Предмет і структура екологічних досліджень
Хоча термін “екологія” Ернст Геккель запропонував ще в 1866 р, який в буквальному розумінні означає “наука про местообитании”, єдиного і суворого визначення екології як науки немає.
У великому енциклопедичному словнику “Біологія” (Москва, 1998) дається таке визначення: “Екологія – це біологічна наука, що вивчає організацію та функціонування надорганізменних систем різних рівнів: популяцій, біоценозів (спільнот), біогеоценозів (екосистем) і біосфери”.
Екологію визначають також як науку про взаємини організмів між собою і з навколишнім середовищем.
На наш погляд, це визначення утримує екологію тільки в рамках біологічних наук. Але зміст поняття екології багаторазово розширювалося і під нею стали розуміти науку, що вивчає середовище проживання всіх живих істот, включаючи людину.
За визначенням В. А. Радкевича (1998), екологія – це наука, що досліджує закономірності життєдіяльності організмів (в будь-яких її проявах, на всіх рівнях інтеграції) в їх природному середовищі існування з урахуванням змін, внесених у середу діяльністю людини.
Таким чином, сучасна екологія перетворюється з розділу біології в своєрідну гіпернауку, в комплекс фундаментальних і прикладних дисциплін, в так звану мегаекологію, т. Е. “Велику екологію” або “макроекологія”.
Слід зазначити, що в західній літературі і в ряді наших спеціальних видань з біології термін “екологія” часто вживають для традиційного кола об’єктів і методів, а все, що пов’язано з екологією людини, навколишнім середовищем і охороною природи називають наукою про довкілля (environmental science ). У вітчизняній літературі обидва ці поняття часто використовують або як синоніми, або включають останнє в екологію.
Тому мегаекологію можна поділити на дві великі гілки: загальну і приватну (спеціальну).
Основний, традиційної, частиною екології як біологічної науки є загальна екологія.
Загальна екологія вивчає основні принципи будови і функціонування різних надорганізменних систем.
Предметом загальної екології є біологічні макросистеми – популяції, біоценози, екосистеми, їх динаміка в часі і просторі. Причому вивчаються як природні, так і антропогенні системи, т. Е. Створені людиною, – агроценози, міста і т. Д.
Загальна екологія вивчає прояви життя на чотирьох рівнях її організації:
1) организменном;
2) популяційно-видовому;
3) биоценотическом або биогеоценотическом;
4) біосферному.
На організмовому рівні розглядаються як проблеми адаптації організмів до впливу чинників середовища, так і одночасний вплив цього організму на навколишнє середовище.
Популяційно-видовий рівень відображає наявність або відсутність виду в даних природних умовах, ступінь рясності або рідкості виду в конкретному місці, ступінь стійкості і коливання чисельності популяції на досліджуваної території.
Ці завдання вирішуються з використанням двох наукових підходів:
1. Дослідження проводиться в залежності від властивостей і ознак, характерних для окремо взятої особини. При цьому вишукуються поєднання різних властивостей організму та їх використання особинами в популяції.
2. Відбувається вивчення та оцінка властивостей популяції, розглядається їх взаємозв’язок із середовищем проживання особин в популяції.
На биоценотическом рівні вивчаються склад і структура співтовариства, біоценозу; розглядаються шляху перетворення і використання енергії та біогенних елементів в біоценозі в рамках кругообігу речовин і енергії біосфери; досліджуються властивості функціонування спільнот.
На біосферному (глобальному) рівні виявляються причини і механізми зміни елементів біосфери в результаті антропогенного впливу.
Таким чином, у складі загальної екології в залежності від досліджуваного рівня прояви життя можна виділити чотири основні гілки:
1) аутекологія (від грец. Autos – сам) – екологія особин і складених ними видів, вивчає взаємовідносини організму (виду, особини) з навколишнім середовищем і досліджує дію середовища на морфологію, фізіологію і поведінку організмів;
2) демекологія (від грец. Demos – народ, населення) – екологія популяцій, вивчає динаміку популяцій, описує і встановлює причини коливання чисельності різних видів;
3) ейдоекологія (від грец. Eidos – образ, вид) – екологія видів. Найменш розроблене напрямок, так як вид як надорганизменная біологічна макросистема ще не став об’єктом активного вивчення сучасної екології. Це пояснюється тим, що інтерес дослідників з організму переключився відразу ж на популяцію, а потім на біоценоз;
4) сінекологія (від грец. Syn – разом) – екологія співтовариств, або біоценозів, досліджує взаємини популяцій і співтовариств із середовищем. Часто до цих основних розділах додають ще біогеоценологией – вчення про біогеоценозах, або екологічних системах, і біосферології – вчення про функціонування біосфери.
Приватна, або спеціальна, екологія займається вивченням екологічних аспектів конкретних таксономічних груп організмів (екологія різних видів рослин, тварин, екологія людини і т. Д.) Або спільнот (екологія сільськогосподарських екосистем – агроекологія, рослинних угруповань – фітоценологія і т. Д.).
Розвиток промисловості, сільськогосподарського виробництва призвело до виникнення нового напрямку екології – прикладної екології.
Такі науки, як промислова (інженерна), сільськогосподарська, промислова екологія, вивчають можливість використання природних ресурсів та середовища життя, допустимі навантаження на них, форми управління та господарювання. Вони досліджують вплив промисловості, транспорту, сільського господарства на природу і, навпаки, вплив природного середовища на функціонування промислових підприємств і сільськогосподарських комплексів.
Екологічними проблемами Землі як планети займається глобальна екологія.
Завданнями екології є:
1. Вивчення закономірностей взаємовідносин різних груп організмів (популяцій, видів) з факторами зовнішнього середовища та їх вплив на середовище існування.
2. Вивчення біогеоценозів та їх систем.
3. Розробка основ раціонального використання природних ресурсів людиною і прогнозування антропогенних змін середовища.
4. Розробка та впровадження біологічних методів боротьби зі шкідниками та бур’янами, безвідходних та маловідходних технологій виробництва.
Кожна з перерахованих завдань вирішується за допомогою певних методів дослідження, які допомагають розглянути все різноманіття зв’язків, що формуються на рівні біологічних макросістем.
Для цього широко використовують методи фізіології, біохімії, анатомії, систематики та інших біологічних і небіологічних наук. Вибір того чи іншого методу визначається в першу чергу з урахуванням особливостей об’єкта вивчення.
Всі методи, що застосовуються в екологічних дослідженнях, можна розділити на три великі групи.
1. Польові методи. Їх використання дозволяє вивчити конкретний вплив цілого комплексу екологічних факторів на розвиток і життєдіяльність популяції в природних умовах. До них можна віднести:
а) методи реєстрації та оцінки стану середовища (наприклад, метеорологічні спостереження, вимірювання освітленості, моніторинг);
б) методи кількісного обліку організмів;
в) методи оцінки біомаси та продуктивності рослин і тварин.
2. Експериментальні методи. Вони дозволяють досліджувати впливу окремих факторів середовища на життєдіяльність організмів в лабораторних умовах.
У реальному середовищі існування неможливо розглянути вплив на організм або співтовариство окремого фактора, так як вони діють комплексно. Тому створюються штучні моделі екосистем, аналогічні природним.
3. Методи математичного моделювання та екологічного прогнозування. Вони дають можливість прогнозувати розвиток екосистем в залежності від змін клімату і антропогенних впливів. В основі цих моделей лежить кількісний аналіз спостережень фахівців різного профілю: біологів, геологів, гідрологів, метеорологів, мікробіологів і т. Д. Ці дані обробляються за допомогою комп’ютерних програм, аналізуються. В результаті їх оцінки робляться висновки про наслідки того чи іншого впливу на екосистему в режимі реального часу або через десятиліття.
Як правило, в екологічних дослідженнях ці та інші застосовувані методи досліджень використовуються спільно або в комплексі.
(2 votes, average: 4.50 out of 5)