг, поле или степь. Но нигде мы не встретим биоценоз зайцев или волков.

Биоценозы – это открытые системы. В природе они не занимают четко ограниченные зоны и нередко могут сливаться, переходя друг в друга.

Сочетание неживых компонентов среды обитания, с которыми связан биоценоз, получили название биотопа. Взаимосвязанное сообщество биоценоза и биотопа в современной экологии получило название экологической системы или экосистемы. Термин «экосистема» был предложен в 1933 году английским экологом А. Тэнсли.

Экосистема (биогеоценоз) – это совокупность растительного (фитоценоз), животного (зооценоз) мира, мира микроорганизмов (микробоценоз), обитающих на определенной территории (эдафотоп) с однотипными условиями обитания (климатоп, представленный газами атмосферы и водой), которые взаимосвязаны и взаимодействуют между собой, имеют определенный тип обмена веществ и энергии и которые находятся в постоянном развитии и движении. Любая экосистема выполняет три основные функции:

- синтез органических питательных веществ;

- круговорот питательных веществ и энергии;

- устойчивость.

В отличие от биоценоза, границы которого очерчены преобладающим растительным сообществом, экологическая система не имеет явных границ, в связи с чем по размеру их подразделяют на четыре класса.

Микроэкосистемы – минимальная по размеру, но вполне автономная единица природы, в которой имеется круговорот веществ. Например, подушка лишайника на камне или пне дерева, где образовалось взаимовыгодное сообщество, состоящее из зеленой водоросли – продуцента, обеспечивающего сообщество органическими веществами, и гриба – консумента и, возможно, редуцента, который закрепляет лишайник на субстрате и обеспечивает сообщество минеральными веществами и водой.

Мезоэкосистема – экосистема среднего размера, которая состоит из одного или нескольких растительных сообществ. Например – лес или национальный парк Беловежская Пуща или озеро Нарочь.

Макроэкосистема – крупные экосистемы, представленные крупным сухопутным сообществом (биомом) материка или экосистемой моря, океана. Крупные сочетания экосистем ‑ биомы представляют собой природную зону или область с определенными климатическими условиями и существующим набором доминирующих видов растений и животных, составляющих географическое единство. Выделяют 9 основных типов биомов: 1) тундра, 2) тайга, 3) леса умеренной зоны, 4) степи умеренной зоны, 5) растительность средиземноморского типа, 6) пустыни, 7) тропические саванны и лугопастбищные земли, 8) тропическое редколесье, 9) тропические леса.

Глобальная экосистема – самая большая и единственная экосистема всей нашей планеты, состоящая из сочетания всех живых организмов Земли и среды их обитания. Глобальная экосистема Земли называется биосфера.

Существование экосистем возможно лишь при притоке из окружающей среды не только энергии, но того или иного количества веществ. Все реальные экосистемы, в совокупности составляющие биосферу Земли, принадлежат к открытым системам и делятся на следующие типы:

- естественная без дотаций (лес, степь);

- естественная с дотациями (парки);

- искусственная с дотациями (агроценозы);

- урбанизированная.