Разделы экологии и что изучает
Экология. Шпаргалка
Пособие содержит все вопросы экзаменационных билетов по учебной дисциплине «Экология». Доступность изложения, актуальность информации, максимальная информативность, учитывая небольшой формат пособия, – все это делает шпаргалку незаменимым подспорьем при подготовке к сдаче экзамена.
Оглавление
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Экология. Шпаргалка предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
1. Экология как наука. Предмет и задачи экологии
Экология — наука о взаимоотношениях и взаимодействии между различными живыми существами и окружающей их средой, об обмене веществ и потоках энергии, которые делают возможной жизнь на Земле, и о приспособлениях организмов к изменяющимся условиям существования (В. Лархер, 1978 г.). Термин «экология» (от гр. слов oicos — «дом, убежище», logos — «наука») был впервые предложен биологом-дарвинистом Э. Геккелем в 1866 г.
Предмет экологии — изучение совокупности или структуры связей между организмами и природной средой. Главным объектом изучения экологии являются экологические системы (природные комплексы живых организмов и среда их обитания). Кроме них, данная наука занимается изучением организменного, популяционно-видового и биосферного уровней.
Основная часть экологии как биологической науки — общая экология (или биоэкология), изучающая общие закономерности взаимоотношений живых организмов и среды.
Выделяют следующие основные разделы экологии:
1) аутэкология, или экология особей, занимающаяся исследованием индивидуальных связей отдельного организма (вида, особи) с его природной средой;
2) демэкология, или популяционная экология, изучающая динамику и структуру популяций отдельных видов;
3) синэкология, или экология сообществ, которая изучает взаимодействие популяций, сообществ и экосистем с окружающей средой.
В зависимости от временного фактора в экологии выделяют историческую и эволюционную экологию. Кроме этого, различают экологию микроорганизмов, экологию растений и экологию животных. Экологическими проблемами планеты занимается глобальная экология; объект ее изучения — биосфера.
Задачи теоретической экологии (В. И. Коровкин, 2003 г.):
1) разработка общей теории устойчивости экологических систем;
2) изучение экологических механизмов адаптации к среде;
3) исследование регуляции численности популяций;
4) изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;
5) исследование продукционных процессов;
6) исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости;
7) моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.
Задачи прикладной экологии:
1) прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий в окружающей природной среде под влиянием деятельности человека;
2) улучшение качества окружающей природной среды;
3) сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов;
4) оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых, социальных и иных решений для обеспечения наиболее экологически неблагополучных районах.
Что изучает экология и какие есть отрасли науки
Экология как наука сформировалась относительно недавно. Во второй половине ХХ века люди столкнулись с серьезными проблемами окружающей среды, и эта наука приобрела особый статус. Вопросы, которые она изучает, стали предметом международного саммита СОР26 в Глазго. Расскажем подробнее, в чем суть экологии и на какие отрасли она делится.
Что изучает экология как наука
Долгое время человек был естественной составляющей своей экосистемы и жил по ее законам, но с началом промышленной революции все изменилось. Добывая природные ресурсы, электроэнергию, наращивая производство, люди постепенно меняют облик планеты. Человек стал главным фактором изменений окружающей среды.
Многие изменения неутешительные, а некоторые необратимые. В частности, с приходом индустриализации человечество столкнулось с проблемой глобального потепления. Промышленные предприятия выбрасывают тонны парниковых газов в воздух, средняя температура на Земле повышается. Остановить процесс невозможно: для этого необходимо ликвидировать большинство предприятий, что повлечет дефицит электроэнергии и продовольствия. Конференция COP26 — это попытка сократить темпы глобального потепления путем объединения усилий всех государств.
Мероприятия, посвященные сохранению окружающей среды, приобретают все больший масштаб. Вопросы экологии выходят на первое место.
Ветряная электростанция — альтернативный источник энергии: Unsplash
Что такое экология?
Термин «экология» образован от греческих слов и дословно переводится как ‘наука о доме’. Его предложил немецкий биолог Эрнст Геккель в книге «Общая морфология организмов» еще в 1866 году. Тогда под экологией понимали науку, которая изучает взаимодействие живых организмов между собой и со своей средой обитания.
Со времен Геккеля границы молодой науки расширились. Сегодня это не одна, а комплекс наук, которые исследуют связи организмов между собой, в том числе человека и общества с окружающей средой, а также влияние человека на эту среду.
В центре внимания науки — различные экосистемы. Это единые природные комплексы, образованные сообществами живых организмами и средой их обитания. К примеру, озеро с его растительностью, рыбами, земноводными и микроорганизмами — тоже экосистема.
Цели экологии как науки
Экологию часто путают с охраной природы. Однако это не совокупность практических мер, а в первую очередь методология познания окружающего мира. Что изучает экология? Она решает ряд задач:
Далее эти знания применяются на практике, формируются меры для решения проблем, связанных с окружающей средой. Охрана природы — одно из прикладных направлений экологии.
О влиянии человека на природу задумывались еще в Древней Греции. С развитием химии и биологии человечество больше узнавало об устройстве мира, интерес к экологии вырос. Однако как самостоятельную науку ее признали лишь на рубеже XIX и XX веков. Ученый Владимир Вернадский был первым, кто рассмотрел биосферу как единую систему, которой управляют живые организмы. В XXI веке этот подход стал основополагающим для экологии. Сегодня деятельность человека — главный фактор, влияющий на состояние окружающей среды и на него самого.
Загрязнение окружающей среды: Unsplash
Отрасли экологии и проблемы, которые они изучают
Окружающая среда человека не ограничивается природными ресурсами. Ежедневно он сталкивается со сложным социумом, материальными благами, собственным жилищем. Экология не может игнорировать влияние этих факторов на индивидуума, поэтому перед ней возникают абсолютно новые задачи. Появляются и новые разделы в науке.
Биологи Шолпат Хамзина и Бибигуль Жумабекова в книге «Экология и устойчивое развитие» предлагают делить современную экологию на такие отрасли: биоэкология, геоэкология, социальная, прикладная и экология человека.
Биоэкология (общая экология)
Что изучает биоэкология? Это направление охватывает все взаимосвязи между живыми организмами и окружающей средой на нескольких уровнях:
Главный вопрос, который стоит перед биоэкологами, — истребление людьми животных и растений. По данным Международного союза охраны природы на 2008 год, за последние полвека полностью вымерли 844 вида животных и растений. И это число неумолимо растет.
Животные в природе: Unsplash
Геоэкология
Взаимодействие живых существ с неживой природой — совершенно иное направление исследований. В чем особенность геоэкологии? Эта наука изучает состояние атмосферы, гидросферы и литосферы и их изменения, спровоцированные различными факторами. Антропогенный — главный из них.
Промышленностью, добычей ресурсов, вырубкой лесов человек постепенно истощает планету:
Актуальным остается вопрос безопасного размещения, хранения и захоронения токсичных и радиоактивных отходов. Развивается новая ветвь экологии — радиоэкология.
Социальная экология
Зачем нужна социальная экология? Эта отрасль науки изучает влияние человеческого общества на среду (изменение структуры биосферы, ландшафтов и пр.) и наоборот (влияние среды на физическое и психическое состояние человека). Глобальная проблема с точки зрения социальной науки — перенаселение и потенциальная нехватка ресурсов.
Другой предмет изучения социальной экологии — урбанизация и ее последствия. С точки зрения данной науки, разрастание городов — это не просто объективный исторический процесс, а изменение всей среды человека. Для изучения этого вопроса создано более узкое направление — экология города.
Экология города: Unsplash
Экология человека
Это смежная с социальной экологией отрасль. Чем занимается экология человека как наука? В отличие от других направлений, она рассматривает проблемы окружающей среды с точки зрения человека, а не природы. Загрязненный воздух провоцирует заболевания дыхательной и сердечно-сосудистой систем, прослеживаются изменения на генетическом уровне, сокращается продолжительность жизни. Выявить эти закономерности — задача экологии человека.
Также в ее поле зрения попадают социальные аспекты жизнедеятельности индивидуума: взаимодействие с обществом и его влияние на психоэмоциональное состояние, профессиональное здоровье, информационная гигиена, экология жилища и пр.
Прикладная экология
В накоплении всех этих знаний не будет смысла, если не последуют практические действия. В чем суть прикладной экологии? Она нацелена на поиск способов, как сохранить биосферу и предотвратить разрушения, спрогнозированные теоретиками. На этом этапе разрабатываются конкретные тактические и стратегические меры. Прикладная экология имеет более узкие ответвления: промышленная, сельскохозяйственная, медицинская, инженерная, экономическая, юридическая и пр.
В поле интереса экологии как науки попадает все, что окружает человека. Это комплексная дисциплина, которая давно вышла за рамки изучения природы. Вопросы, которые поднимает экология, жизненно важны для всех нас. Каким будет мир в будущем и будет ли вообще, зависит от ее достижений.
Уникальная подборка новостей от нашего шеф-редактора
Разделы экологии: особенности, характеристика и направления
Экология является наукой, которая изучает окружающую среду, закономерности жизнедеятельности живых организмов, а также воздействие человека на природу. Эта область знаний изучает те системы, которые выше отдельно взятого организма. В свою очередь, она подразделяется на более частные отрасли. Какие же дисциплины входят в экологию?
Биоэкология
Одним из старейших разделов экологии является биоэкология. Эта наука опирается на те фундаментальные знания о растительном и животном мире, которые человек сумел накопить в течение всей своей истории. Предмет этого направления в науке – это живые существа. При этом человек также изучается в рамках биоэкологии как отдельный вид. Такое направление в экологии использует биологический подход, чтобы оценить различные явления, взаимосвязи между ними и их последствия.
Основные направления
В фокусе изучения биоэкологии находится биосфера. Раздел экологии, который изучает живые существа, в силу разнообразия данных о природе не может состоять только из одной дисциплины. Поэтому она подразделяется на несколько подразделов.
В настоящее время биоэкология является тем учением, которое лежит в основе природопользования и охраны окружающей среды. В настоящее время природоохранные процессы осуществляются при помощи современных биотехнологических методов.
Актуальность науки
Каждый человек рано или поздно задумывается о том, насколько важна для жизни и здоровья качественная окружающая среда. Сейчас экология стремительно меняется. И не последнюю роль здесь играет хозяйственная деятельность человека. По причине разрушительной деятельности заводов и фабрик пресная питьевая вода ухудшается, водоемы становятся более мелкими, ландшафт пригородов меняется. Ядохимикаты загрязняют почву.
Биоэкология – это раздел экологии, изучающий методы, при помощи которых окружающая среда может быть очищена от загрязнений, экологический баланс снова восстановлен, а тотальная экологическая катастрофа предотвращена.
Как применяются знания о природе?
Общая экология
Этот раздел экологии изучает организмы в контексте их взаимодействия со всем окружающим миром. Эта связь между живым существом и той средой, в которой он живет. Это касается и человека. Специалисты разделяют весь живой мир на три категории: растения, животные и людей. Поэтому и общая экология также разветвляется на три направления – экология растений, экология животных, а также гуманная экология. Необходимо отметить, что научное знание является достаточно обширным. Существует порядка сотни разделов общей экологии. Это направления лесной, городской, медицинской, химической дисциплины и многие другие.
Прикладное направление
Это раздел науки, который занимается преобразованием экологических систем на основе тех знаний, которые имеются у человека. Такое направление представляет собой практическую часть экологической деятельности. При этом прикладное направление содержит в себе еще три крупных блока:
Геоэкология
Это один из основных разделов экологии, зарождение которого связывают с именем немецкого исследователя-географа К. Тролля. В 30-х годах прошлого столетия им было введено это понятие. Геоэкологию он считал одной из ветвей общего естествознания, в которой исследования из области географии и экологии объединяются между собой. В России такой термин получил распространение, начиная с 70-х годов прошлого столетия. Исследователи выделяют несколько понятий геоэкологии.
Согласно одному из них, эта дисциплина изучает геологическую среду и ее экологические особенности. Такой подход предполагает, что геологическая среда связана с биосферой, гидросферой, атмосферой. Геоэкология также может определяться как наука, которая изучает взаимодействие биологической, географической, а также производственной сфер. В таком случае этот раздел науки о природе изучает различные аспекты природопользования, отношений между окружающей средой и человеком. Различные трактовки выделяются в зависимости от того, какую именно науку (геологию, географию, или же экологию) автор определения принимает за основную.
В такой сфере науки о природе выделяются три основных направления.
Частные направления исследований этой области науки о природе – это экология суши, пресных вод, атмосферы, крайнего Севера, высокогорных районов, пустынь, геохимическая экология, а также другие области. Основными задачами дисциплины являются выявление закономерностей того воздействия, которое человек оказывает на природу, а также направить это воздействие на улучшение окружающей среды и ее улучшение.
Социальная экология
Это раздел экологии, изучающий взаимоотношения между человеком и окружающей средой – географической, социальной, а также культурной. Основной задачей этого научного направления является оптимизация хозяйственной деятельности и окружающей среды. Причем это взаимодействие должно быть оптимизировано на постоянной основе.
Гармоничные взаимоотношения между природой и человеком возможны только в том случае, если природопользование происходит рационально. Научные принципы рационального использования ресурсов окружающего мира призваны разрабатывать и другие дисциплины: медицина, география, экономика. Социальная экология по-другому называется экологией человека. Предшественником этой науки считается богослов Томас Мальтус, который призвал человечество ограничить прирост населения по той причине, что природные ресурсы не являются безграничными.
Экология 2020
Наука экология
1. Предмет экологии
«Под экологией мы понимаем общую науку об отношениях организмов с окружающей средой, куда мы относим в широком смысле все условия существования» (Эрнст Геккель, 1866 год). Этот термин образован от греческих слов: “oikos” –дом, жилище, родина и “logos” – учение, наука, Таким образом «Экология» означает “наука о среде обитания”, «наука о доме».
Соответственно, предметом изучения экологии является система “организмы плюс среда их обитания”, причем среда, преобразованная самими организмами и, в частности, человеком.
С развитием науки и техники в промышленное производство вовлекается всё большое количество природных ресурсов (полезные ископаемые – нефть, руда, дерево, вода, земельные участки), соответственно увеличивается и количество образующихся твердых, жидких и газообразных отходов, которые в большинстве случае негативно влияют на природу и, в частности, людей, снижая качество нашей жизни.
До 60-х годов XXстолетия экология рассматривалась как раздел биологии, то сейчас экология сформировалась в интегрированную дисциплину, связанную с естественными, инженерно-техническими и гуманитарными науками. Важность и актуальность экологических проблем для судеб человечества столь велика, что для их решения необходима мобилизация всех отраслей знаний, накопленных человечеством. Происходит взаимопроникновение и взаимообогащение целями, идеями и методами между такими науками, как: науки о Земле, математика, физика, химия, классическая экология, вычислительная техника, теория больших систем, экономика, социология, политология, юриспруденция, этика, философия, медицина и др.
Глава 1. Предмет экологии. Методы и задачи
Т.А. Акимова, A.П. Кузьмин, В.В. Хаскин
Экология. Природа — Человек — Техника
Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. — 343 с.
Глава 1. Предмет экологии. Методы и задачи
1.2. Основные разделы экологии
Основные разделы современной экологии: общая (теоретическая) экология, биоэкология, геоэкология, экология человека и социальная экология, прикладная экология.
Каждый раздел имеет свои подразделы и связи с другими частями экологии и смежными науками.
Общая экология посвящена объединению разнообразных экологических знаний на едином научном фундаменте. Ее ядром является теоретическая экология, которая устанавливает общие закономерности функционирования экологических систем. Многие природные экологические процессы происходят очень медленно и обусловлены множеством факторов. Для изучения их механизмов недостаточно одних натурных наблюдений, нужен эксперимент. Экспериментальная экология обеспечивает методическим инструментарием различные разделы науки. Но возможности эксперимента в экологии ограниченны. Поэтому широко применяется моделирование, в частности математическое. Вместе с обработкой информации и количественным анализом фактического материала оно входит в раздел теоретической экологии, который называют математической экологией.
Биоэкология — «классическая» экология, сформировавшаяся в рамках биологии, представляет собой достаточно цельную область естествознания. Она посвящена взаимодействиям со средой надорганизменных биологических систем всех уровней.
— экология отдельных особей как представителей определенного вида организмов — аутоэкология;
— экология генетически однородных групп организмов одного вида, имеющих общее место обитания, — популяционная экология;
— экология многовидовых сообществ, биоценозов — синэкология;
— учение об экологических системах — биогеоценология.
Другой принцип деления относится к таксономическим группам организмов — царствам бактерий, грибов, растений, животных и к более мелким систематическим категориям: типам, классам, отрядам. Например, экология водорослей, экология насекомых, экология птиц, экология китов и т.п. Еще один раздел составляет эволюционная экология — учение о роли экологических факторов в эволюции. Именно в биоэкологии на основе изучения роли потоков веществ, энергии и информации в жизнедеятельности организмов формируется представление об экологии как об экономике природы.
Подразделение производится также по типу среды обитания — наземной (суши), почвенной, пресноводной, морской; по принадлежности сообществ организмов к разным природно-климатическим зонам (экология тундры, тайги, степей, пустынь, гор, тропических лесов) и типам ландшафтов (экология речных долин, морских берегов, болот, островов, коралловых рифов и т.п.). Эту совокупность приложений иногда называют географической экологией, или геоэкологией.
На стыке биоэкологии и геохимии Земли на основе изучения роли живых организмов в планетарной трансформации солнечной энергии и в круговороте химических элементов возникло учение о биосфере — глобальной экологической системе. Современная глобалистика существенно расширила горизонты экологии и усилила ее проблемную направленность.
В сумму экологических знаний несколько отдельно от традиционной биоэкологии входит экология человека — комплекс дисциплин, исследующих взаимодействие человека как индивида (биологической особи) и личности (социального субъекта) с окружающей его природной и преобразованной самим человеком средой. Важной особенностью экологии человека является социобиологический подход — правильное уравновешивание биологических и социальных аспектов.
Социальная экология как часть экологии человека — это объединение научных отраслей, изучающих связь общественных структур (начиная с семьи и других малых общественных групп) с природной и социальной средой их окружения. К этому объединению относятся экология народонаселения — экологическая демография и экология человеческих популяций. При этом рассматривается как влияние среды на общество, так и воздействие общества на среду.
Прикладная экология — большой комплекс дисциплин, связанных с различными областями человеческой деятельности и взаимоотношений между человеческим обществом и природой. Она формирует экологические критерии экономики, исследует механизмы антропогенных воздействий на природу и окружающую человека среду, следит за ее качеством, обосновывает нормативы неистощительного использования природных ресурсов, осуществляет экологическую регламентацию хозяйственной деятельности, контролирует экологическое соответствие различных планов и проектов, разрабатывает технические средства охраны окружающей среды и восстановления нарушенных человеком природных систем. Выделяются следующие разделы прикладной экологии: инженерная, сельскохозяйственная, биоресурсная и промысловая, коммунальная, медицинская.
Инженерная экология — сравнительно новое направление экологической науки, изучающая взаимодействия техники и природы, закономерности формирования региональных и локальных природно-технических систем и способы управления ими в целях защиты природной среды и обеспечения экологической безопасности. Инженерная экология призвана обеспечить соответствие техники и технологии промышленных объектов экологическим требованиям. В ее сферу входит комплекс взаимосвязанных задач:
— регламентация экологически безопасного производственного освоения территорий, размещения и строительства хозяйственных объектов;
— оптимизация отраслевой структуры производства;
— определение допустимой техногенной нагрузки на территории, контроль и регламентация материально-энергетических потоков производства и техногенных эмиссии (т.е. испускания, выброса побочных продуктов) от различных инженерных объектов;
— экологизация производства, создание ресурсосберегающих и малоотходных технологий, экологически чистых материалов и продуктов производства;
— экологическая безопасность территориальных промышленных комплексов, производственных процессов, сооружений, машин и изделий;
— инженерно-экологическое обеспечение производства, разработка методов инженерно-экологической профилактики, восстановления и реконструкции ландшафтов.
Центральное место в сфере инженерной экологии занимает промышленная экология — область прикладной экологии, которая изучает воздействия промышленности на природу, окружающую человека среду, разрабатывает средства регламентации этих воздействий и защиты от них окружающей среды. С промышленной экологией тесно связаны экологические аспекты энергетики, транспорта, строительства, горного дела и т.п. Инженерной экологии приходится также иметь дело с влиянием экологических факторов и различных живых организмов на инженерные объекты.
Сельскохозяйственная экология в своей значительной части сливается с биологическими основами земледелия (агроэкология) и животноводства (экология сельскохозяйственных животных). Экосистемный подход обогащает агробиологию принципами и средствами рациональной эксплуатации земельных ресурсов, повышения продуктивности и получения экологически чистой продукции.
Биоресурсная и промысловая экология изучает условия, при которых эксплуатация биологических ресурсов природных экосистем (лесов, континентальных водоемов, морей, океана) не приводит к их истощению и нарушению, утрате видов, уменьшению биологического разнообразия. В задачи этой дисциплины входят также разработка методов восстановления и обогащения биоресурсов, научное обоснование интродукции и акклиматизации растений и животных, создания заповедников.
Экология поселений, коммунальная экология — разделы прикладной экологии, посвященные особенностям и влияниям различных факторов искусственно преобразованной среды обитания людей в жилищах, населенных пунктах, в городах (урбоэкология).
Медицинская экология — область изучения экологических условий возникновения, распространения и развития болезней человека, в том числе острых и хронических заболеваний, обусловленных природными факторами и неблагоприятными техногенными воздействиями среды. Медицинская экология включает в качестве раздела рекреационную экологию, т.е. экологию отдыха и оздоровления людей, смыкающуюся с курортологией.
Из этого перечня видно, что экологизации подверглись многие науки и сферы практической деятельности. В их пограничных зонах возникают новые дисциплины. Геоэкология тесно взаимодействует с биогеографией — наукой о географическом распределении живых организмов; многие разделы этих дисциплин накладываются друг на друга. Это же можно сказать и об экологии человека, с одной стороны, и социологии, антропологии, с другой.
Еще теснее переплетаются с родственными дисциплинами ветви прикладной экологии. Ее экономические аспекты изучаются быстро развивающейся экономикой природопользования. Уже упомянута сопряженность сельскохозяйственной экологии с агробиологией. Экология города имеет много общего с коммунальной гигиеной. Медицинская экология в большой мере опирается на токсикологию, патологию и эпидемиологию. Большинство требований промышленной экологии совпадает с нормами безопасности и культуры производства, гигиены труда и производственной санитарии, эргономики и безопасности жизнедеятельности.
Все это отнюдь не свидетельствует о размывании предмета экологии. Напротив, происходит интеграция знаний: в пограничных областях происходит взаимное обогащение наук. Размах экологизации указывает на то, что экология претендует на лидирующее положение в современной науке и способствует синтезу фундаментальных знаний о природе и обществе. По выражению Н.Ф.Реймерса (1994) экология «выросла из коротких штанишек, надетых на нее Э.Геккелем, но еще не удостоилась нового костюма» — научного признания, соответствующего ее общественной значимости. Формирование фундаментальных теоретических основ экологии находится еще в самом начале. Приведенный выше перечень показывает, что по системной совокупности объектов «большая экология» — это одна из самых сложных синтетических наук, требующая универсальной подготовки и глубоких профессиональных знаний.