Екологія - це наука, що вивчає ... Основи екології. Зв'язок екології з іншими науками

Планета Земля - маленька блакитна перлина, загублена в нескінченних холодних світах космічного простору і стала домом для мільярдів живих істот. Життям пронизане буквально весь простір нашого світу: вода, земля, повітря.

І все це різноманіття живих форм, починаючи з найпростіших мікроорганізмів і закінчуючи вершиною еволюції - людиною розумною, - здатне надавати найбезпосередніший вплив на життєдіяльність планети. Екологія - це наука, що вивчає взаємодію всіх живих організмів, що населяють Землю, а також їх численних спільнот як між собою, так і з навколишнім їх середовищем.

Трохи історії

Багато сучасні люди не знають, що екологія стала розвиватися як окрема галузь науки тільки лише в середині XX століття. До цього часу вона була лише частиною біології. А основоположником екології був затятий прихильник і прихильник теорії Дарвіна, талановитий натураліст і біолог - німець Е. Геккель.

На формуванні екології як окремої науки вплинули: з одного боку - посилення в XX столітті науково-технічного прогресу, а з іншого - швидке зростання населення нашої планети. Розвиток техніки і промисловості призвело до багаторазового збільшення споживаних природних ресурсів, що, в свою чергу, вплинув на навколишнє середовище.

У той час як чисельність людей стрімко примножувалася, поголів`я інших живих істот стало неухильно зменшуватися. НТП дозволив людям облаштовувати своє местопрібиваніе на планеті максимально комфортно, але в той же час послужив згубним фактором для природи. Виникла екстрена необхідність оперативного вивчення і дослідження середовища проживання. Зв`язок екології з іншими науками стала неминуча.

Фундаментальні основи науки екологія

Основи екології включають в себе вивчення взаємодії з навколишнім середовищем об`єктів, організованих на видовому, біосферному, організмовому і біоцентріческого рівнях. Таким чином можна виділити кілька основних розділів, які включає загальна екологія:

• Аутекологія, або екологія організмів - розділ, який займається вивченням індивідуальних зв`язків з навколишнім середовищем як кожної окремої видовий особини, так і організмів, що входять в загальну видову групу.
• Демекологія, або екологія популяцій. Завданнями цього розділу є вивчення природних механізмів, що відповідають за регулювання чисельності різних живих організмів, їх оптимальну щільність, а також виявлення допустимих меж вилучення різних видів і популяцій.
• Сінекологія, або екологія співтовариств детально вивчає взаємодію екосистем і популяцій з природним середовищем, а також механізми та структуру біогеоценозів.

Методи екологічних досліджень

Сучасна екологія використовує безліч методів для проведення досліджень. Проте всі вони можуть бути умовно розділені на дві категорії: польові методи та лабораторні.

За самим назвами можна зрозуміти, що всі польові дослідні роботи проводяться безпосередньо в природному середовищі. Їх, у свою чергу, можна розділити на:

• Стаціонарні. Ці дослідження включають в себе як тривале спостереження за природними об`єктами, так і виміри, докладний опис, а також інструментальний звіт.
• Маршрутні. Ведуться прямі спостереження за об`єктом, оцінюється його стан, проводиться вимірювання, опис, складаються карти і схеми.
• Описові - при первісному знайомстві з об`єктом дослідження.
• Експериментальні. Тут головне - досвід і експеримент, різноманітні хімічні аналізи, кількісна оцінка та ін.

Лабораторні методи мають у своїй основі проведення досліджень в лабораторних умовах. Так як екологія - це наука, що вивчає сукупність величезної безлічі факторів, особливе місце в практичному вивченні біооб`єктів відводиться методу моделювання.

Середовище життя живих організмів

Для того щоб точніше зрозуміти, як впливають ті чи інші екологічні фактори на різні живі види, необхідно спочатку усвідомити взаємозв`язок середовища проживання і життя різних об`єктів. Різноманітні природні умови, які зустрічаються на нашій Землі - водні, наземно-повітряні, ґрунтові, організменние, - є середовищем життя для самих різних видів рослин і тварин. Саме з середовища все живе отримує необхідні для життєдіяльності речовини. І туди ж повертаються продукти обміну живих організмів.

Найпершою середовищем проживання для найдрібніших жителів планети стали водойми. Саме у воді виникло життя у вигляді крихітних бактерій - для того щоб потім освоїти наземно-повітряну і грунтову середовища. А организменного успішно заселили паразити і симбіонти.

Таким чином, саме відмінність умов існування в різних середовищах дало можливість виробитися у різних організмів сукупності ряду специфічних фізіологічних, морфологічних, поведінкових та інших різних властивостей, що допомагають їм максимально пристосуватися до непростих умов життя.

Екологічні фактори

Основи екології як науки велике значення надають окремим екологічним факторам. Під останніми слід розуміти будь-які елементи або умови середовища, які змушують ті чи інші організми пристосовуватися до них і адаптуватися. Існує всього три групи екологічних факторів:

• біотіческіе;
• абіотіческіе;
• антропогенні.

У біотичні фактори входять різні властивості живої природи. Вони здатні викликати пристосувальні реакції як у рослин (фітогенні), так і у тварин (зоогенние) і грибів (мікогенной).

Абіотичні, навпаки, є компонентами природи неживої: геологічні (руху льодовиків, вулканічна активність, радіація та ін.), Кліматичні (температура, світло, вітер, вологість, тиск і т. Д.), Грунтові (структура, щільність і склад грунту) , а також гідрологічні фактори (вода, тиск, солоність, протягом).

Антропогенні фактори екології відносяться до людської діяльності. Потрібно сказати, що саме людина викликає дуже серйозні зрушення в біогеоценозах. Причому для одних видів це стає сприятливим, а для інших ні.

Екологічні проблеми сучасності

Сьогоднішні екологічні проблеми пов`язані в основному саме з антропогенним впливом на природу. Глобальна екологія сповіщає про наступні серйозні небезпеки: кислотні дощі, виснаження озонового шару, парниковий ефект, забруднення навколишнього світу і проблема утилізації відходів людської життєдіяльності, деградація і ерозія грунту, опустелювання, повсюдна вирубка дерев, вимирання тварин, зміни в кліматі, загальне ослаблення імунітету людей, виснаження ресурсів (вода, газ, нафта, інші природні копалини), фотохімічний зміг і інші фатальні зміни.

Все це багато в чому спровоковане активним втручанням людей у природні процеси, а також нерозумної реалізацією рекреаційних, військових, економічних та інших планів, які змінюють природне середовище проживання.

Забруднення навколишнього середовища

Екологія - це наука, що вивчає в тому числі і забруднення навколишнього середовища (Біосфери). При цьому під забрудненням розуміється активне надходження в біосферу енергії або речовин, кількість, місце розташування або властивості яких здатні негативно впливати на середовище існування різних живих видів.

Розвиток промисловості і всесвітня урбанізація призводять до забруднення навколишнього простору не тільки твердими, рідкими і газоподібними речовинами та мікроорганізмами, але також і різними енергіями (звуки, шуми, випромінювання), які згубно впливають на різні екосистеми планети.

Існує два види забруднення біосфери, що розрізняються за походженням: природне (природне) - виникає без участі людей, і антропогенний. Останнє набагато небезпечніше, так як людина ще не навчився відновлювати середовище свого існування.

У наші дні забруднення йде жахливими темпами і стосується атмосферного повітря, підземних і поверхневих джерел води, грунту. Людство забруднило навіть навколоземний космічний простір. Все це не додає людям оптимізму і може спровокувати всесвітню екологічну катастрофу. Якнайшвидше розвиток екології як науки дає людству шанс уникнути загрози.

Забруднення грунту

В результаті необережної, нерозумної людської діяльності грунт навколо великих міст і територій, на яких розташовані великі промислові металургійні підприємства, ТЕЦ, підприємства машинобудування, виявилася забрудненою на величезні відстані.

Важкі метали, нафтопродукти, сполуки сірки та свинцю сукупно з побутовими відходами - ось чим насичена сучасна середовище проживання цивілізованої людини. Будь інститут екології підтвердить, що поряд з перерахованими вище речовинами, в грунті в достатку містяться різні канцерогенні речовини, що володіють здатністю викликати у людей страшні захворювання.

Земля, яка нас годує, піддається не тільки ерозії та забруднення шкідливими хімічними елементами, але ще й заболачівается, засоляется, вилучається для споруди різних споруд. І якщо природне руйнування поверхневого родючого шару може відбуватися дуже повільно, то ерозія, викликана антропогенною діяльністю, вражає своїми прискореними темпами.

Землеробство з рясним використанням пестицидів стає справжнім бичем для людства. Найбільшу небезпеку при цьому представляють стійкі сполуки хлору, здатні зберігатися в грунті довгі роки і накопичуватися в ній.

Забруднення повітря

Наступна серйозна екологічна загроза - це забруднення атмосфери. Знову ж воно може викликатися і природними факторами, наприклад, вулканічною діяльністю, цвітінням рослин, димом від палаючих лісів або вітрової ерозією. А ось антропогенний вплив завдає атмосфері шкоду набагато більший.

Антропогенний, або техногенний забруднення повітря відбувається через потрапляння в атмосферу великої кількості тих чи інших шкідливих речовин. Особливої шкоди в цьому плані завдає хімічна промисловість. Завдяки їй в повітря викидаються діоксид сірки, оксиди азоту, сірководень, вуглеводні, галогени та інші речовини. Вступаючи один з одним в хімічні реакції, вони здатні утворювати дуже небезпечні високотоксичні з`єднання.

Ситуацію посилюють автомобільні вихлопи. У більшості великих міст в безвітряну погоду стало звичайним таке явище, як фотохімічний зміг.

Забруднення водних запасів планети

Життя на планеті неможлива без води, але в наш час екологічні дослідження змусили вчених прийти до гіркого висновку: антропологічна діяльність робить згубний вплив на гідросферу Землі. Скорочуються природні запаси прісної води, і навіть величезний Світовий океан зазнає сьогодні глобальні зміни у своїй екосистемі, у зв`язку з чим багато морські мешканці приречені на вимирання.

Особливо насторожує той факт, що забруднення піддаються не тільки поверхневі води, але і підземні, на стан яких впливають не тільки відходи промислових підприємств, але також численні міські звалища, каналізаційні стоки, відходи тваринницьких комплексів, сховища добрив і хімічних речовин. До всього іншого, не обходиться цивілізація і без великих аварій. Аварійні скиди відходів у водойми - не такий вже рідкісний випадок.

Зв`язок екології з іншими науками

В першу чергу екологія - це наука, що вивчає проблеми навколишнього середовища, і однією їй не під силу виправити ситуацію, що склалася. Тепер, коли стало видно, наскільки тривожною є ситуація в різних екосистемах, стає ще зрозуміліше, наскільки важлива зв`язок екології з іншими науками. Без тісної взаємодії з медициною, біологією, хімією, фізикою і деякими іншими науковими галузями просто неможливо буде активно вирішувати екологічні проблеми.

Ученим належить докласти спільних зусиль для того, щоб постаратися звести до мінімуму ту шкоду, яку завдає людина природі. Вчені різних країн у спішному порядку шукають безпечні джерела енергії. У деяких державах уже значно зросла частка автомобілів, що працюють на електроенергії. Багато що залежить від зусиль хіміків, їм належить в новому столітті кардинально вирішувати проблему по мінімалізації шкоди промислових відходів. У рішенні загальних проблем повинні бути обов`язково задіяні всі галузі екології.

Екологічна ситуація в Росії

На жаль, екологія Росії перебуває далеко не в кращому стані. На думку авторитетних екологів, наша країна входить до трійки держав, які найбільш активно забруднюють екосистему планети. Крім Росії, в ганебний список увійшли ще Китай і США.

Ситуація ускладнюється ще й тим, що в той час як найбільш розвинені Європейські країни витрачають щорічно до 6% від свого бюджету на природоохоронні заходи, в Росії ці витрати не дотягують навіть і до 1%. Влада вперто не хочуть реагувати на спроби екологів звернути їхню увагу на жалюгідний стан справ у цій сфері.

А між тим екологія Росії викликає побоювання всього світового співтовариства, так як території, які вона займає, справді величезні, промислових підприємств дуже багато, відходи не переробляються і не утилізуються належним чином, і на тлі економічної кризи все це виглядає просто загрозливо.

Вплив екології на здоров`я людей

Вище вже було сказано, наскільки згубно впливають на здоров`я людини несприятливі для життя фактори навколишнього середовища. В першу чергу це, звичайно ж, стосується дітей, бо це - наше майбутнє. Але яке буде це майбутнє, якщо маленькій людині з пелюшок доводиться дихати забрудненим повітрям, харчуватися продуктами, в які додані шкідливі хімічні консерванти, пити воду тільки з пластикових пляшок і т. Д.?

В останні роки лікарі роблять акцент на те, що захворюваність бронхо-легеневі хворобами все вище і вище. Зростає кількість хворих на алергію, причому більшість з них знову ж - діти. У всьому світі спостерігається зростання захворювань, пов`язаних з імунодефіцитними станами. Можна припустити, що якщо людство найближчим часом не схаменеться і не постарається укласти мирний гармонійний союз з матінкою-Природою, то в не настільки віддаленому майбутньому нас може спіткати доля багатьох вимерлих видів. Необхідно пам`ятати, що екологія і здоров`я людей перебувають у нерозривному зв`язку.

2014 - рік екології

Щороку в нашій країні проводиться багато заходів, присвячених просвітницької діяльності в питаннях екології. І 2014 не став винятком. Так, з початку року в Росії проводиться масштабний конкурс "Національна екологічна премія" ERAECO ". В рамках цього заходу в різних містах Росії демонструються фільми на екологічну тематику, проводяться фестивалі, лекції.

Також будуть проводиться презентації з еко-будівництва та демонстрація можливостей екологічних фермерських господарств Москви і Московської області. У школах пройшли еко-уроки, на яких хлопцям розповідалося про проблеми охорони навколишнього середовища і детально обговорювалися різні питання з екології.

Організатори "ERAECO" планують відкриття пересувної екологічної міні-лабораторії, за допомогою якої можна буде здійснювати експрес-аналізи проб, узятих з води, повітря та ґрунту. Експертами лабораторії при підтримці фахівців-екологів стануть школярі різного віку та студенти.

Будуть сформовані загони "еко-патруля", які будуть продовжувати свою діяльність не лише під час проведення конкурсу, але й після його закінчення. Дітлахи молодшого шкільного віку теж зможуть долучитися до багатьох цікавих заходах, а після їм буде запропоновано створити візуальний звіт в малюнках.

Міжнародне співробітництво у справі захисту навколишнього середовища

Наша планета єдина, і незважаючи на те, що люди розмежували її на безліч різних країн і держав, розв`язання гострих екологічних питань вимагає об`єднання. Таке співробітництво здійснюється в рамках міжнародних програм таких організацій, як ЮНЕСКО і ООН, і регулюється міждержавними угодами.

Були розроблені принципи екологічного співробітництва. Один з них свідчить, що екологічне благополуччя будь-якої держави не повинно бути забезпечене без урахування інтересів інших країн або за їх рахунок. Приміром, більш сильними країнами неприпустимо використовувати природні ресурси слаборозвинутих світових регіонів.

Ще один принцип проголошує, що на всіх рівнях повинен бути встановлений обов`язковий контроль над загрозливими змінами у навколишньому середовищі і всі держави зобов`язані надавати всіляку допомогу один одному при складних екологічних проблемах і надзвичайних ситуаціях.

Важливо усвідомлювати, що, тільки згуртувавшись, людство зможе врятувати Землю від насувається екологічного колапсу. Відтепер кожен громадянин планети зобов`язаний це зрозуміти.