1. Объект изучения экологии — взаимодействие живых систем.
2. Методы, используемые в экологических исследованиях.
3. Роль экологии в формировании современной картины мира и в практической деятельности людей.
4. Значение экологии в освоении профессий и специальностей среднего профессионального образования.
Объект изучения экологии — взаимодействие живых систем
Впервые в 1866 г. термин «экология» употребил немецкий биолог Э. Геккель (1834-1919 гг.).
В центре внимания экологии - живые объекты. Ее задачи — изучить, как выживают различные виды в постоянно изменяющихся на Земле условиях, что объединяет их с внешним миром, какие законы позволяют жизни сохранять устойчивость при колебаниях и нарушениях внешней среды. Таким образом, экология тесно связана и с теми науками, которые изучают законы неживой природы.
Можно сказать, что экология изучает взаимодействия живой и неживой природы.
Современное человечество, вооруженное техникой и использующее огромное количество энергии, представляет могучую силу, воздействующую на природу Земли. Если эти воздействия не учитывают природных законов и разрушают установившиеся за миллионы лет связи, возникают катастрофические последствия. Люди уже столкнулись с целым рядом природных катастроф, вызванных их деятельностью, и обеспокоены тенденцией нарастания неустойчивости природы. Поэтому экология в настоящее время приобретает особое значение как наука, помогающая найти пути выхода из возникающего кризиса.
Поэтому выделяют две главные составные части современного экологического знания — это общая, или фундаментальная, экология, изучающая всю живую природу в целом, и социальная экология, изучающая взаимосвязи человеческого общества с природой. Отсюда вытекают правила и приемы рационального природопользования, охраны природы и окружающей человека среды.
История развития экологии.
1. В самых древних религиях и законах прослеживается гармоничное существование человека и природы, например, у язычников Боги – олицетворение природных сил.
2. На заре Нового Времени и в эпоху Возрождения (XVI-XVIII вв.) возобладало представление о бесконечном могуществе человека – «человек – царь природы», который имею возможность и право бездумной эксплуатации природных ресурсов. Объекты природы рассматривались разрозненно и только с точки зрения их возможной эксплуатации. При этом большинство экологических закономерностей было установлено в этот период.
3. В XIX в благодаря работам Ч. Дарвина об естественном отборе наука вернулась к идее целостности природных комплексов. Возникла необходимость выделения экологии как части биологии, изучающей взаимодействие живых организмов с их средой обитания.
4. Основоположник современной геохимии и учения о биосфере Владимир Иванович Вернадский (1863-1945 гг) первый указал на то, что живые организмы не только приспосабливаются в процессе биологической эволюции к природным условиям, но и сами в свою очередь очень сильно влияют на формирование геологического и геохимического облика Земли.
Экология стала наукой об экологических системах – экосистемах. Экосистема – это связанная совокупность всех живых организмов и их неживого окружения в некоторых пространственных пределах.
Самая крупная экосистема Земли – биосфера, которую можно разбить на составляющие ее экосистемы, вплоть до уровня отдельных организмов, например, крупные тропические деревья могут служить «домом» для огромного числа организмов.
Экосистемы разного уровня образуют иерархическую структуру. Особенно важным структурным уровнем является биогеоценоз – система, состоящая из сообщества живых организмов (биота) и его абиотического окружения на ограниченном участке земной поверхности с однородными условиями (биотоп).
Термин биогеоценоз предложил в 1944 году Владимир Николаевич Сукачев (1880-1967).
Антропогенные экосистемы – искусственно созданные человеком экосистемы и продолжающие существовать только благодаря его усилиям (с/х угодья, города, лесопосадки).
Методы, используемые в экологических исследования х.
Экология – междисциплинарная наука, поэтому она использует методы не только биологических наук, но и физики, химии, географии, геологии, геофизики, метеорологии и климатологии, с широким привлечением математического аппарата.
В связи с этим в экологии используются как общие методы, которые нашли свое применение во многих науках, так и специфические, которые обычно используются только в экологии.
Все экологические методы можно разделить на три основные группы:
- Методы, с помощью которых собирается информация о состоянии экологических объектов: растений, животных, микроорганизмов, экосистем, биосферы;
- Обработки полученной информации, свертывание, сжатия и обобщения;
- Методы интерпретации полученных фактических материалов.
Сбор информации может происходить с помощью полевых экологических исследований, которые обычно подразделяются на маршрутные, стационарные, описательные и экспериментальные.
Маршрутные методы используются для выяснения присутствия тех или иных жизненных форм организмов, экологических групп, фитоценозов и т. п., их разнообразия и встречаемости на исследуемой территории. Основными приемами являются: прямое наблюдение, оценки состояния, измерение, описание, составление схем и карт.
К стационарным методам относятся приемы длительного (сезонного, круглогодичного или многолетнего) наблюдения за одними и теми же объектами, требующие неоднократных описаний, замеров, измерений наблюдаемых объектов. Характерным примером стационарного метода является мониторинг (наблюдение, оценка, прогноз) состояния окружающей среды.
Описательные методы являются одними из основных в экологическом мониторинге. Прямое, непосредственное наблюдение за изучаемыми объектами, фиксирование динамики их состояния во времени и оценка регистрируемых изменений позволяют прогнозировать возможные процессы в природной среде.
Экспериментальные методы объединяют различные приемы прямого вмешательства в обычное, естественное состояние исследуемых объектов. Производимые в эксперименте наблюдения, описания и измерения свойств объекта обязательно сопоставляются с его же свойствами в условиях, не задействованных в эксперименте (фоновый эксперимент).
Благодаря моделированию экологических явлений, т. е. имитация в искусственных условиях различных процессов, свойственных живой природе, например, были осуществлены многие химические реакции, протекающие в растении при фотосинтезе.
В некоторых областях биологии и экологии широко применяются так называемые "живые модели". Несмотря на то, что различные организмы отличаются друг от друга, многие физиологические процессы в них протекают практически одинаково. Поэтому изучать их удобно на более простых существах. Они-то и становятся живыми моделями. Например, в качестве модели для изучения обмена веществ может служить зоохлорелла - одноклеточные микроскопические водоросли, которые быстро размножаются в искусственных условиях, а для исследования внутриклеточных процессов используются гигантские растительные и животные клетки и т. д.
В настоящее время все шире используется компьютерное моделирование экологических ситуаций.
На сегодняшний день роль экологии в жизни и практической деятельности человека растет. Это связано с обострением экологической ситуации на Земле, вызванной ростом населения, большим потреблением энергии, обострением социальных противоречий. Дальнейшее развитие и даже существование современной цивилизации возможно только в гармонии с окружающей средой.
Экологические законы и принципы необходимо соблюдать во всех областях деятельности человека, в том числе и в строительстве:
1) Экологичность строительных материалов.
2) Экологические требования к месторасположению строительного объекта, в том числе при особых природных условиях.
3) Влияние строительства на окружающую среду: изменение природного ландшафта, расход древесины и других естественных природных материалов, отходы произво дства; гидротехнические объекты и др.
4) Уборка строительных отходов.
5) Главная цель проектов по планированию строительной деятельности - сохранение на градостроительной площадке и на прилегающей территории ландшафта природы: покрова почвы; кустарников и деревьев.
Предназначение дисциплины «Экология» обосновано необходимостью сохранения экологического благополучия на Земле, которое всецело зависит, прежде всего, от уровня экологических знаний и соблюдения экологических принципов.
В 70 гг XX века американский ученый Барри Коммонер сформулировал экологические «законы», или принципы, формулировки которых, признали ученые всего мира:
1. Все связано со всем. Этот закон предостерегает население нашей планеты от необдуманных действий. Например, осушили болото, чтобы построить дом – обмелела река.
2. Все должно куда-то деваться. Этот закон говорит нам о том, что нужно думать об утилизации отходов.
3. Природа «знает» лучше. Этот закон о том, что человек часть природы и иногда не нужно пытаться переделать природу, это может привезти к неприятным последствиям.
4. Ничего не дается даром. Этот закон о том, что мы платим за все, что создаем и чем пользуемся.