Ekoloģijas studiju priekšmets, uzdevumi un objekti, mūsdienu ekoloģijas struktūra. Īsa attīstības vēsture

Ekoloģijas priekšmets ir saikņu kopums starp organismiem un vidi, auglību, mirstību, starpsugu attiecībām, enerģijas plūsmām un vielu apriti. Galvenais studiju objekts in ekoloģija - ekosistēmas(vientuļa dabiskie kompleksi ko veido dzīvie organismi un to vide).

Ekoloģijas izaicinājumi ir ļoti dažādi. Tos var iedalīt teorētiskajos un lietišķajos.

UZ teorētiskās problēmas ietver:

1. Attīstība vispārējā teorija ekoloģisko sistēmu ilgtspējība.

2. Pielāgošanās videi ekoloģisko mehānismu izpēte.

3. Iedzīvotāju regulējuma izpēte.

4. Pētījums bioloģiskā daudzveidība un tās uzturēšanas mehānismi.

5. Ražošanas procesu izpēte.

6. Biosfērā notiekošo procesu izpēte, lai saglabātu tās stabilitāti.

7. Ekosistēmu stāvokļa un globālo biosfēras procesu modelēšana.

UZ pielietotie uzdevumi ietver tālāk norādīto.

1. Negatīvo seku prognozēšana un novērtēšana dabiskajā vidē cilvēka darbības ietekmē.

2. Vides kvalitātes uzlabojumi dabiskā vide.

3. Saglabāšana, pavairošana un racionāla izmantošana dabas resursi.

4. Inženiertehnisko, ekonomisko, organizatorisko, juridisko, sociālo un citu risinājumu optimizācija, lai nodrošinātu ekonomiski drošu ilgtspējīgu attīstību, pirmkārt, ekoloģiski visnelabvēlīgākajās teritorijās.

Galvenās ekoloģijas sadaļas.

Ekoloģijas struktūra tiek aplūkota no dažādiem viedokļiem, un vienotas sistēmas vēl nav. Teorētiskā bāze ekoloģija ir vispārēja ekoloģija, kas ietver vairākas sadaļas:

1. Autekoloģija (no grieķu autos - viņš pats) - ekoloģijas nozare, kas pēta organisma attiecības ar ārējo vidi, kuras pamatā ir tā morfofizioloģiskās reakcijas uz vides ietekmi. Jebkurš ekoloģisks pētījums sākas ar šo reakciju izpēti.

2. Demekoloģija (no grieķu demos — cilvēki) jeb populācijas ekoloģija pēta vienas sugas indivīdu dabiskos grupējumus, tas ir, populācijas ir elementāras supraorganismu makrosistēmas. Demekoloģijas svarīgākais uzdevums ir noskaidrot populācijas veidošanās nosacījumus, kā arī iekšpopulācijas grupas un to attiecības, struktūru un populācijas dinamiku.



3. Eidekoloģija (no grieķu eidos - attēls, izskats) , jeb sugu ekoloģija, ir vismazāk attīstītā mūsdienu ekoloģijas sadaļa. Suga kā dzīvās dabas organizācijas līmenis, kā supraorganisma bioloģiskā makrosistēma tikai sāk kļūt par vides izpētes objektu. Vides zinātnē dzīvo organismu integrācija sistēmās tradicionāli balstās uz šādu shēmu: indivīds (organisms) - populācija - biogeocenoze (ekosistēma) - biosfēra. Skats šajā diagrammā nav atspoguļots. Tādējādi jebkurš jauns indivīds (organisms) un populācija kā konkrētas sugas pārstāvji vienlaikus ir daļa no noteiktas biocenozes, tas ir, šķiet, ka tiem ir dubultā subordinācija. Šo otro dzīvās dabas integrācijas sistēmu var attēlot ar šādu shēmu: indivīds - populācija - suga - biosfēra.

4. Sinekoloģija (no grieķu sin — kopā) , jeb kopienu ekoloģija (biocenoloģija), pēta populāciju asociācijas dažādi veidi augi, dzīvnieki un biocenozes veidojošie mikroorganismi, to veidošanās un attīstība, uzbūve, dinamika, mijiedarbība ar fizikāli ķīmiskajiem vides faktoriem, enerģija, produktivitāte un citas pazīmes. Pamatojoties uz ārpus-, demo- un eidekoloģiju, sinekoloģija iegūst savu skaidri definētu raksturu. Sinekoloģiskie pētījumi ir vērsti uz populāciju, kopienu un ekosistēmu saistību ar vidi izpēti.

Pastāv cieša saikne starp ekoloģijas sadaļām un jomām.

No izpētes objektu viedokļa ekoloģiju iedala augu ekoloģija,dzīvnieki, mikroorganismi, cilvēki utt. Sadalījums ir mākslīgs. Mākslīgā plaisa starp šīm zinātnēm turpinās līdz pat mūsdienām, taču tiek mēģināts tās apvienot.

Mūsdienu zinātne neaprobežojas tikai ar bioloģisko disciplīnu. Jaunās problēmas aktualitāte un daudzpusība, ko izraisījusi vides situācijas pasliktināšanās, ir novedusi pie daudzu dabas, tehnisko un humanitārās zinātnes. Ekoloģijas krustpunktā ar citām nozarēm turpinās jaunu virzienu attīstība: vides inženierija, ģeoekoloģija, matemātika, lauksaimniecība, kosmoss u.c.

Tas. ekoloģija ir saistīta ar bioloģijas zinātnēm, nebioloģiskajām zinātnēm un sociālajām zinātnēm.

Ekoloģiskās metodes

  1. lauka pētījumi.
  2. biroja apstrāde (izmantojot aprīkojumu)
  3. matemātiskās metodes(statistikas)

4. modelēšana (Piemērs: neņēma vērā vietējās īpatnības Amudarjas un Sirdarjas upju upju plūsma, nemodelēja situāciju, kā rezultātā pastāv Arāla jūras problēma);

5. prognozēšana (zināms, ka Zemes pasaules rezerves saglabājas [esošajā resursu izmantošanas tempā]: nafta, gāze - 85-80 gadi; ogles- 140 gadi; varš - 64 gadi; sudrabs - 29 gadi; retzemju metāli - 45-60 gadi; dzelzsrūda).

Ekoloģija(no grieķu "oikos" - māja, mājoklis un "logos" - mācība) - zinātne, kas pēta dzīvo organismu pastāvēšanas apstākļus un attiecības starp organismiem un vidi, kurā tie dzīvo. Ekoloģija sākotnēji attīstījās kā sastāvdaļa bioloģiju, ciešā saistībā ar citām dabaszinātnēm – ķīmiju, fiziku, ģeoloģiju, ģeogrāfiju, matemātiku. Ekoloģijas studiju priekšmets ir organismu un vides saistību kopums un struktūra. Galvenais ekoloģijas studiju objekts ir ekosistēmas, t.i. vienoti dabas kompleksi, ko veido dzīvi organismi un to dzīvotne. Ekoloģijas joma ietver arī pētījumu noteiktu veidu organismi(organisma līmenis), to populācijas, t.i. vienas sugas īpatņu kolekcijas (populācijas-sugas līmenis) un biosfēra kopumā (biosfēras līmenis).

Tradicionāla ekoloģijas sastāvdaļa ir vispārējā ekoloģija, kas pēta vispārējos attiecību modeļus starp jebkuriem dzīviem organismiem un vidi (tostarp cilvēku kā bioloģisku sugu). Kā daļa no vispārējās ekoloģijas tiek izdalītas šādas galvenās sadaļas:

    Autekoloģija, pētot atsevišķa organisma (sugas, indivīda) individuālās saiknes ar vidi;

    Iedzīvotāju ekoloģija(demekoloģija), kas pēta atsevišķu sugu populāciju struktūru un dinamiku;

    Sinekoloģija(biocenoloģija), kas pēta populāciju, kopienu un ekosistēmu attiecības ar vidi.

Visām šīm jomām galvenais ir mācīties dzīvo būtņu izdzīvošana vidē, t.i. organismu un to kopienu pielāgošanās videi modeļi, pašregulācija, ekosistēmu un biosfēras ilgtspēja u.c. Šajā izpratnē bieži tiek saukta vispārējā ekoloģija bioekoloģija.

Turklāt ekoloģiju klasificē pēc konkrētiem studiju objektiem un vidēm, piemēram, tās izšķir dzīvnieku ekoloģija, augu ekoloģija, mikroorganismu ekoloģija.

Mūsdienu ekoloģijā liela nozīme tiek piešķirta cilvēka mijiedarbības problēmām ar dabisko vidi. Tas ir saistīts ar strauju cilvēka un vides savstarpējās negatīvās ietekmes pieaugumu, ekonomisko, sociālo un morālo aspektu lomas palielināšanos zinātnes un tehnoloģiju progresa negatīvo seku dēļ.

Tādējādi mūsdienu ekoloģija neaprobežojas tikai ar bioloģijas zinātnes ietvariem, tā ir starpdisciplināra zinātne, kas balstās uz visām dabaszinātnēm, kā arī uz sociāli ekonomiskā cikla zinātnēm. Ekoloģijas krustpunktā ar citām zināšanu nozarēm jauni virzieni, piemēram, vides inženierija, ģeoekoloģija, matemātiskā ekoloģija utt.

Ar Zemes kā planētas ekoloģiskām problēmām nodarbojas intensīvi attīstās globālā ekoloģija, kuras galvenais izpētes objekts ir biosfēra kā globāla ekosistēma. Īpašas disciplīnas, piemēram, sociālā ekoloģija, pētot attiecības “cilvēka sabiedrība-daba” sistēmā un cilvēka ekoloģija(antropoekoloģija), kas pēta cilvēka kā biosociālas būtnes mijiedarbību ar apkārtējo pasauli.

Vides mērķi ietver:

    Vispārējas ekosistēmu ilgtspējas teorijas izstrāde;

    Pielāgošanās videi ekoloģisko mehānismu izpēte;

    Iedzīvotāju regulējuma izpēte;

    Bioloģiskās daudzveidības un tās uzturēšanas mehānismu izpēte;

    Ražošanas procesu izpēte;

    Biosfērā notiekošo procesu izpēte, lai saglabātu tās stabilitāti;

    Ekosistēmu stāvokļa un globālo biosfēras procesu modelēšana.

Galvenās ekoloģijas risināmās lietišķās problēmas ir:

    Iespējamo negatīvo seku uz dabisko vidi cilvēku darbības ietekmē prognozēšana un novērtēšana;

    Dabas vides kvalitātes uzlabošana;

    Dabas resursu saglabāšana un atražošana, dabas resursu racionāla izmantošana;

    Inženiertehnisko, ekonomisko, organizatorisko, juridisko, sociālo un citu risinājumu optimizācija, lai nodrošinātu videi drošu ilgtspējīgu attīstību, galvenokārt ekoloģiski nelabvēlīgos reģionos.

Ekoloģijas stratēģiskais uzdevums ir dabas un sabiedrības mijiedarbības teorijas izstrāde, kuras pamatā ir jauns skatījums, kas cilvēku sabiedrību uzskata par biosfēras neatņemamu sastāvdaļu.

Ekoloģija kā zināšanu kopums, kas nosaka dzīvo būtņu attiecības ar apkārtējo organisko un neorganisko vidi, aizsākās tālā pagātnē. Būtībā ekoloģiskā pieeja bioloģisko sistēmu izpētei parādījās 18. gadsimtā krievu zinātnieka S. P. Krašeņiņikova, franču biologa J. Bufona, zviedru dabaszinātnieka K. Linneja u.c T. Malthuss vispirms brīdināja cilvēci par iespējamām negatīvajām sekām, ko cilvēks var ietekmēt dabā.

19. gadsimta otrajā pusē ekoloģija parādījās kā neatkarīga zināšanu joma. Šim periodam pieder krievu zinātnieka V.V.Dokučajeva darbi, kuru slavenais amerikāņu ekologs Odums uzskata par vienu no ekoloģijas pamatlicējiem. 70. gadu beigās. 19. gadsimtā vācu hidrobiologs K. Mobiuss ieviesa svarīgāko biocenozes jēdzienu kā dabisku organismu kombināciju noteiktos vides apstākļos.

Būtisku ieguldījumu ekoloģijas pamatu attīstībā sniedza Čārlzs Darvins, kurš apzinājās galvenos dzīvo organismu evolūcijas faktorus. To, ko Darvins nosauca par “cīņu par eksistenci”, no ekoloģijas viedokļa var interpretēt kā dzīvo organismu attiecības ar abiotisko (ārējo) vidi un biotisko (savu starpā) vidi. Nosaukums "ekoloģija" radies vācu evolūcijas biologa E. Hekela darbos. Savā darbā “Organismu vispārējā morfoloģija” viņš rakstīja: “Ar ekoloģiju mēs saprotam ar dabas ekonomiku saistīto zināšanu kopumu: visu dzīvnieku un tā vides attiecību kopuma izpēti, gan organisko, gan neorganisko, un, galvenokārt, tās draudzīgās vai naidīgās attiecības ar tiem dzīvniekiem un augiem, ar kuriem viņš tieši vai netieši saskaras. ”.

Kā neatkarīga zinātne ekoloģija beidzot veidojās 20. gadsimta sākumā, jo īpaši amerikāņu zinātnieka C. Adamsa un krievu zinātnieka V. I. Vernadska darbos, kas radīja biosfēras doktrīnu.

30. un 40. gados. 20. gadsimtā ekoloģija pacēlās uz augstāku attīstības līmeni A. Tanslija darbos, kurš formulēja ekosistēmas jēdzienu, un V. N. Sukačova, kurš pamatoja līdzīgu biogeocenozes koncepciju. 20. gadsimta otrajā pusē ekoloģija beidzot parādījās kā sarežģīta zinātne, kas ietver zinātnes par dabas un cilvēku vides aizsardzību.

Terminu “ekoloģija” (no grieķu oikos — mājoklis, biotops un logo — zinātne) ierosināja E. Hekels 1866. gadā, lai apzīmētu bioloģijas zinātni, kas pēta dzīvnieku attiecības ar organisko un neorganisko vidi. Kopš tā laika ideja par ekoloģijas saturu ir piedzīvojusi vairākus precizējumus un specifikācijas. Tomēr joprojām nav skaidras un stingras ekoloģijas definīcijas, un joprojām notiek diskusijas par to, kas ir ekoloģija, vai tā jāuzskata par vienu zinātni, vai augu ekoloģija un dzīvnieku ekoloģija ir neatkarīgas disciplīnas. Nav atrisināts jautājums, vai biocenoloģija attiecas uz ekoloģiju vai arī tā ir atsevišķa zinātnes nozare. Nav nejaušība, ka vides rokasgrāmatas parādās gandrīz vienlaikus, rakstītas no principiāli dažādām pozīcijām. Dažās ekoloģija tiek interpretēta kā mūsdienu dabas vēsture, citās - kā dabas uzbūves doktrīna, kurā konkrētas sugas tiek uzskatītas tikai par līdzekli vielas un enerģijas pārveidošanai biosistēmās, citās - kā doktrīna par populāciju utt. .

Ekoloģija ir zinātne, kas pēta organismu dzīves modeļus (visās tās izpausmēs, visos integrācijas līmeņos) to dabiskajā vidē, ņemot vērā cilvēka darbības radītās izmaiņas vidē. No šī formulējuma mēs varam secināt, ka visi pētījumi, kas pēta dzīvnieku un augu dzīvi dabiskos apstākļos, atklāj likumus, pēc kuriem organismi tiek apvienoti bioloģiskās sistēmās, un nosaka atsevišķu sugu lomu biosfēras dzīvē, ir ekoloģiski.

Ekoloģija (grieķu oikos — mājoklis, dzīvesvieta, logos — zinātne) ir bioloģiskā zinātne par attiecībām starp dzīviem organismiem un to dzīvotni. Šo terminu 1866. gadā ierosināja vācu zoologs Ernsts Hekels. Ekoloģijas veidošanās kļuva iespējama pēc tam, kad tika uzkrāta plaša informācija par dzīvo organismu daudzveidību uz Zemes un to dzīvesveida īpatnībām dažādos biotopos un radās izpratne, ka visu dzīvo būtņu uzbūve, funkcionēšana un attīstība, to attiecības ar vide ir pakļauta noteiktiem modeļiem, kas ir jāizpēta. Ekoloģijas objekti galvenokārt ir sistēmas, kas atrodas virs organismu līmeņa, tas ir, supraorganismu sistēmu organizācijas un darbības izpēte: populācijas, biocenozes (kopienas), biogeocenozes (ekosistēmas) un biosfēra kopumā. Citiem vārdiem sakot, ekoloģijas galvenais studiju objekts ir ekosistēmas, t.i., vienoti dabiski kompleksi, ko veido dzīvi organismi un to dzīvotne. Ekoloģijas mērķi atšķiras atkarībā no pētāmās dzīvās vielas organizācijas līmeņa. Populācijas ekoloģija pēta populācijas dinamikas un struktūras modeļus, kā arī mijiedarbības procesus (konkurence, plēsonība) starp dažādu sugu populācijām. Kopienu ekoloģijas (biocenoloģijas) uzdevumos ietilpst dažādu kopienu jeb biocenožu organizēšanās modeļu, to uzbūves un funkcionēšanas (vielu aprites un enerģijas pārveidošanas barības ķēdēs) izpēte. Galvenais ekoloģijas teorētiskais un praktiskais uzdevums ir atklāt vispārējos dzīves organizācijas modeļus un, pamatojoties uz to, izstrādāt principus dabas resursu racionālai izmantošanai apstākļos, kad cilvēka ietekme uz biosfēru arvien pieaug. Cilvēku sabiedrības un dabas mijiedarbība ir kļuvusi par vienu no svarīgākajām problēmām modernitāte, jo situācija, kas veidojas cilvēka un dabas attiecībās, nereti kļūst kritiska: izsīkst saldūdens un derīgo izrakteņu (naftas, gāzes, krāsaino metālu u.c.) krājumi, pasliktinās augsnes, ūdens un gaisa baseinu stāvoklis. pasliktinās, notiek plašu teritoriju pārtuksnešošanās, Cīņa ar lauksaimniecības kultūru slimībām un kaitēkļiem kļūst sarežģītāka. Antropogēnās izmaiņas ir skārušas gandrīz visas planētas ekosistēmas, atmosfēras gāzu sastāvu un Zemes enerģijas bilanci. Tas nozīmē, ka cilvēka darbība ir nonākusi konfliktā ar dabu, kā rezultātā daudzās pasaules vietās ir izjaukts tās dinamiskais līdzsvars. Lai atrisinātu šīs globālās problēmas un galvenokārt, biosfēras resursu intensifikācijas un racionālas izmantošanas, saglabāšanas un atražošanas problēmas, ekoloģija zinātniskajos pētījumos apvieno botāniķu, zoologu un mikrobiologu centienus, piešķir evolūcijas doktrīnai, ģenētikai, bioķīmijai un biofizikai to patieso universālumu. Vides problēmu lokā ir arī vides izglītības un apgaismības jautājumi, morāli, ētiski, filozofiski un pat juridiski jautājumi. Līdz ar to ekoloģija kļūst ne tikai par bioloģisko, bet arī sociālo zinātni.

Ekoloģija ir viena no salīdzinoši jaunajām zinātnēm, kas strauji attīstās. N.F. Reimers atšķir, ka tā “...no strikti bioloģijas zinātnes ir pārvērtusies par nozīmīgu zināšanu ciklu, kas ietver sevī ģeogrāfijas, ģeoloģijas, ķīmijas, fizikas, socioloģijas, kultūras teorijas, ekonomikas, pat teoloģijas sadaļas – faktiski visas zināmās zinātnes disciplīnas. iekšā vienota zinātne izveidojies jauns skata leņķis, jauns tā priekšmets - analīzes centrālajam dalībniekam nozīmīga dabas (t.sk. kosmiskā) un daļēji sociālā kopuma (subjekts, dzīvs makro un mikroobjekts, objekts ar dzīvo būtņu vai dzīvām būtnēm svarīgu, tajā skaitā cilvēku, līdzdalība (cilvēkam) parādībās un objektos no šī centrālā subjekta vai dzīvā objekta (kā arī sistēmu ar to) interešu viedokļa (bez pēdiņām vai pēdiņās). dalība).

Pašlaik ekoloģija ir sadalījusies vairākās zinātnes nozarēs un disciplīnās, dažkārt tālu no sākotnējās izpratnes kā bioloģijas zinātne (bioekoloģija) par dzīvo organismu attiecībām ar vidi. Tātad, N.F. Reimers, identificē aptuveni 50 nozares

N.F. Reimers (1994) ierosina iedalīt ekoloģiju pēc pētāmo objektu lieluma: autoekoloģijā (indivīdi un organismi kā sugas pārstāvji); demekoloģija (mazo grupu ekoloģija); populācijas ekoloģija (sugas ekoloģija); sinekoloģija (kopienu ekoloģija); biocenoloģija (biocenožu ekoloģija); bioģeocenoloģija (ekosistēmu izpēte dažādos hierarhiskos organizācijas līmeņos); biosfereoloģija (biosfēras izpēte); ekosferoloģija (globālā ekoloģija).

V.A. Radkevičs ekoloģiju pēc pētāmo objektu lieluma iedala autekoloģijā (indivīdi, organisms un tā vide), deekoloģijā jeb populācijas ekoloģijā (populācija un tās vide), sinekoloģijā (biotiskā kopiena, ekosistēma un to vide), ģeogrāfiskajā. vai ainavu ekoloģija (lielas ģeosistēmas, ģeogrāfiski procesi, kas ietver dzīvās būtnes un to vidi) un globālā ekoloģija (megaekoloģija, Zemes biosfēras izpēte)

Saistībā ar studiju priekšmetiem ekoloģiju iedala mikroorganismu (prokariotu), sēņu, augu, dzīvnieku, cilvēku ekoloģijā, lauksaimniecības, rūpnieciskajā (inženierzinātnē) un vispārējā ekoloģijā.

Pamatojoties uz vidi un komponentiem, izšķir zemes, saldūdens objektu, jūras, Tālo Ziemeļu, augstkalnu un ķīmisko (ģeoķīmisko, bioķīmisko) ekoloģiju. Atbilstoši pieejām priekšmetam tiek izdalīta analītiskā un dinamiskā ekoloģija.

No laika faktora viedokļa tiek aplūkotas vēsturiskās un evolucionārās ekoloģijas (arī arheoloģija). Cilvēka ekoloģijas sistēmā tiek izdalīta sociālā ekoloģija (sabiedrības sociālo grupu attiecības ar to dzīves vidi), kas atšķiras no indivīda ekoloģijas un cilvēku populāciju ekoloģijas funkcionāli telpiskā līmenī, līdzvērtīga sinekoloģijai, bet kam piemīt īpatnība, ka cilvēku kopienām saistībā ar savu vidi ir dominējoša sociālā organizācija (sociālā ekoloģija tiek aplūkota līmeņos no elementārām grupām līdz cilvēcei kopumā).

Mūsdienu ekoloģija un tās struktūra.

Mūsdienu ekoloģijas struktūra

Ekoloģija ir sadalīta fundamentālajā un lietišķajā. Fundamentālā ekoloģija pēta vispārīgākos vides modeļus, savukārt lietišķā ekoloģija izmanto iegūtās zināšanas, lai nodrošinātu ilgtspējīgu sabiedrības attīstību.

Ekoloģijas pamats ir bioekoloģija kā sadaļa vispārējā bioloģija. “Cilvēka glābšana, pirmkārt, ir dabas glābšana. Un šeit tikai biologi var sniegt nepieciešamos argumentus, lai pierādītu izteiktās tēzes likumību.

Bioekoloģija (tāpat kā jebkura zinātne) ir sadalīta vispārīgajā un specifiskajā. Vispārējā bioekoloģija ietver sadaļas:

1. Autekoloģija – pēta atsevišķu sugu atsevišķu organismu mijiedarbību ar vidi.

2. Populācijas ekoloģija (demekoloģija) – pēta populāciju struktūru un tās izmaiņas vides faktoru ietekmē.

3. Sinekoloģija - pēta kopienu un ekosistēmu uzbūvi un funkcionēšanu.

Citas sadaļas ietver vispārējo bioekoloģiju:

– evolucionārā ekoloģija – pēta populāciju evolucionārās transformācijas ekoloģiskos mehānismus;

– paleoekoloģija – pēta izmirušo organismu grupu un kopienu ekoloģiskās sakarības;

– morfoloģiskā ekoloģija – pēta orgānu un struktūru struktūras izmaiņu modeļus atkarībā no dzīves apstākļiem;

– fizioloģiskā ekoloģija – pēta fizioloģisko izmaiņu modeļus, kas ir organismu adaptācijas pamatā;

– bioķīmiskā ekoloģija – pēta adaptīvo transformāciju molekulāros mehānismus organismos, reaģējot uz vides izmaiņām;

– matemātiskā ekoloģija – pamatojoties uz identificētajiem modeļiem, izstrādā matemātiskos modeļus, kas ļauj prognozēt ekosistēmu stāvokli un arī tās pārvaldīt.

Privātā bioekoloģija pēta atsevišķu taksonomisko grupu ekoloģiju, piemēram: dzīvnieku ekoloģija, zīdītāju ekoloģija, ondatra ekoloģija; augu ekoloģija, apputeksnēšanas ekoloģija, priežu ekoloģija; aļģu ekoloģija; sēņu ekoloģija utt.

Bioekoloģija ir cieši saistīta ar ainavu ekoloģiju, piemēram:

– ūdens ainavu ekoloģija (hidrobioloģija) – okeāni, upes, ezeri, ūdenskrātuves, kanāli...

– sauszemes ainavu ekoloģija – meži, stepes, tuksneši, augstienes...

Atsevišķi tiek izceltas fundamentālās ekoloģijas sadaļas, kas saistītas ar cilvēka eksistenci un darbību:

– cilvēka ekoloģija – pēta cilvēku kā bioloģisku sugu, kas nonāk dažādās ekoloģiskās mijiedarbībās;

– sociālā ekoloģija – pēta cilvēku sabiedrības mijiedarbību un vidi;

– globālā ekoloģija – pēta vērienīgākās cilvēka ekoloģijas un sociālās ekoloģijas problēmas.

Lietišķā ekoloģija ietver: rūpniecisko ekoloģiju, lauksaimniecības ekoloģiju, pilsētu ekoloģiju (apdzīvotās vietas), medicīnisko ekoloģiju, administratīvo reģionu ekoloģiju, vides tiesības, katastrofu ekoloģiju un daudzas citas sadaļas. Lietišķā ekoloģija ir cieši saistīta ar dabas un vides aizsardzību.

Ekoloģiskām zināšanām jākalpo par pamatu racionālai vides pārvaldībai. Tie ir pamats aizsargājamo teritoriju tīkla izveidei un attīstībai: rezervāti, dabas liegumi un nacionālie parki, kā arī atsevišķu dabas pieminekļu aizsardzība. Dabas resursu racionāla izmantošana ir cilvēces ilgtspējīgas attīstības pamats.

Divdesmitā gadsimta otrajā pusē cilvēku sabiedrības intensīvās ietekmes uz biosfēru dēļ sākās vides krīze, kas īpaši saasinājās pēdējās desmitgadēs. Mūsdienu ekoloģija ietver daudzas sadaļas un aptver ļoti dažādus cilvēka darbības aspektus; visa sabiedrība tiek apzaļumota.

Vides problēmas.

Ekoloģijas uzdevumos ietilpst pētīt organismu un to populāciju attiecības ar vidi, pētīt vides ietekmi uz organisma uzbūvi, dzīvībai svarīgo darbību un uzvedību, noteikt attiecības starp vidi un populāciju lielumu. Ekoloģija pēta attiecības starp dažādu sugu populācijām sabiedrībā, starp populācijām un vides faktoriem, to ietekmi uz sugu izplatību, uz sabiedrību attīstību un izmaiņām. Arī populāciju cīņas par eksistenci un dabiskās atlases virzienu izpēte ir daļa no ekoloģijas uzdevuma. Ekoloģija ir nesaraujami saistīta ar evolūcijas pētījumiem, īpaši ar mikroevolūcijas problēmām, jo ​​tā pēta populācijās notiekošos procesus.

Ekoloģijai ir liela nozīme dažādu tautsaimniecības nozaru attīstībā. Nozīmīgākās vides zināšanu pielietošanas jomas ir dabas aizsardzība, lauksaimniecība, dažas nozares (piemēram, bezatkritumu tehnoloģiju izveide). Ekoloģija kalpo par galveno teorētisko bāzi dažādu tautsaimniecības nozaru attīstībai.

1. Vides attīstības posmi

Ekoloģijas saknes meklējamas tālā pagātnē. Nepieciešamība pēc zināšanām, kas nosaka “dzīvās būtnes attiecības ar apkārtējo organisko un neorganisko vidi”, radās jau sen. Pietiek atgādināt Aristoteļa (384-322 BC), Plīnija Vecākā (23-79 AD), R. Boila (1627-1691) un citus darbus, kuros biotopa nozīme organismu dzīvē un to rašanās noteiktos biotopos, lai to pārbaudītu.

Vides attīstības vēsturē var izdalīt trīs galvenos posmus.

Pirmais posms

Ekoloģijas kā zinātnes izcelsme un attīstība (līdz 19. gs. 60. gadiem). Šajā posmā tika uzkrāti dati par dzīvo organismu attiecībām ar to dzīvotni, tika veikti pirmie zinātniskie vispārinājumi.

XVII-XVIII gadsimtā. ekoloģiskā informācija veidoja ievērojamu daļu daudzos bioloģiskajos aprakstos (A. Reaumur, 1734; A. Tremblay, 1744 utt.). Ekoloģiskās pieejas elementi bija ietverti krievu zinātnieku pētījumos I.I. Lepekhina, A.F. Midendorfs, S.P. Krašeņiņņikovs, franču zinātnieks J. Bufons, zviedru dabaszinātnieks K. Linnejs, vācu zinātnieks G. Jēgers un citi.

Tajā pašā laika posmā J.-B. Lamarks (1744-1829) un T. Maltuss (1766-1834) pirmo reizi brīdināja cilvēci par cilvēka ietekmes uz dabu iespējamām negatīvajām sekām.

Otrais posms

Ekoloģijas veidošanās par patstāvīgu zināšanu nozari (pēc 19. gs. 60. gadiem). Posma sākums iezīmējās ar krievu zinātnieku darbu publicēšanu K.F. Ruljē (1814-1858), N.A. Severtsova (1827-1885), V.V. Dokučajevs (1846-1903), kurš pirmais pamatoja vairākus ekoloģijas principus un jēdzienus, kas savu nozīmi nav zaudējuši līdz mūsdienām. Nav nejaušība, ka amerikāņu ekologs Odums (1975) uzskata, ka V.V. Dokučajevs ir viens no ekoloģijas dibinātājiem. 70. gadu beigās. XIX gs Vācu hidrobiologs K. Mēbiuss (1877) iepazīstina ar svarīgāko biocenozes jēdzienu kā dabisku organismu kombināciju noteiktos vides apstākļos.

Nenovērtējamu ieguldījumu ekoloģijas pamatu attīstībā sniedza Čārlzs Darvins (1809-1882), kurš atklāja galvenos organiskās pasaules evolūcijas faktorus. To, ko Čārlzs Darvins nosauca par “cīņu par eksistenci”, no evolūcijas viedokļa var interpretēt kā dzīvo būtņu attiecības ar ārējo abiotisko vidi un savā starpā, t.i., ar biotisko vidi.

Vācu evolūcijas biologs E. Hekels (1834-1919) pirmais saprata, ka šī ir neatkarīga un ļoti svarīga bioloģijas joma, un nosauca to par ekoloģiju (1866). Savā galvenajā darbā “Organismu vispārējā morfoloģija” viņš rakstīja: “Ar ekoloģiju mēs saprotam ar dabas ekonomiku saistīto zināšanu kopumu: visu dzīvnieku un tā vides attiecību kopuma izpēti, gan organisko, gan neorganisko, un, galvenais, tās draudzīgās vai naidīgās attiecības ar tiem dzīvniekiem un augiem, ar kuriem viņš tieši vai netieši saskaras. Īsāk sakot, ekoloģija ir visu to sarežģīto attiecību izpēte, kuras Darvins nosauca par "apstākļiem, kas izraisa cīņu par eksistenci".

20. gadsimta sākumā ekoloģija beidzot izveidojās kā neatkarīga zinātne. Šajā periodā amerikāņu zinātnieks K. Adamss (1913) izveidoja pirmo kopsavilkumu par ekoloģiju, tika publicēti citi svarīgi vispārinājumi un kopsavilkumi (W. Shelford, 1913, 1929; C. Elton, 1927; R. Hesse, 1924; K. Raunker, 1929 u.c.). Lielākais krievu zinātnieks 20. gs. V.I. Vernadskis rada fundamentālu biosfēras doktrīnu.

30. un 40. gados. ekoloģija ir pacēlusies augstākā līmenī, pateicoties jaunai pieejai dabas sistēmu izpētē. Vispirms A. Tanslijs (1935) izvirzīja ekosistēmas jēdzienu, un nedaudz vēlāk V.N. Sukačovs (1940) pamatoja tam tuvu biogeocenozes koncepciju. Jāatzīmē, ka iekšzemes ekoloģijas līmenis 20.-40. bija viens no augstākajiem pasaulē, īpaši fundamentālo norišu jomā. Šajā periodā mūsu valstī strādāja tādi izcili zinātnieki kā akadēmiķi V.I. Vernadskis un V.N. Sukačovs, kā arī ievērojamie ekologi V.V. Stančinskis, E.S. Bauers, G.G. Gause, V.N. Beklemiševs, A.N. Formozovs, D.N. Kaškarovs un citi.

20. gadsimta otrajā pusē. Saistībā ar arvien pieaugošo vides piesārņojumu un cilvēka ietekmes uz dabu straujo pieaugumu ekoloģijai ir īpaša nozīme.

Sākas trešais posms (XX gadsimta 50. gadi - līdz mūsdienām) - ekoloģijas pārveide par sarežģītu zinātni, ieskaitot zinātnes par dabas un cilvēka vides aizsardzību. No stingras bioloģijas zinātnes ekoloģija pārvēršas par “nozīmīgu zināšanu ciklu, kas ietver sevī ģeogrāfijas, ģeoloģijas, ķīmijas, fizikas, socioloģijas, kultūras teorijas, ekonomikas...” (Reimers, 1994).

Mūsdienu ekoloģijas attīstības periods pasaulē ir saistīts ar tādu lielāko ārvalstu zinātnieku vārdiem kā Y. Odum, Tszh. M. Andersens, E. Pianka, R. Riklfs, M. Bigons, A. Švaiders, Dž. Hārpers, R. Vitekers, N. Borlaugs, T. Millers, B. Ne-5els u.c. No pašmāju zinātniekiem man vajadzētu nosaukt .P. Gerasimova, A.M. Giļarovs, V.G. Gorškova, Yu.A. Izraēla, Yu.N. Kuražskovskis, K.S. Loseva, N.N. Moisejeva, Ya.P. Naumova, N.F. Reimers, V.V. Rozanova, Yu.M. Sviriķeva, V.E. Sokolova, V.D. Fedorova, S.S. Švarts, A.V. Jablokova, A.L. Janšina un citi.

Pirmie vides akti Krievijā ir zināmi kopš 9. gadsimta.<И вв. (например, свод законов Ярослава Мудрого «Русская Правда», в которых были установлены правила охраны охотничьих и бортничьих угодий). 8 XIV-XVII вв. на южных границах Русского государства существовали «засечные леса», своеобразные охраняемые территории, на которых были запрещены хозяйственные рубки. История сохранила более 60 природоохранных указов Петра I. При нем же началось изучение богатейших природных ресурсов России. В 1805 г. в Москве было основано общество испытателей природы. В конце XIX - начале XX в. возникло движение за охрану редких объектов природы. Трудами выдающихся ученых В.В. Докучаева, К.М. Бэра, Г.А. Кожевникова, И.П. Бородина, Д.Н. Анучина, С.В. Завадского и других были заложены научные основы охраны природы.

Padomju valsts vides aktivitāšu sākums sakrita ar vairākiem pirmajiem dekrētiem, sākot ar 1917. gada 26. oktobra “Dekrētu par zemi”, kas lika pamatus vides pārvaldībai valstī.

Tieši šajā periodā dzima un likumdošanas izteiksmi ieguva galvenais vides darbības veids - dabas aizsardzība.

30.-40.gados saistībā ar dabas resursu izmantošanu, ko galvenokārt izraisīja pieaugošie industrializācijas apmēri PSRS, dabas aizsardzību sāka skatīt kā “vienotu pasākumu sistēmu, kuras mērķis ir aizsargāt, attīstīt valsts dabas resursu kvalitatīva bagātināšana un racionāla izmantošana "(no Pirmā Viskrievijas kongresa par dabas aizsardzību rezolūcijas, 1929).

Tādējādi Krievijā ir parādījies jauns vides aktivitātes veids - racionāla dabas resursu izmantošana.

20. gadsimta 50. gados tālākā produktīvo spēku attīstība valstī un pieaugošā cilvēka negatīvā ietekme uz dabu radīja nepieciešamību izveidot citu sabiedrības un dabas mijiedarbību regulējošu formu - cilvēka vides aizsardzību. Šajā periodā tika pieņemti republikas dabas aizsardzības likumi, kas pasludināja integrētu pieeju dabai ne tikai kā dabas resursu avotam, bet arī kā cilvēka dzīvotnei. Diemžēl Lisenko pseidozinātne joprojām triumfēja, I. V. vārdi tika kanonizēti. Mičurins par to, ka nav jāgaida žēlastība no dabas.

60-80 gados. PSRS gandrīz katru gadu tika pieņemtas valdības rezolūcijas vides aizsardzības stiprināšanai (par Volgas un Urālu baseinu, Azovas un Melnās jūras, Ladogas ezera, Baikāla ezera, rūpniecisko pilsētu Kuzbasu un Donbasu, Arktikas piekrastes aizsardzību) . Turpinājās vides likumdošanas veidošanas process, tika publicēti zemes, ūdens, meža un citi kodeksi.

Šīs rezolūcijas un pieņemtie likumi, kā liecina to piemērošanas prakse, nedeva vajadzīgos rezultātus – turpinājās postošā antropogēnā ietekme uz dabu. 1986. gadā Černobiļas atomelektrostacijā notika lielākā vides katastrofa cilvēces attīstības vēsturē. Šodien Krievija turpina atrasties sarežģītā vides situācijā.

Vides faktori un attiecības starp organismu un vidi. Vides jēdziena definīcija. Vides faktoru klasifikācija, faktori-resursi, faktori-nosacījumi. Faktoru ietekmes modeļi. Organismu ekoloģiskā plastiskums.

Vides faktori tās ir atsevišķas īpašības vai vides elementi, kas tieši vai netieši ietekmē dzīvos organismus vismaz vienā no indivīda attīstības posmiem. Vides faktori ir daudzveidīgi. Atkarībā no pieejas ir vairākas kvalifikācijas. Tas ir balstīts uz ietekmi uz organismu dzīves aktivitāti, mainīguma pakāpi laika gaitā un darbības ilgumu. Apskatīsim vides faktoru klasifikāciju.

Vides vides faktori.

Abiotiskie faktori (nedzīvā daba)

Biotiskie faktori (savvaļas dzīvnieki)

Antropogēnie faktori (cilvēki saistīti ar dabu)

3. Sāls koncentrācija

4 Spiediens

6.Gaisa masu kustība

1. Vienas sugas organismu vai populāciju ietekme uz otru

2. Dažādu sugu indivīdu vai populāciju mijiedarbība

1) tieša cilvēka ietekme uz organismiem un populācijām,

ekoloģiskās sistēmas.

2.cilvēka ietekme

uz dzīvotnes

Ekoloģija(no grieķu óikos — “mājoklis”, “mājvieta”, “pajumte” un logos – “zinātne”) ir zinātne, kas pēta organismu un supraorganismu sistēmu organizāciju un darbību dažādos līmeņos (populācijas, biocenozes, ekosistēmas un biosfēra). kopumā). Ekoloģija tiek definēta arī kā zinātne par organismu savstarpējām attiecībām un vidi.

Ekoloģija ir cieši saistīta ar evolūcijas teoriju. Pateicoties dabiskajai atlasei, organiskās pasaules vēsturiskās attīstības procesā palika tikai tās sugas, populācijas un biocenozes, kas cīņā par eksistenci izdzīvoja un pielāgojās mainīgajai videi. Ekoloģija ir saistīta arī ar tādām bioloģiskām disciplīnām kā botānika (augu ekoloģija), zooloģija (dzīvnieku ekoloģija), ģenētika, etoloģija (dzīvnieku uzvedības izpēte), fizioloģija utt.

Tajā pašā laikā jēdziens “ekoloģija” šobrīd tiek interpretēts plašāk. Tas aptver visus cilvēka dzīves aspektus, viņa fizisko un garīgo pasauli: citiem vārdiem sakot, tā vairs nav tikai zinātne, bet arī pasaules uzskats. Pēdējos gados sociālais aspekts ekoloģijas definīcijā ir ārkārtīgi nostiprinājies, un tas tiek interpretēts kā cilvēka un dabas vides mijiedarbības zinātnisku un praktisku problēmu kopums.

Rīsi. 2. Ernsts Hekels (1834–1919)

termins " ekoloģija» ierosinājis vācu dabaszinātnieks Ernsts Hekels darbos “Vispārējā organismu morfoloģija” (1866) un “Pasaules dabas vēsture” (1868), lai apzīmētu “vispārējo zinātni par organismu attiecībām ar vidi”.

Ekoloģijas kā zinātnes aizvēsture aizsākās daudzu 18. - 19. gadsimta dabaszinātnieku darbos. (K. Linnejs, Ž.B. Lamarks, Dž.Bufons, E.J.SenHilērs, A.Humbolts, K.Darvins, K.F.Ruljē, N.A.Severtsovs un daudzi citi), kuri uzskatīja, ka ne tikai organismu uzbūve un attīstība, bet arī to attiecības ar savu vidi ir pakļautas noteiktiem likumiem.

Visas bioloģijas nozares pēta dzīvi molekulārā, šūnu vai organisma līmenī, jo indivīds ir lielākā studiju vienība. Tomēr ir arī sarežģītākas dzīvo būtņu organizācijas formas. Veidojas vienas sugas līdzīgu indivīdu grupas populācijas, apvienojas dažādu augu un dzīvnieku sugu populācijas kopienas, kas savukārt veidojas ar nedzīvu dabu biogeocenozes (ekosistēmas) un vispār biosfēra mūsu planētas.

Līdz ar to mūsdienu ekoloģija pēta dzīvību, kas integrēta augstāka līmeņa bioloģiskajās sistēmās nekā organisms. Tas atšķir ekoloģiju no citām bioloģijas jomām, kuras tā bagātina, bet nekādā gadījumā tajās neizšķīst un nepazūd kā neatkarīga zinātne.

Ekoloģija pēta trīs galvenos dzīvās vielas organizācijas līmeņus: indivīdus, populācijas un kopienas. Atkarībā no apgūstamā līmeņa mainās arī ekoloģijas uzdevumi.

Ekoloģijas pētījumu priekšmets ir bioloģiskās makrosistēmas: populācijas, kopienas, ekosistēmas un to dinamika laikā un telpā.

Tās galvenie uzdevumi izriet arī no ekoloģijas objekta un priekšmeta: populāciju un ekosistēmu dinamikas izpēte laikā un telpā. Galvenais ekoloģijas teorētiskais un praktiskais uzdevums ir to apsaimniekošana, ņemot vērā pieaugošo cilvēka ietekmi uz vidi. Ekoloģija pēta principus un likumus, kas nosaka organismu asociācijas laika un telpiskos veidus, vielas un enerģijas plūsmu pa atsevišķiem trofiskiem līmeņiem, ekosistēmu funkcionēšanas modeļus un biosfēru kopumā.

Ekoloģijas sadaļas. Pētījuma metodes.

Ekoloģijas sadaļas

Pašreizējā sabiedrības attīstības līmenī ekoloģija ir kļuvusi par vienu no vadošajām bioloģijas zinātnēm. Tas lielā mērā ir saistīts ar to, ka ar biosfēras dabas resursu racionālu izmantošanu saistīto problēmu risināšana ir iespējama tikai no vides perspektīvas.

1. Autekoloģija(grieķu autos - “pats”) - ekoloģijas nozare, kas pēta dažādu vides faktoru ietekmi uz atsevišķiem indivīdiem.

2.Iedzīvotāju ekoloģija- ekoloģijas nozare, kas pēta iedzīvotāju skaita telpisko struktūru un dinamiku (izmaiņas).

3. Sinekoloģija(grieķu sin — “kopā” un koinos — “kopīgs”) – ekoloģijas sadaļa, kas pēta kopienu sugu sastāvu, to telpisko struktūru un izmaiņas laika gaitā.

Pētījuma metodes

1. Lauka pētījumi, t.i. sugu populāciju un to sabiedrību izpēte dabiskajos biotopos. Tieši ar lauka metožu palīdzību iespējams konstatēt konkrēta vides faktoru kopuma ietekmes uz organismu rezultātus un atklāt kopējo ainu par sugas attīstību noteiktos apstākļos.

2. Eksperimentālā metode. Tās galvenais uzdevums ir noskaidrot (novērojot) dabā esošo attiecību cēloņus. Ar eksperimenta palīdzību (eksperiments tiek salīdzināts ar kontroli) tiek izolēta un analizēta atsevišķu faktoru loma, saglabājot nemainīgus visus pārējos.

3. Bioloģisko parādību modelēšanas metode. Vides prognozēšanai tiek izmantotas matemātiskās modelēšanas metodes. Tā kā zinātnes un tehnikas progresa kontekstā cilvēka ietekme uz vidi ir neizbēgama, vides prognozes sastādīšana ir nepieciešama. Tas ir sarežģīts un atbildīgs uzdevums, kuru nevar atrisināt bez daudzpusējas matemātiskas analīzes par visu dzīvo organismu saistību ar daudziem vides faktoriem. Uz precīzām prognozēm balstīta ekosistēmu pārvaldība ir nākotnes izaicinājums.

Vides faktori

Vides faktori– Tie ir vides faktori, kas ietekmē organismu.

Dzīvotne- tas ir viss, kas ieskauj dzīvo organismu un tieši vai netieši ietekmē tā stāvokli, attīstību, izdzīvošanu, vairošanos utt.

Eksistences vai dzīves apstākļi, - dzīvībai nepieciešamo elementu kopums, t.i. vides faktoru komplekss, bez kura organisms nevar pastāvēt.

Visi pielāgojumi organismu pastāvēšanai dažādos apstākļos tika izstrādāti vēsturiski. Šī sarežģītā un ilgstošā procesa rezultātā izveidojās katrai ģeogrāfiskajai zonai raksturīgas augu un dzīvnieku grupas.

Dzīvotne:

a) ūdens (valis);

b) gaiss (ātrs);

c) pazemē (kurmis);

d) sauszemes (zaķis).

Rīsi. 3. Kīts att. 5. Kurmis

Rīsi. 4. Swift att. 6. Zaķis

Abiotisko faktoru ietekmes uz organismiem modeļi

Vides faktori ir ārkārtīgi dažādi, un katra suga, piedzīvojot savu ietekmi, reaģē uz to atšķirīgi. Tomēr pastāv vispārīgi likumi, kas regulē organismu reakciju uz jebkuru vides faktoru.

Galvenais ir optimāluma likums: jebkuram vides faktoram ir noteiktas pozitīvās ietekmes uz dzīviem organismiem robežas.

Atkāpjoties no šīm robežām, efekta zīme mainās uz pretējo. Piemēram, dzīvnieki un augi nepanes lielu karstumu un smagu salu; Vidēja temperatūra ir optimāla. Tāpat kultūrai vienlīdz nelabvēlīgs ir sausums un pastāvīgi stiprs lietus. Optimuma likums atspoguļo katra faktora ietekmes diapazonu uz organismu dzīvotspēju. Grafikā tas izteikts ar simetrisku līkni, kas parāda, kā mainās sugas dzīves aktivitāte, pakāpeniski palielinoties faktora ietekmei.

Centrā zem līknes ir optimālā zona. Pie optimālām faktora vērtībām organismi aktīvi aug, barojas un vairojas. Jo vairāk faktora vērtība novirzās pa labi vai pa kreisi, t.i. darbības stipruma samazināšanas vai palielināšanas virzienā, jo mazāk labvēlīgi tas ir organismiem. Līkne, kas atspoguļo viņu dzīves aktivitāti, strauji nolaižas abās optimuma pusēs. Šeit ir divas pesimu zonas. Kad līkne krustojas ar horizontālo asi, ir divi kritiskie punkti. Šīs ir faktora vērtības, kuras organismi vairs nevar izturēt, un pēc kurām notiek nāve. Attālums starp kritiskajiem punktiem parāda organismu tolerances pakāpi pret faktora izmaiņām. Apstākļi tuvu kritiskajiem punktiem ir īpaši grūti izdzīvošanai. Šādus apstākļus sauc par ekstremāliem.

Faktorus, kas samazina organisma dzīvotspēju, sauc par ierobežojošiem vai ierobežojošiem.

Sugu spēju pielāgoties noteiktam vides faktoru lokam sauc par ekoloģisko plastiskumu vai ekoloģisko valenci. Ekoloģiski neplastiskas sugas sauc par stenobiontu (grieķu stenos — “šaurs”) (grafa kreisā un labā daļa), bet izturīgas sugas, kas pielāgotas plašam vides faktoru klāstam, sauc par eiribiontu (grieķu eyros — “plašs”). (centrālā līkne).

Piemēram, stenofāgiem ir šaurs pārtikas produktu klāsts, savukārt eirifāgi barojas ar ļoti dažādiem pārtikas produktiem; Stenotopiskās sugas ir sastopamas vienā biotopā, un eiritopiskās sugas ir sastopamas dažādos biotopos.

Minimuma likums (J. Liebig)

Rīsi. 8. Justuss Lībigs (1803.–1873.)

1840. gadā vācu lauksaimniecības ķīmiķis Justs Lībigs nonāca pie secinājuma, ka organismu izturība ir saistīta ar vājāko posmu tās vides vajadzību ķēdē. Viņš atklāja, ka graudu ražu bieži ierobežo nevis tās barības vielas, kas nepieciešamas lielos daudzumos (oglekļa dioksīds, ūdens u.c.), jo šādas vielas parasti ir daudz, bet gan tās, kuras ir vajadzīgas mazos daudzumos un ir nepietiekamas. augsnē (piemēram, borā). Izveidoto modeli sauca par "Lībiga likumu" vai "Lībiga minimuma likumu".

Lībiga minimuma likums: vides faktoru kompleksā spēcīgāks ir tas, kurš ir vistuvāk attiecīgā organisma izturības robežai.

Tolerances likums (V. Šelfords)

Rīsi. 9. Viktors Šelfords (1877-1968)

Bet ierobežojošais faktors var būt ne tikai vides faktora trūkums (minimums), bet arī pārpalikums (maksimums). Ideju par maksimuma ierobežojošo ietekmi kopā ar minimumu izstrādāja V. Šelfords 1913. gadā. Viņa atklāto modeli sauca par “Šelforda tolerances likumu”.

Šelforda tolerances likums: labklājības ierobežojošais faktors var būt vides faktora minimums vai maksimums, kura diapazons nosaka tolerances apjomu (latīņu tolerantia — “pacietība”), organisma izturību pret šo faktoru.

Biotiskie vides faktori var kalpot arī kā ierobežojoši faktori. Piemēram, pākšaugu izplatību Arktikā ierobežo ne tik daudz zemās temperatūras, cik apputeksnējošo kukaiņu, jo īpaši kameņu, trūkums. Šī iemesla dēļ Dixon nav pākšaugu.

Neskaitāmi lauka pētījumi, kā arī eksperimenti liecina, ka vienam un tam pašam vides faktoram ir atšķirīga nozīme dažādu sugu kopdzīves organismu dzīvē. Turklāt katram faktoram ir atšķirīga ietekme uz dažādām ķermeņa funkcijām. Tādējādi gaisa temperatūra no +40 līdz +45°C poikilotermiskiem dzīvniekiem (t.i., tiem, kuriem nav nemainīgas ķermeņa temperatūras) stipri paātrina vielmaiņas ātrumu, bet nomāc to motorisko aktivitāti.

Vides faktori kopumā ietekmē dzīvnieka ķermeni. Tādējādi organismu optimālā zona un izturības robežas attiecībā pret jebkuru vides faktoru var mainīties atkarībā no citu faktoru darbības. Iezīmēto modeli sauc par "faktoru mijiedarbību". Piemēram, karstumu vieglāk panest sausā, nevis mitrā gaisā; Zema ziemas temperatūra kopā ar augstu mitrumu un stipru vēju var būt ārkārtīgi nelabvēlīga.

Ekoloģijas priekšmets, mērķis un uzdevumi

Kas ir ekoloģija? Jēdziens “ekoloģija” radās salīdzinoši nesen, taču savu ieguldījumu šajā zinātnē sniedza senie zinātnieki - Aristotelis, Hipokrāts, Epikūrs uc Piemēram, ir zināms Epikūra postulāts, kurā teikts: “... Dabu nevar piespiest, tai ir jāpakļaujas, piepildot nepieciešamās vēlmes, kā arī dabiskās, ja tās nekaitē. Un kaitīgās – stipri nomācošas». ( Interesanti salīdzināt ar mums zināmo tēzi – divus tūkstošus vēlāk:“Mēs nevaram gaidīt labvēlību no dabas! Atņemt tos viņai ir mūsu uzdevums."

Koncepcija ekoloģija 1866. gadā ieviesa vācu zoologs Ernsts Hekels. Vārds " ekoloģija " ir veidots no diviem grieķu vārdiem: (" oikos "- māja, mājoklis, pajumte un" logotips " - doktrīna), t.i., zinātne par māju, cilvēka mājvietu, bet šo vārdu īpašā pielietojumā.

Hekels ekoloģiju definēja kā vispārēju zinātni par dzīvo organismu attiecībām ar vidi, kas ietver visus to pastāvēšanas nosacījumus. Pēc tam šī definīcija ievērojami paplašinājās.

Mūsdienās vārds “ekoloģija” daudziem nozīmē “cilvēka un vides kopiena”. Mūsdienu izpratnē ekoloģija - ir zinātne par dzīvo organismu un to kopienu attiecībām savā starpā un ar vidi (OS). Vide attiecas uz gandrīz visu Visumu. Ļoti bieži termins OS tiek aizstāts ar vārdu "daba".

Ar dzīviem organismiem saprot ne tikai cilvēkus, bet arī visus citus dzīvos dabas pārstāvjus: dzīvniekus, augus, vienkāršus organismus.

Ekoloģija ieguva praktisku interesi cilvēces attīstības rītausmā. Primitīvā sabiedrībā katram indivīdam, lai izdzīvotu, bija jābūt noteiktām zināšanām par savu vidi, dabas spēkiem, augiem un dzīvniekiem. Var apgalvot, ka civilizācija radās, kad cilvēks iemācījās izmantot uguni un citus līdzekļus un instrumentus, kas ļāva viņam mainīt vidi. Mūsdienu ekoloģijai ārkārtīgi svarīgs ir jautājums par šo organismu un to kopienu izmaiņu modeļiem pašas dabas un cilvēku ietekmē.

Priekšmets (objekts ) Ekoloģijas pētījumi ir bioloģiskās ekosistēmas (populācijas, biocenozes), kas atrodas virs organismu līmeņa un to dinamikas laikā un telpā.

Organismu dabiskie dzīves apstākļi- klimats un dabas resursi nosaka bioloģisko kopienu struktūru, kvantitatīvo un kvalitatīvo sastāvu. Šī struktūra ir daudz bagātāka siltās dienvidu jūras krastā un ūdens stabā nekā aukstās ziemeļu jūras krastā vai bezūdens tuksnesī. Dabas resursi ietver zemi, ūdeni, augus, dzīvniekus, minerālus un citas lietas, kas veido dzīvības un pašas dzīvības pamatu.



Dzīvo organismu un to kopienu attiecības savā starpā un ar vidi. Cilvēks bez ceremonijām sāka ienākt jebkurā dzīvotnē: viņš izcērt mežus, uzar zemi, uzceļ upēs dambjus un ceļ rūpnīcas. Šādas aktivitātes krasi maina citu planētas iedzīvotāju dabiskos dzīves apstākļus un piesārņo vidi. Tas negatīvi ietekmē visus dzīvos organismus, arī pašus cilvēkus.

Pamata mērķis disciplīnas "Ekoloģija un vides aizsardzība" (ECOS) apguve ir zināšanas par sabiedrības un apkārtējās dabas vides mijiedarbības modeļiem, lai nodrošinātu dabas resursu konstruktīvu izmantošanu; vides orientācijas prasmju un iemaņu veidošana, efektīva vides pasākumu īstenošana.

Galvenā uzdevumus ECOS kursi ir:

  1. ekoloģiskā pasaules uzskata veidošanās;
  2. apgūstot prasmes un iemaņas, lai efektīvi īstenotu vides aizsardzības pasākumus;
  3. cilvēka, sabiedrības un dabas mijiedarbības pamatmodeļu apgūšana, apgūstot vides un ekonomikas zināšanas.

Populācijas jēdziens (no latīņu populus — cilvēki) pirmo reizi tika lietots, lai definētu cilvēku grupas ekoloģijā tas ir ieguvis plašāku nozīmi un raksturo jebkuras sugas indivīdu grupu.

Ņemot vērā dzīves organizācijas līmeņus – kopienu, populāciju, organismu, orgānu, šūnu un gēnu, redzam, ka tie atrodas hierarhiskā secībā – no mazām sistēmām līdz lielām. Katrā līmenī vai posmā mijiedarbības rezultātā ar apkārtējo fizisko vidi (enerģiju un vielu) rodas raksturīgas funkcionālās sistēmas. Zem sistēma attiecas uz sakārtotām mijiedarbībām un savstarpēji atkarīgām sastāvdaļām, kas veido vienotu veselumu. Ekoloģija pēta galvenokārt supraorganismu organizācijas līmeņu sistēmas: populāciju, ekoloģisko.


2024, fondeco.ru - Kāpnes un margas. Nojumes un nojumes. Rampas