Разделы экологии и что они изучают таблица
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.
Раздел 1. Общая экология и ее основные категории
И.Ф. Рассашко, О.В. Ковалева, А.В. Крук
Общая экология
Тексты лекций для студентов специальности 1-33 01 02 «Геоэкология». – Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2010. – 252 с.
Раздел 1. Общая экология и ее основные категории
Лекция 1. Предмет, задачи, цели, содержание экологии
1.3. Разделы и направления экологии
В экологии в соответствии с уровнями организации живого объективно выделяются разделы, изучающие органический мир на уровне особи (организма), популяции, вида, биоценоза, экосистемы (биогеоценоза) и биосферы (рисунок 1.2).
Рисунок 1.2 – Уровни организации материи (по Н. И. Николайкину, 2004)
В последнее время в экологии принято выделять разделы в зависимости от конкретного биологического объекта (экология растений, экология животных, экология микроорганизмов), среды, местообитания организмов (экология суши, экология озера, моря, экология почвы, гидросферы), уровня организации живого. Одним из разделов экологии является экология человека. В экологии человека выделяют два важных направления. Одно связано с влиянием природной среды и ее компонентов на антропосистему (все структурные уровни человечества, все группы людей и индивидуумы), другое вытекает из необходимости изучать последствия антропогенной деятельности.
Современная экология включает в себя следующие направления (рисунок 1.3). В состав современной экологии входят:
– общая (классическая) экология, изучающая взаимодействия биологических систем с окружающей средой;
– геоэкология (ландшафтная экология), исследующая экосистемы (геоэкосистемы) высоких уровней, до биосферного включительно; интересы геоэкологии сосредоточены на анализе структуры и функционирования ландшафтов (природных комплексов географического ранга), взаимоотношений их составных биотических и косных (абиотических, неживых) компонентов, воздействия общества на природные составляющие;
– глобальная экология, изучающая общие законы функционирования биосферы как глобальной экологической системы;
– социальная экология, рассматривающая взаимоотношения в системе «общество – природа»;
– прикладная экология, изучающая механизмы воздействия человека на биосферу, способы предотвращения негативного воздействия и его последствий, разрабатывающая принципы рационального использования природных ресурсов. Она базируется на законах, правилах и принципах экологии и природопользования.
Рисунок 1.3 – Структура современной экологии
Одним из направлений современной экологии является экономическая экология, связанная с использованием природных ресурсов. Успешно развивается инженерная экология, решающая вопросы устранения отрицательных последствий вмешательства человека в природные сообщества.
При всем многообразии в современной экологии можно выделить три ветви: общая экология (классическая экология), геоэкология и прикладная экология.
Классическая экология изучает биологические системы, т. е. занимается исследованием органического мира на уровнях особей, популяций, видов, сообществ. В связи с этим выделяют:
– аутэкологию (экологию особей) – (от греч. аutos – сам) – устанавливает пределы существования особи (организма) в окружающей среде, изучает реакции организмов на воздействия факторов среды. Аутэкология в качестве живой системы рассматривает отдельный живой организм – растение, животное или микроорганизм. Термин «аутэкология» был введен швейцарским ботаником К. Шретером в 1896 г.;
– демэкологию (экологию популяций) – (от греч. demos – народ) – изучает естественные группы особей одного вида – популяции, условия их формирования, внутрипопуляционные взаимоотношения, динамику численности;
– эйдэкологию (экологию видов) – (от греч. eidos – образ, вид) – изучает вид как определенный уровень организации живой природы. В этом направлении проведено еще недостаточно научных исследований;
– синэкологию (экологию сообществ) – (от греч. sin – вместе) – изучает ассациации популяций разных видов растений, животных и микроорганизмов, их взаимодействие с окружающей средой. Термин введен К. Шретером в 1902 г.
Научная электронная библиотека
Хамзина Ш. Ш., Жумабекова Б. К.,
1.4. Основные разделы и структура современной экологии. Формирование экологических знаний и культуры
Экология как наука сложна и многогранна. В настоящее время экология представляет собой разветвленную систему. В ней условно выделяют крупные направления: биоэкология (общая экология), геоэкология, прикладная экология, экология человека и социальная экология (рис. 1).
Рис. 1. Структура современной экологии
Современная экология стала крупнейшей междисциплинарной областью знаний, охватывающей естественные, технические и общественные явления. В основе всех современных направлений экологии лежат фундаментальные идеи биоэкологии (или «классической экологии»).
Биоэкология по изучению уровней биологических систем классифицируется:
— Экология особей (аутэкология) – изучает взаимодействие организма с окружающей средой.
— Экология популяций (демэкология) – изучает взаимодействие между особями в популяции и популяций с окружающей средой.
— Экология сообществ (синэкология) – изучает взаимодействие между популяциями в сообществе и сообществ с окружающей средой.
— Биогеоценология – изучает биогеоценозы.
— Учение о биосфере (глобальная экология) – изучает биосферу Земли.
В соответствии с крупнейшими систематическими категориями органического мира биоэкологию подразделяют на:
В 90-е годы формируется новое направление в экологии – геоэкология. Геоэкология зародилась из географии и биологии как самостоятельное научное направление, тесно связанное со многими областями естествознания, обществознания и технознания.
Геоэкология (от греч. geo – земля) – наука о взаимодействии систем: географических (природно-территориальных комплексов, геосистем), биологических (биоценозов, биогеоценозов, экосистем) и социально-производственных (природно-хозяйственных комплексов, неотехсистем).
Термин «геоэкология» появился в научной литературе как синоним термина «ландшафтная экология» или «экология ландшафтов». Ландшафт – это определенный участок земной поверхности, в пределах которого различные компоненты природы (горные породы, рельеф, климат, вода, почва, растения, животные), взаимосвязанные и взаимообусловленные, составляют одно целое и образуют определенный вид местности.
Интересы геоэкологии сосредоточены на анализе структуры и функционирования ландшафтов, взаимоотношения их компонентов и воздействия человека на природные составляющие.
Важнейшими направлениями современной экологической науки являются экология человека и социальная экология.
Экология человека (антропоэкология) изучает взаимодействия человека как биосоциального существа со сложным многокомпонентным окружающим миром, с постепенно усложняющейся динамической средой обитания. Экология человека – комплексная, интегральная наука, исследующая общие законы взаимодействия и взаимовлияния биосферы и антропосистемы. Антропосистему образуют все структурные уровни человечества, все группы людей и индивидуумы.
Термин «экология человека» в науку введен американскими учеными Р. Парком и Э. Берджесом в 1921 году. Перечень задач, решаемых экологией человека, чрезвычайно широк. В их совокупности различаются два направления. Одно связано с влиянием природной (географической) среды и ее компонентов на антропосистему, другое вытекает из необходимости изучать последствия антропогенной деятельности.
Социальная экология (социоэкология) – наука, изучающая взаимоотношения в системе общество – природа, влияние окружающей среды на общество.
Главной целью социальной экологии является оптимизация существования человека и окружающей среды на системной основе. Человек выступает в этом случае в качестве социума, поэтому предмет социальной экологии – это крупные контингенты людей, распадающиеся на отдельные группы в зависимости от своего социального статуса, рода занятий, возраста.
Социальная экология рассматривает биосферу Земли как экологическую нишу человечества, связывая окружающую среду и деятельность человека в единую систему «природа – общество». Она раскрывает воздействие человека на равновесие природных экосистем, изучает вопросы рационализации взаимоотношений человека и природы. Задача социальной экологии как науки состоит также в том, чтобы предлагать такие эффективные способы воздействия на окружающую среду, которые бы не только предотвращали катастрофические последствия, но и позволяли существенно улучшить биологические и социальные условия развития человека и всего живого на Земле.
Одним из направлений, связанных с социальной экологией, является прикладная экология, разрабатывающая нормы использования природных ресурсов и среды жизни, устанавливающая допустимые нагрузки на них и определяющая формы управления экосистемами. К прикладным видам экологии относятся: промышленная (инженерная) экология, сельскохозяйственная экология, промысловая экология, химическая экология, рекреационная экология, медицинская экология, природопользование и охрана природы.
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.
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.