אילו חפצים הם הנושא של מחקר סביבתי? מושג האקולוגיה. מושא ונושא לימוד אקולוגיה כללית

אקולוגיה היא מדע החוקר את האינטראקציה בין אורגניזמים לסביבתם החיה (ביוטית) והלא-חיה (אביוטית).

אקולוגיה היא מדע החוקר את דפוסי החיים של אורגניזמים (בכל ביטוייו, בכל רמות השילוב) בסביבתם הטבעית, תוך התחשבות בשינויים המוכנסים לסביבה על ידי פעילות אנושית. המטרה הסופית של המחקר האקולוגי היא להבהיר את הדרכים שבהן מין מתקיים בסביבה המשתנה ללא הרף. השגשוג של המין הוא לשמור על המספר האופטימלי של אוכלוסיותיו בביוגאוצנוזה. התוכן העיקרי של האקולוגיה המודרנית הוא חקר היחסים של אורגניזמים זה עם זה ועם הסביבה ברמה האוכלוסייה-ביו-קנוטית וחקר החיים של מערכות מאקרו ביולוגיות בדרגה גבוהה יותר: ביו-גיאוקנוזות (מערכות אקולוגיות) והביוספירה, שלהן. פרודוקטיביות ואנרגיה.

נושא המחקר האקולוגי הוא מאקרו-מערכות ביולוגיות (אוכלוסיות, ביוקנוזות, מערכות אקולוגיות) והדינמיקה שלהן בזמן ובמרחב.

ניתן לצמצם את המשימות העיקריות לחקר הדינמיקה של האוכלוסייה, לחקר הביוגאוקנוזים ומערכותיהם. המשימה התיאורטית והמעשית העיקרית של האקולוגיה היא לחשוף את חוקי התהליכים הללו וללמוד כיצד לנהל אותם בתנאי התיעוש והעיור הבלתי נמנע של הפלנטה שלנו.

המטרה העיקרית של האקולוגיה היא ללמוד כיצד פועלת האקוספירה. מטרות הלימוד: 5 רמות של חומר מאורגן:

אורגניזמים חיים;

אוּכְלוֹסִיָה;

קהילות;

מערכות אקולוגיות;

אקוספירה.

אורגניזם חי הוא כל צורה של פעילות חיים. ישנן 3 עד 20 קטגוריות של אורגניזמים חיים. כל האורגניזמים מחולקים בדרך כלל ל:

צמחים;

חיות;

הורסים מפחיתים.

אוכלוסייה היא קבוצה של אורגניזמים מאותו מין החיים באזור מסוים. מין הוא קבוצה של אוכלוסיות שנציגיהן נותנים למעשה או פוטנציאל צאצאים מן המניין בתנאים טבעיים.

קהילה. לכל אורגניזם או אוכלוסייה יש בית גידול משלו. כאשר מספר אוכלוסיות סוגים שוניםאורגניזמים חיים חיים במקום אחד ומקיימים אינטראקציה זה עם זה, הם יוצרים את מה שנקרא הקהילה האקולוגית.

מערכת אקולוגית היא מערכת היחסים של קהילות עם גורמים כימיים ופיזיקליים היוצרים סביבה לא-חיה (אביוטית). גורמים פיזיים כוללים:

אוֹר שֶׁמֶשׁ,

אידוי,

טֶמפֶּרָטוּרָה

זרמי מים.

גורמים כימיים הם חומרים מזינים ותרכובותיהם באטמוספרה, בהידרוספירה ובקרום כדור הארץ, הנחוצים בכמות גדולה או קטנה לקיום, צמיחה ורבייה של אורגניזמים.

כל המערכות האקולוגיות על פני כדור הארץ מרכיבות את האקוספירה.

מאמרים נוספים

חישוב ראשוני של מחליף החום
קיים קשר בלתי נפרד ותלות הדדית של התנאים להבטחת צריכת חום וכוח וזיהום סביבתי. האינטראקציה בין שני הגורמים הללו של חיי אדם ופיתוח כוחות הייצור מושכים תשומת לב הדרגתית לבעיית ההדדיות...

1.1. נושא חקר האקולוגיה

אקולוגיה היא מדע החוקר את מערכת היחסים של אורגניזמים (יחידים, אוכלוסיות, ביוקנוזות וכו') זה עם זה ועם הטבע האנאורגני שמסביב, את חוקי התפקוד הכלליים של מערכות אקולוגיות ברמות היררכיות שונות, את בית הגידול של יצורים חיים (כולל בני אנוש). התחזקות ההשפעה של האדם על הטבע מחמירה יותר ויותר את הבעיות הסביבתיות של אינטראקציה בין האדם לטבע, האנושות והביוספירה.

האקולוגיה כמדע נוצרה באמצע המאה ה-19, כאשר הייתה הבנה שלא רק המבנה וההתפתחות של אורגניזמים, אלא גם יחסיהם עם הסביבה כפופים לחוקים מסוימים.

המושג "אקולוגיה" שימש לראשונה בשנת 1866 על ידי המדען הגרמני E. Haeckel. זה בא מהמילים היווניות oikos, שפירושן בית, מגורים, מקום מגורים, ולוגו, מדע. "תחת אקולוגיה, אנו מתכוונים לסכום הידע", כתב א' האקל, "קשור לכלכלת הטבע: חקר מכלול היחסים של בעל חיים עם הסביבה, הן אורגנית והן לא אורגנית, ומעל לכל, שלה. יחסים ידידותיים ועוינים עם אותם בעלי חיים וצמחים, עימם הוא בא במגע במישרין או בעקיפין. במילה אחת, מערכות היחסים שדרווין מכנה התנאים המולידים את המאבק על הקיום.

בתחילה, מונח זה שימש כשמדובר בחקר הקשר בין קהילות צמחים וקהילות חיות שהן חלק ממערכות מתמשכות ומאורגנות שהתפתחו בתהליך האבולוציה של העולם האורגני והסביבה.

האקולוג האמריקאי יוג'ין אודום נתן את ההגדרה התמציתית והפחות ספציפית של אקולוגיה כביולוגיה של הסביבה.

היווצרות האקולוגיה כמדע התרחשה בתחילת המאה העשרים, ובמשך תקופה ארוכה היא התפתחה בקרב מדעי הביולוגיה. תפקיד חשוב בבידול של מדע אקולוגי שיחק על ידי הקונגרס הבוטני השלישי, שהתקיים ב-1910 בבריסל. הוחלט לחלק את האקולוגיה של הצמחים לאקולוגיה של פרטים (אוטקולוגיה) ולאקולוגיה של קהילות (סינקולוגיה). חלוקה זו התרחבה גם לאקולוגיה של בעלי חיים ולאקולוגיה כללית.

אקולוגיה כללית עוסקת בחקר כל סוגי המערכות האקולוגיות. אקולוגיה של צמחים חוקרת את הקשר של אורגניזמים צמחיים עם הסביבה. אקולוגיה של בעלי חיים חוקרת את הדינמיקה והארגון של עולם החי.

בנוסף, יש את האקולוגיה של האדם ואת האקולוגיה של מיקרואורגניזמים. מאז שנות ה-70 של המאה העשרים מתפתחת האקולוגיה החברתית, החוקרת את תכונות האינטראקציה בין החברה לסביבה והגנתה.

עם זאת, שיעורי הגידול הגבוהים של האוכלוסייה על פני הגלובוס, ההתפתחות המהירה של התעשייה, התחבורה והבנייה לוו בהיקפי צריכת משאבים טבעיים גדלים והולכים. האופי הטכנוגני של הציוויליזציה מהסוג המערבי עם הפוטנציאל החזק שלה לאמצעים להשמדת כל החיים על פני כדור הארץ, התפתחות הקידמה המדעית והטכנולוגית הביאה לשינויים גדולים בסביבה בהשפעת הפעילות האנושית (פעילות אנתרופוגנית).

במדינות רבות בעולם - צפון אמריקה, מערב אירופה, יפן - המצב האקולוגי החמיר, נוצרו אזורים של משבר אקולוגי, שבהם איכות בית הגידול לא תאמה את התנאים הרגילים לתפקודם של אורגניזמים חיים. במחצית השנייה של המאה העשרים. היה צורך לחקור את הסביבה האנושית. וזה, בתורו, הוביל ל"ירוק" של ענפים רבים של המדע המודרני. מדעים כמו כלכלה, גיאוגרפיה, גיאולוגיה, כימיה, פיזיקה, מתמטיקה וכו' עוסקים באופן פעיל בנושאים של הגנה על הסביבה האנושית, ניהול טבע רציונלי, אבל בבעיות.

אקולוגיה הרחיבה מאוד את נושא המחקר שלה. זאת ועוד, תוך זמן קצר, בעיקר משנות ה-60-70 של המאה העשרים. התרחשה גיוון במדע. לפי MF Reimers, אקולוגיה היא: 1) חלק מהביולוגיה (ביו-אקולוגיה) החוקר את מערכות היחסים (היחסים) של אורגניזמים (פרטים, אוכלוסיות, ביוקנוזות) בינם לבין הסביבה, כלומר יש לה את נושא המחקר שהוא התווה על ידי E. Haeckel; 2) דיסציפלינה החוקרת את החוקים הכלליים של תפקודן של מערכות אקולוגיות ברמות היררכיות שונות. היררכיה מובנת כסידור של אלמנטים, אזורים, מערכות בשורה מדורגת. בכל שלב (או רמות), כתוצאה מאינטראקציה עם הסביבה (אנרגיה וחומר), עולות מערכות תפקודיות אופייניות; 3) מדע מורכב החוקר את בית הגידול של יצורים חיים, לרבות בני אדם; 4) תחום ידע המתחשב במכלול מסוים של אובייקטים ותופעות מנקודת מבטו של סובייקט או אובייקט (בעיקר חי ובשיתוף החיים); 5) חקר מיקומו של האדם כמין וחברה בסביבה האקולוגית של הפלנטה, יחסיו עם מערכות אקולוגיות וגודל ההשפעה עליהן.

הספקטרום של חלוקות המשנה האקולוגיות רחב מאוד. הוא כולל מדעי סביבה מיוחדים, הנבדלים זה מזה באובייקט ובנושא המחקר.

ביו-אקולוגיה היא חלק מהביולוגיה החוקר את מערכת היחסים של אורגניזמים (פרטים, אוכלוסיות, ביוקנוזות וכו') זה עם זה ועם הסביבה. הוא כולל את האקולוגיה של פרטים (אוטקולוגיה), אוכלוסיות (אקולוגיה של אוכלוסיות, דמקולוגיה) וקהילות (סינקולוגיה).

אוטקולוגיה חוקרת את הקשר של בני מין עם הסביבה. הוא חוקר בעיקר את גבולות היציבות של המין והאינטראקציה שלו עם גורמים סביבתיים שונים: חום, אור, לחות, פוריות וכו', וכן חוקר את השפעת הסביבה על המורפולוגיה, הפיזיולוגיה וההתנהגות של אורגניזמים, חושף את דפוסים כלליים של פעולה של גורמים סביבתיים על אורגניזמים חיים.

סינקולוגיה מנתחת את הקשר בין נציגים בודדים של קבוצה מסוימת של אורגניזמים חיים השייכים לאוכלוסיות שונות, כמו גם בינם לבין הסביבה.

בשנות השלושים של המאה העשרים נוצרה אקולוגיה של אוכלוסיה – דמקולוגיה. הוא חוקר את מבנה המין (ביולוגי, מיני, גיל, אקולוגי) ומתאר תנודות במספר המינים השונים ומבסס את הסיבות שלהם.

על השלב הנוכחיפיתוח החברה, האקולוגיה פותרת מגוון בעיות ומשתמשת בשיטות, חומרים, עקרונות החורגים הרבה מעבר למדעים הביולוגיים הטהורים. למרות העובדה שחלק מהמדענים (בעיקר ביולוגים) ממשיכים לייחס זאת למדעי הביולוגיה, רובם, בפרט גיא-אקולוגים, מאמינים שהאקולוגיה התגבשה כעת לדיסציפלינה אינטגרלית חדשה ביסודה המשלבת את כל מדעי הטבע, המדויקים, ההומניטריים והחברה. . דעה זו שותפה ל-N. Reimers, G. Golubev, A. Yablokov, A. Yanhin, G. Yagodin, A. Laptev, D. Meadows, T. Miller, K. Montgomery ועוד רבים וטובים חוקרים מקומיים וזרים ידועים. . לפני 20 שנה פרופסור-גיאוגרף V. Alpatov ציין שניתן לייחס אקולוגיה באותה מידה לאזורי ידע ביולוגיים וגיאוגרפיים כאחד, ויש להתייחס אליה כמדע עצמאי לחלוטין. המשימה נפלה על האקולוגיה לפתח שיטות חדשות, מבוססות מדעית, המבוססות על הרעיון של שימור הביוספרה של כדור הארץ.

ישנן מספר הגדרות של אקולוגיה מודרנית וכמה סיווגים של מרכיביה העיקריים. כמה מחברים מקדישים את תשומת הלב העיקרית להיבטים הפילוסופיים והתרבותיים הכלליים, השני - חברתי, השלישי - אקולוגי וכלכלי, הרביעי - פירוט ביו-אקולוגי.

לפיכך, ג' שוובס שם את התרבות במרכז תכנית סיווג הידע האקולוגי כבסיס לצבירת ידע על ידי האנושות, לעושר ההיסטוריה האנושית, המגולם בערכים רוחניים וחומריים, וכמרכיב של פעילות יצירתית (תרבות של ייצור, חקלאות גידולים, התנהגות, ניהול טבע וכו'). הוא מאמין שירקת החשיבה תהיה צורה טבעית של פעילות רק לאחר שתהפוך למרכיב אינטגרלי של תרבות. ולשם כך יש צורך בהכשרה מתאימה ובגישה בינתחומית, כאשר הכיוון הפילוסופי המרכזי הוא התרבות.

ג' שוובס רואה לא ראוי, בסיווג ידע סביבתי מודרני, לתת את המקום העיקרי לביו-אקולוגיה, לטכנולוגיה או לגיאו-אקולוגיה, שכן במקרה זה הגישה הנושאית מצמצמת את הבעיה. בהסבירו את חזונו את הבעיה, הוא קובע: "... ליבת החינוך הסביבתי צריך להיות אקולוגיה חברתית - ענף בינתחומי של ידע על יחסים במערכת "טבע - חברה". כלומר, היא מבוססת לא על המושג הכליל של "תרבות", אלא על אחד הסעיפים אקולוגיה כללית- סוציו-אקולוגיה.

בתכניתו של ג' שוובס, ההקצאה ההוגנת בין ארבעת גושי הידע האקולוגי העיקריים שכבר ידועים (ביו-אקולוגיה, גיאו-אקולוגיה, טכנו-אקולוגיה, אקולוגיה אנושית), הסעיפים "אקולוגיה של הנשמה" ו-"אקולוגיה של תרבות" (חקר סוגיות של אתיקה סביבתית, אקולוגיזציה של אמנות) ראויות לתשומת לב. , דיפלומטיה). אבל ההצעה לשקול את כל האקולוגיה רק ​​במערכת של מדעי החברה מעוררת ספקות.

בצורת פרח עם שישה עלי כותרת - חטיבות ענפים - ו"סוציו-אקולוגיה תיאורטית" בתוכו, הציע ג' בצ'ינסקי את התוכנית המבנית שלו של מדע הסביבה המודרני. הוא גם מחזיק בדעה שבהשפעת שינויים אנתרופוגניים גדולים בסביבה בעשורים האחרונים, על גבול מדעי הטבע, החברה והטכניה, במרבית המדינות המפותחות החלה להיווצר דיסציפלינה מדעית מורכבת חדשה - סוציו-אקולוגיה. ג' בצ'ינסקי הוא תומך נלהב של מונח זה, ובהתווה את דעתו על המטרות, היעדים והשיטות של מחלקות סביבתיות שונות, הוא מוסיף את הקידומת סוציו- למונחים רבים שהיו ידועים בעבר: חברתית-אקולוגית, חוקים סוציו-אקולוגיים של אינטראקציה בין חברה לטבע, משפט סוציו-אקולוגי, מוסדות מדעיים סוציו-אקולוגיים וכדומה, למעשה מבלי לשנות את מהות המושגים עצמם.

סכימת מבנה האקולוגיה מאת ג' בצ'ינסקי מפושטת ומבססת בצורה מאוד לא משכנעת את כדאיות הקצאת מקום מרכזי לסוציו-אקולוגיה, אשר "לא רק מסכמת מכנית את תוצאות מחקרים סוציו-אקולוגיים סקטוריאליים, אלא גם מכלילה אותן במערכת חדשה איכותית. רמה, חקר מערכות חברתיות-אקולוגיות כאובייקטים מערכתיים אינטגרליים." המחבר טוען כי "לסוציו-אקולוגיה, כמו לכל מדע עצמאי, יש בסיס תיאורטי משלה, מגוון מוגדר בבירור של משימות האופייניות רק לה, אובייקט, נושא מחקר ושיטות מחקר משלה". למרבה הצער, הפוטנציאל התיאורטי של הסוציו-אקולוגיה חלש מאוד ואין לה "שיטות מחקר משלה", אלא משתמש בשיטות שנמצאות בשימוש נרחב בכלכלה, גיאולוגיה, גיאוגרפיה, ביולוגיה, מתמטיקה וכדומה. התוכנית של ג' בצ'ינסקי אינה נותנת מושג על אופי הקשר בין החטיבות האינדיבידואליות של האקולוגיה, כמו גם ההיררכיה שלהן, אינה מכסה את החטיבות האחרונות של מדעי הסביבה (אקולוגיה גלובלית, חלל, טכנולוגית, אורב-אקולוגיה ) והוא סוציולוגי מדי.

א.לפטב מציע גיוון משלו של האקולוגיה המודרנית, כאשר המקום העיקרי ניתן לאקולוגיה כללית, המכסה שבע חטיבות עיקריות של האקולוגיה של מערכות ביוטיות וביולוגיות, גיאוגרפית (נוף), תכנון עירוני (הנדסי), חברתית, כלכלית, אקולוגיה תעשייתית וחקלאית. תכנית זו אינה מפורטת, אלא ברורה והגיונית יותר מהתכנית של ג' בצ'ינסקי. זה גם לא מכסה את החטיבות החדשות ביותר.

אחד הביו-אקולוגים המובילים של מולדובה I. Dedu בעבודתו הבסיסית "אקולוגי מילון אנציקלופדי» הקדישו תשומת לב רבה למהות המבנה והמשימות של האקולוגיה המודרנית. הוא מחשיב את האקולוגיה המודרנית כמדע ביולוגי סינתטי של הקשר בין אורגניזמים חיים לבין הסביבה.

I. Dedu מציין כי האקולוגיה הבסיסית התיאורטית המודרנית עדיין מתפתחת, אך היא צריכה להפוך לבסיס הביולוגי לשלושת מדעי הסביבה הבסיסיים - אקולוגיה גלובלית, אקולוגיה אנושית ושימור הטבע. מבלי להכחיש את הצורך לייחד חלוקות אקולוגיות חדשות במבנה האקולוגיה המודרנית, שאותם איחד בגוש "אקולוגיה יישומית", I. Dedyu שם את הביולוגיה בבסיס התכנית, תוך הפחתת חשיבותם של היבטים גיאוגרפיים, גיאולוגיים וטכנוגניים. . אבל חשוב ששם את המוקד של האקולוגיה המודרנית על כל ההיבטים של האינטראקציה של אנרגיה וחומר במערכת אקולוגית, המדען מאמין שמערכות אקולוגיות טבעיות יוצרות ביוטיפים וביוקנוזים בכל רמותיהם, שהם האובייקט העיקרי של חקר האקולוגיה. .

כלומר, בפתרון הבעיה מיוחסת לא פחות חשיבות רבה לחקר היצירה, הדינמיקה והיחסים של כל הגורמים הסביבתיים: ביוטיים, אביוטיים ואנתרופוגניים.

המפורטת והמבוססת ביותר היא תכנית המבנה של האקולוגיה המודרנית שהוצעה על ידי האקולוג הרוסי מ. ריימרס. הוא נותן חמש הגדרות שונות לאקולוגיה (ביו-אקולוגיה כמדע מורכב החוקר את בית הגידול של יצורים חיים וכו').

המקום המרכזי בתכנית של מ. ריימרס תופסת אקולוגיה גדולה (מגה-אקולוגיה כללית, גלובלית), המחולקת לגושים, מחלקות ונתי-חלוקות (סה"כ 38 חטיבות).

הבלוקים העיקריים בתכנית הם ביו-אקולוגיה, אקולוגיה גיאוגרפית או נופית, אקולוגיה אנושית ואקולוגיה יישומית (טכנו-אקולוגיה). גם דינמיות, אנליטיות כלליות ואקולוגיה חלל מודגשים בנפרד.

למרות השלמות (לעומת תוכניות אחרות), לתכנית ג' ריימרס, לפי ג' א' בליאבסקי, נ' מ' פדון, ג' ס' פורדוי, יש חסרונות מסוימים.

ראשית, התכנית וההסברים שלה אינם נותנים מושג ברור מה ההבדל בין הפונקציות של אקולוגיה גדולה (גלובלית) לכללית, המוגדרת על ידי מחלקה נפרדת. לא ברור מדוע הבלוקים "אקולוגיה אנליטית" ו"אקולוגיה דינמית" נתלשו מהגוש "ביו-אקולוגיה", ומספר חלוקות משנה של "אקולוגיה רפואית" מופרדים מהגוש "אקולוגיה אנושית" וממוקמים בבלוק "מיושם" אקולוגיה" יחד עם "הנדסה" ו"אקולוגיה חקלאית".

שנית, התוכנית אינה מכסה תת-סעיפים חדשים חשובים כמו אקולוגיה של תרבות, ענייני צבא, תחבורה, אנרגיה, אקולוגיה משפטית.

שלישית, בבלוק האקולוגיה הגיאוגרפי, נבדלות תת-חלוקות קטנות יותר על פי קריטריונים שונים לחלוטין - גיאו-מבנה, אזורי-נוף, גיאוכימי וקטגוריית המים הטבעיים. התכנית אינה מכילה חלוקות משנה "כלכלה של שימוש רציונלי במשאבי טבע" ו"הגנה על משאבים", היבטים גיאולוגיים וכדומה אינם נלקחים בחשבון.

מחברים אלה הציעו תכנית סיווג חדשה לאקולוגיה, שבה עבור כל חלקי האקולוגיה המודרנית, המושג הכללה צריך להיות "גדול", או "אקולוגיה כללית". המשימות העיקריות שלה הן:

חקר מנקודת המבט של גישה שיטתית של המצב הכללי של הביוספרה המודרנית של הפלנטה, הסיבות להיווצרותה ומאפייני השינויים בהשפעת גורמים טבעיים ואנתרופוגניים (כלומר, חקר דפוסי היווצרות, קיום ותפקודן של מערכות ביולוגיות מכל הרמות בשילוב עם האטמוספירה, הליתוספירה, ההידרוספירה, הטכנוספרה);

תחזית של הדינמיקה של מצב הביוספרה בזמן ובמרחב;

פיתוח דרכים להרמוניה של היחסים בין החברה האנושית לטבע, שמירה על יכולתה של הביוספרה לתיקון עצמי ולוויסות עצמי, תוך התחשבות בחוקים הסביבתיים הבסיסיים ובחוקים הכלליים לייעול היחסים בין החברה לטבע.

התכנית מורכבת משישה בלוקים: המרכזי - אקולוגיה כללית (גדולה) וחמישה עיקריים (ביו-אקולוגיה, גיאו-אקולוגיה, טכנו-אקולוגיה, סוציו-אקולוגיה ואקולוגיה של חלל). לכל בלוק יש מחלקות ותתי מחלקות לענף סביבתי משלו. בסך הכל, לתכנית יש יותר מ-80 יחידות סביבתיות, המכסות כמעט את כל התחומים המודרניים של מחקר סביבתי (איור 1.1). עם הופעתם של תחומי מחקר ופעילות חדשים, ניתן בקלות להשלים את התכנית.

הבלוק המפותח וה"עתיק" ביותר הוא הביו-אקולוגיה - מצע האם של מדע האקולוגיה. המבנה של בלוק זה נבנה תוך התחשבות ברעיונות של ביו-אקולוגים בולטים מודרניים (Yu. Odum, G. Dazho, N. F. Reimers, I. Dedu, וכו'). אבל אל תת-המחלקות הידועות כבר של הבלוק הביו-אקולוגי, כמו יסודות הביו-אינדיקציה, אקולוגיה ניסויית, שימור, ביו-קומוניטורציה, ביוספרית, אקולוגיה אנושית מתווספות.

הבלוק הגיאאקולוגי מורכב משבעה חלקים עיקריים ותשע תת-חלוקות. העיקריים שבהם הם אקולוגיה נוף, כלכלה סביבתית והגנת הסביבה (כדי לפתור את הבעיות שלהם, תוצאות מחקרים של כמעט כל תת-החלוקות הגיאו-אקולוגיות האחרות, כמו גם תת-חלוקות רבות הנכללות מבנית בביו-אקולוגיה, טכנולוגיה וסוציו-אקולוגיה), אקולוגיה אטמוספרית, הידרוספירה וליתוספרה. משומשים. בשני הסעיפים האחרונים, המרכיבים המבניים הם האקולוגיה של מאגרים מלאכותיים, האוקיינוס ​​העולמי, אגמים וביצות, נהרות, קרקעות, מרבצי מינרלים (או כרייה), גיאו-הנדסה אקולוגיה, שימור גיאולוגי וכו'. הקטעים החדשים ביותר של הבלוק הם גיאו-קוינפורמטיקה והאקולוגיה של אזורים חריגים בגיאו-אנרגיה.

המרכיבים המבניים העיקריים של הבלוק הטכנולוגי-אקולוגי הם האקולוגיה של האנרגיה, התעשייה, האגרו-אקולוגיה, האקולוגיה של התחבורה, ענייני צבא. בפרט, לאקולוגיה האנרגטית יש את תת-הסעיפים הבאים: אקולוגיה של תחנות כוח גרעיניות, תחנות כוח תרמיות, תחנות כוח הידרואלקטריות, מקורות אנרגיה לא מסורתיים (שמש, גיאותרמית, רוח, ביו-אנרגיה, אנרגיה ימית). האקולוגיה של התעשייה משלבת תחומים כמו האקולוגיה של תעשיות הכימיות, המתכות, הדלק, החשמל, עיבוד העץ, הנדסת מכונות וחומרי בניין.

אגרואקולוגיה מחולקת להגנה על קרקע, טיוב ואקולוגיה אגרוכימית ואקולוגיה של בעלי חיים.

לגוש הסוציו-אקולוגיה 12 חטיבות, שהעיקריות בהן הן פסיכו-אקולוגיה, אקולוגיה עירונית, אקולוגיה של אוכלוסיה, חקיקה סביבתית ושיתוף פעולה בינלאומי בהגנה על הביוספרה.

ולבסוף, בלוק האקולוגיה של החלל הוא כיוון צעיר של מחקר אקולוגי, הכולל את תת-הסעיפים הבאים: אקולוגיה של חללית, אקולוגיה של חלל קרוב, אקולוגיה פלנטרית של מערכת השמש, אקולוגיה של החלל החיצון וניטור סביבתי בחלל עולמי.

כל אחד מהבלוקים הללו של האקולוגיה הכללית חייב לפתור את מגוון הבעיות שלו, אך כולן קשורות קשר הדוק, וכל אחד משתמש בחומרים ובתוצאות של השני במהלך הפיתוח, המודלים והתחזיות לגבי סביבה טבעית.

בתקופתנו, ישנה ירוקה מהירה של דיסציפלינות טכניות שונות, שיש להבין אותה כתהליך של יישום יציב ועקבי של פתרונות טכנולוגיים, ניהוליים ואחרים המאפשרים להגביר את יעילות השימוש במשאבי הטבע לצד שיפור או לפחות שמירה על איכות הסביבה הטבעית (או סביבת המגורים בכלל) ברמה המקומית, האזורית, הלאומית והעולמית. יש גם את הרעיון של טכנולוגיות ייצור ירוקות, שעיקרה יישום אמצעים למניעת ההשפעה השלילית של תהליכי ייצור על הסביבה הטבעית. אקולוגיזציה של טכנולוגיות מושגת על ידי פיתוח טכנולוגיות מודרניות עם מינימום חומרים מזיקיםלתפוקה - טכנולוגיות נטולות פסולת או דלת פסולת. לאחרונה הושקו מגוון רחב של תחומי מחקר סביבתי בכל רחבי העולם על מנת לספק למומחים את המידע הסביבתי הדרוש מכל תחומי הפעילות האנושית. כיום נוצרו כמאה תחומים של מחקר סביבתי, שניתן לשלבם על פי עקרון ההשתייכות לתעשייה, יחסים, סדר הדדי, עדיפות, משמעות תיאורטית ומעשית (איור 1.2).

בהקשר זה, האקולוגיה התפרקה למספר ענפים ודיסציפלינות חדשות אשר חרגו באופן משמעותי מההגדרה המקורית של אקולוגיה כמדע הקשר של אורגניזמים חיים עם הסביבה. אבל בלב כל תחומי האקולוגיה המודרניים עומדים הרעיונות הבסיסיים של הביו-אקולוגיה.

לפי גודלם של מושאי המחקר, האקולוגיה מחולקת לגיאוגרפית או נופית, שמושאי המחקר שלהן הם מערכות גאוגרפיות גדולות, תהליכים גיאוגרפיים ואקולוגיה גלובלית, שהנושא שלהן הוא הביוספרה והפעילות האנתרופוגנית.
בתוך זה.

אקולוגיה גלובלית. כדיסציפלינה מדעית, היא חוקרת את הביוספרה, כלומר את המערכת האקולוגית המכסה את כדור הארץ כולו. נושא חקר האקולוגיה העולמית הוא גם הקשרים האקולוגיים של הביוספרה עם התהליכים המתרחשים בבטן כדור הארץ ובחלל.

האקולוגיה העולמית הפכה לדוקטרינה היחידה של הקשר האקולוגי של הביוספרה עם גורמים ממקורות שונים, תוך ניסיון לחקור באופן מקיף את ההשפעה של גורמים אנתרופוגניים, קוסמיים, גיאוגרפיים, גיאוכימיים ואחרים עליה. המשימות העיקריות של האקולוגיה העולמית הן לחקור שינויים אנתרופוגניים בסביבה הטבעית, לבסס שיטות לשימור ושיפורה לטובת האנושות, ולהבהיר את דפוסי האבולוציה של הביוספרה. המשימה העיקרית היא לחזות שינויים בביוספרה בעתיד.

אקולוגיית החלל היא ענף באקולוגיה החוקר את תכונות החיים של בני אדם ואורגניזמים אחרים במיקרו-מערכות סגורות כמעט לחלוטין של חלליות ותחנות. הוא מפתח מערכות תומכות חיים, בוחן את האפשרויות ליצירת תנאים לטיסות בין-כוכביות ארוכות טווח.

ביחס למקצועות הלימוד, האקולוגיה מחולקת לאקולוגיה של מיקרואורגניזמים, פטריות, צמחים, בעלי חיים, בני אדם, חקלאות, שימושית, הנדסית ואקולוגיה כללית - דיסציפלינה תיאורטית ומכללה.

עבור הסביבה והרכיבים, נבדלים האקולוגיה של היבשה, המים המתוקים, הימיים, ההר הגבוהים, הכימיים וכדומה.

על פי הגישות לנושא הלימוד, מבחינים באקולוגיה אנליטית ודינמית.

בהיבט הזמני מבדילים בין אקולוגיה היסטורית ואבולוציונית.

במערכת האקולוגיה האנושית קיימת אקולוגיה חברתית החוקרת את הקשר של קבוצות חברתיות יסודיות של החברה והאנושות כולה עם סביבת החיים.

אקולוגיה יישומית היא דיסציפלינה החוקרת את מנגנוני ההשפעה האנתרופוגנית על הביוספרה, דרכים למניעת תהליכים שליליים ומפתחת עקרונות לשימוש רציונלי במשאבי טבע ללא הידרדרות סביבתית. אקולוגיה יישומית מבוססת על מערכת של חוקים, עקרונות וכללים של כלכלה סביבתית.

אקולוגיה יישומית כמדע מבוססת בעיקרה על ידע בתחומי ביולוגיה שונים – פיזיולוגיה, גנטיקה, ביופיסיקה, אך היא קשורה גם למדעי הטבע האחרים – פיזיקה, כימיה, גיאולוגיה, גיאוגרפיה, מתמטיקה. בנוסף, לא ניתן להפריד בין אקולוגיה יישומית לבין כלכלה, מוסר, משפט, שכן רק בברית איתם היא יכולה לשנות באופן קיצוני את יחסי האדם לטבע.

אקולוגיה יישומית בתחומים מדעיים מחולקת לאקולוגיה תעשייתית, אקולוגיה אנרגטית, אקולוגיה חקלאית, קרצינוגנזה וכדומה.

לכן, הפרשנות המודרנית של המונח "אקולוגיה" כתחום ידע היא לשקול ולחשוף את דפוסי ההתפתחות של אורגניזמים, עצמים, מרכיבים של קהילות וקהילות בכללותם באינטראקציות במערכות של ביו-גאו-קנוזות, נו-ביוגאו-קנוזות, הביוספירה מ- נקודת המבט של סובייקט או אובייקט (חי או בהשתתפות חיים), שהיא מרכזית במערכת זו.

בחלק מהמקרים האקולוגיה כוללת תחומי ידע יישומיים ויישומיים קשורים, הקשורים בעיקר למדעי הסביבה - דיסציפלינה מורכבת על הסביבה האנושית, הטבעית בעיקרה, על איכותה והגנתה. המונח "אקולוגיה" מתחיל להיות מזוהה עם הדיסציפלינה "הגנת הטבע" או "הגנת הסביבה". עם זאת, דיסציפלינות אלו מבוססות באופן מסורתי על הנהגת איסורים ותקנות, ולא על רציונליזציה כללית של ניהול הטבע.

מחקר סביבתי מודרני צריך להוות בסיס מדעי לפיתוח אסטרטגיה וטקטיקות להתנהגות אנושית בסביבה הטבעית, ניהול טבע רציונלי, הגנה ורבייה של הסביבה. המסקנה החשובה ביותר של מחקרים סביבתיים צריכה להיות קביעת היכולת האקולוגית של טריטוריות, שתלויה לחלוטין במצב המערכות האקולוגיות שלהם.

Gekkel E. ההיסטוריה הטבעית של העולם: הצגה מדעית פומבית של תורת הפיתוח. - סנט פטרבורג: נאוך. מחשבה, 1909. - ש' 247.

ריימרס נ.פ. ניהול טבע: מילון-ספר עיון. - מ': הגות, 1990. - ש' 592-594.

שבבס ג.י. חקלאות קווי מתאר. אודסה: מאיאק, 1985. - ש' 17.

(ביקר 3,655 פעמים, 1 ביקורים היום)

לִי. גוסלניקוב, V.N. סטרוינובה
ביו-אקולוגיה
הדרכה. - טומסק: אד. TPU, 2002. - 104 עמ'.

נושא חקר האקולוגיה

אקולוגיה היא מדע החוקר את הקשר בין אורגניזמים וסביבתם, כמו גם את התנאים לקיומם של אורגניזמים אלו. כמדע, מקור האקולוגיה במחצית השנייה של המאה ה-19, לאחר עבודות מדעיות של חוקרי טבע, ביולוגים, זואולוגים: דרווין, האקל, הומבולדט, רולייר. אקולוגיה מתייחסת למדעי הטבע, משתמשת בהישגים ובשיטות הידע של פיזיקה, כימיה, מתמטיקה. לדוגמה, התפתחות מערכות חיות כפופה לחוקי התרמודינמיקה של מערכות פתוחות, מחזור החומרים מתואר על ידי חוקי הכימיה, חוקי התורשה, נדידת בעלי חיים, דינמיקת אוכלוסיה מתוארים באמצעות תורת ההסתברות. בנוסף, אקולוגיה כוללת אלמנטים של גיאולוגיה וגיאופיזיקה (אבולוציה של כדור הארץ), ביולוגיה (חוקי התפתחותם של אורגניזמים חיים), גנטיקה (חוקי התורשה של אורגניזמים חיים), פיזיולוגיה וסוציולוגיה של האדם.

מאז לידתו, מדע זה עבר שינויים משמעותיים וממשיך להתפתח במהירות היום. נכון לעכשיו, נושא האקולוגיה כמדע מורכב מהמרכיבים הבאים:

1. מערכות חיים והאינטראקציה שלהן עם הסביבה.

2. הטבע בכללותו והאינטראקציה שלו עם החברה.

3. גישה מדעית כללית מיוחדת לחקר בעיות האינטראקציה בין אורגניזמים, ביו-מערכות וסביבה (גישה אקולוגית).

4. בעיות מדעיות ומעשיות של הקשר בין אדם לטבע (בעיות סביבתיות).

מבנה האקולוגיה. חיים שיטתיים

איור 1.1 ממחיש את המבנה של האקולוגיה המודרנית. האקולוגיה המודרנית מיוצגת על ידי ארבעה חלקים גדולים: ביו-אקולוגיה, גיאו-אקולוגיה, אקולוגיה יישומית, אקולוגיה חברתית. בקורס שלנו, כל אחד מהסעיפים הללו נלמד בקצרה. מדענים קבעו כי לחיים על פני כדור הארץ יש מבנה מערכתי. כלומר, החיים קיימים בצורה של מערכות המקיימות ומוסרות את עצמם. מכיוון שלחיים על פני כדור הארץ יש מבנה מערכתי, האקולוגיה מאופיינת בחקר האובייקטים שלה כמערכות. יתרה מכך, מערכות חיות פתוחות (פתוחות) ומצייתות לחוקי התרמודינמיקה של מערכות פתוחות. מערכת היא קבוצה של אלמנטים זהים המקיימים אינטראקציה זה עם זה ויוצרים אחדות אינטגרלית. הקצאת מערכות חומר ומופשטות. מערכות חומר מחולקות לחיים אנאורגניים (פיזיקה, כימיה, גיאולוגיה) ואורגניים (ביולוגיים, חברתיים, מערכות אקולוגיות, אוכלוסיות, אורגניזמים). מערכות מופשטות: לוגיות, לשוניות, מתמטיות. מערכות מאופיינות בהיררכיה וסדר של אלמנטים. מדדי סדר כמותיים - מידע אני, אנטרופיה ס. ו אניפרופורציונלי ל-1/ ס. המערכת עצמה יכולה להיות חלק ממערכת מורכבת יותר (תת-מערכת). או שמערכות אחרות (מערכת על) יכולות להיכנס לתוכה כרכיבים. דוגמה למערכות בפיזיקה: מערכת עם פרמטרים מבוזרים, עם פרמטרים משובצים, מערכת של גופים באינטראקציה.

חוקים כלל-מערכתיים

איך נלמד אקולוגיה? מערכות חיים שונות בגודלן, בדרכי האינטראקציה עם הסביבה, בדרכים של קשרים פנימיים. באופן כללי, מערכות שונות במידת הארגון. לביוספרה של כדור הארץ יש ארגון גבוה יותר מהאוכלוסייה. יש היררכיה מסוימת של מערכות – כפיפות מלמעלה למטה. בהרצאותינו נעבור מלמעלה למטה - מהביוספירה לאורגניזם, מרמת ארגון גבוהה של מערכות לנמוכה. כל המערכות של אזור הפצת החיים על פני כדור הארץ - BIOSPHERES - מוצגות באיור. 1.2. הם מצייתים לחוקי הפיזיקה, הכימיה, הגנטיקה, האקולוגיה. כל המערכות החיות שאינן סגורות מצייתות לתורת המערכות ולחוקי התרמודינמיקה של מערכות פתוחות.

העיקריים שבהם הם: חוק הדמיון בין החלק למכלול, חוק הגיוון ההכרחי, חוק פיזור האנרגיה המינימלי.

חוק הדמיון של החלק ושל השלם: חלק הוא העתק מיניאטורי של השלם, ולכן כל החלקים מאותה רמה של היררכיית המערכות דומים. לדוגמה, המודל של רתרפורד של האטום דומה ל מערכת השמש, או אורגניזם רב תאי מורכב דומה לאורגניזם חד תאי, שכן מבחינה גנטית כל תא מכיל מידע על האורגניזם.

חוק המגוון הדרוש. שום מערכת לא יכולה להיות מורכבת מאלמנטים זהים לחלוטין. לדוגמה, אטומים בסריג גביש שונים במיקומים בסריג; אלקטרונים באותו מסלול - כיווני ספין (עקרון פאולי).

כלל חירום קונסטרוקטיבי: מערכת אמינהעשוי להיות מורכב מאלמנטים או תת-מערכות לא אמינים שאינם מסוגלים להתקיים עצמאי. למשל, צול נמלים או נחיל דבורים.

משפט שימור הסדר: במערכות פתוחות (שכולן מערכות חיות), האנטרופיה אינה עולה, אלא יורדת לערך קבוע מסוים S 0 > 0 או נשארת קבועה. לכן, מידע I עולה לערך מסוים I 0 > 0 או נשאר קבוע. כלומר, המערכת מבקשת לשמור על סדר, תוך שימוש בהזרמת האנרגיה מהסביבה.

חוק פיזור אנרגיה מינימלי או חיסכון באנרגיה: אם התהליך יכול להתפתח בכמה כיוונים המותרים על פי חוקי התרמודינמיקה, אז התהליך ילך לכיוון של פיזור אנרגיה מינימלי (או עלייה מינימלית באנטרופיה).

חוקים מקיפים אלה תקפים לכל מערכות, הן חיות והן שאינן חיות.

כאשר לומדים אקולוגיה, העיקרון הבא מונחים והגדרות:

ה-BIOSPHERE הוא מעין מעטפת של כדור הארץ, המכילה את מכלול האורגניזמים החיים ואת החלק הזה של החומר שמקיים איתם אינטראקציה. דוקטרינת הביוספרה פותחה ב-1926 על ידי האקדמיה ורנדסקי. הוא הבין את הביוספרה כאזור הקיום של חומר חי.

ECOSYSTEM - קבוצה של סוגים שונים של אורגניזמים החיים יחד והתנאים לקיומם, הנמצאים בקשר רציף הדוק זה עם זה. המערכת האקולוגית קיימת די מבודדת משאר הביוספרה. הוא כולל נוף, גופי מים, צמחים ובעלי חיים. מערכות אקולוגיות יכולות להשתנות בגודלן מעץ לכדור הארץ. הביוספרה של כדור הארץ נקראת המערכת האקולוגית הגלובלית.

אוכלוסייה - קבוצה של פרטים מאותו מין המקיימים אינטראקציה זה עם זה, הולידו במשותף צאצאים ומאכלסים אותה טריטוריה. האוכלוסייה מתפקדת במערכת אקולוגית אחת והיא חלק מהקהילה. ייתכנו אוכלוסיות צמחים ובעלי חיים.

COMMUNITY - קבוצה של אוכלוסיות המקיימות אינטראקציה החיות באותה צורה תנאי מזג אווירבתוך אותה מערכת אקולוגית. לדוגמה, חרקים וסנאים קרקע בערבה משמשים מזון לציפורים ולזאבים.

TYPE - קבוצה של פרטים (אורגניזמים חיים) המסוגלים להיות בעלי מפרק, בעלי יכולת רבייה, צאצאים.

אורגניזם חי - מורכב מחומר אורגני, שונה במטבוליזם עם הסביבה וביכולת להתרבות מסוגו.

שיטות של אקולוגיה כמדע

בלימוד אקולוגיה משתמשים בשיטות הבאות:

1. תיאורי, כאשר המדע מתאר את היחסים החיצוניים וההתנהגות של אובייקט. זה התממש מאז ימי קדם בבוטניקה, גיאוגרפיה, זואולוגיה.

2. שיטה פונקציונלית או "קופסה שחורה". מאפשר לך לחזות את ההתנהגות של אובייקט נבחר בהתבסס על תצפית וניתוח של נתוני קלט ופלט של קופסה שחורה. יחד עם זאת, אין ניתוח של המבנה הפנימי של הקופסה השחורה.

3. גישה אנליטית. נחקר המבנה הפנימי של אובייקט המורכב מאלמנטים פשוטים יותר.

4. גישה שיטתית (אקולוגית) היא השיטה העיקרית להבנת האקולוגיה המודרנית כמדע.

SYSTEM APPROACH היא שיטה לידע מדעי, המבוססת על הרעיון של האובייקטים הנחקרים כמערכות. על החוקר ללמוד את סוגי הקשרים בתוך המערכת, את האינטראקציה של מערכות עם מערכות אחרות, לבנות תמונה תיאורטית כללית של הקשרים. גישת המערכות משמשת לא רק באקולוגיה, אלא גם בקיברנטיקה, טכנולוגיה, ניהול וכלכלה. דוגמה לגישה שיטתית באקולוגיה מוצגת באיור. 1.3. המערכת האקולוגית מחולקת מנטלית לאובייקט ולסביבה, תוך לימוד יחסי הגומלין ביניהם - חילופי החומר, האנרגיה והמידע, המרכיבים המרכיבים אותם, התנהגות ושינוי המערכת לאורך זמן - דינמיקה.

לניסויים באקולוגיה היו עד כה השלכות שליליות על הביוספרה של כדור הארץ. לדוגמה, כריתת יערות כדי לרכוש אדמות לעיבוד הובילה למדבור קרקע. לפני אלפי שנים הייתה צמחייה עבותה באתר הסהרה.

בימינו, הסביבה, כלומר הבעיות האקולוגיות של אינטראקציה בין אדם לסביבה, הופכת למרכיב חשוב במיוחד בנושא האקולוגיה כמדע. בעיות סביבתיות כוללות זיהום סביבתי, דלדול משאבי מזון ואנרגיה של הביוספרה, הפרה של קיימות וצמצום מגוון המינים (הספר האדום). גם אנשים פרטיים וגם ארגונים גדולים חייבים להתמודד עם בעיות סביבתיות.

לפיכך, האקולוגיה המודרנית כמדע כוללת לא רק שיטות ללימוד מדעי הטבע האחרים, אלא גם יוצרת בתודעת הדור הנוכחי אחריות כלפי הדורות הבאים על מצב הסביבה ובריאות האנשים. האחרון מחבר בין אקולוגיה לאתיקה, תרבות ופסיכולוגיה.

מטרות ומטרות הקורס.

קורס ההרצאות מיועד לסמסטר ומורכב משלושה מודולים:

1. ביו-אקולוגיה - 9 הרצאות.

2. השפעת פעילות האדם על הביוספרה - 5 הרצאות.

3. שיטות הנדסיות להגנת הסביבה - 3 הרצאות.

מטרת הקורס: חקר חוקי היסוד של האקולוגיה כמדע, הטמעת הטרמינולוגיה, חקר דפוסי ההתנהגות של מערכות אקולוגיות בדרגות שונות, מודעות לבעיות סביבתיות מודרניות, הכרת שיטות הגנת הסביבה.

מטרות הקורס:

1. הצורך בכבוד לטבע.

2. הכר את המונחים והחוקים הבסיסיים של האקולוגיה.

3. להכיר את שיטות הגנת הסביבה ההנדסית.

4. להחזיק בעקרונות של אורח חיים בריא.

מִבְחָן

1. מערכות חיות מצייתות בו זמנית:

1. חוק הדמיון של חלק ושלמות, החוק הראשון של התרמודינמיקה.

2. החוק השני של התרמודינמיקה, משפט שימור הסדר.

3. חוק הגיוון ההכרחי, משפט השימור

תְקִינוּת.

2. בחרו דיסציפלינה שהיא חלק מהאקולוגיה:

2. גנטיקה.

3. גיאואקולוגיה.

3. אילו תופעות מהוות את נושא האקולוגיה כמדע:

1. פעילות אנושית.

2. פיתוח צמחים.

3. הקשר של אורגניזמים חיים עם הסביבה.

4. אוכלוסיה יכולה להיקרא:

1. פאונה של האגם.

2. להקת זאבים.

3. צמחייה ובעלי חיים של הטייגה.

5. מערכת אקולוגית יכולה להיקרא:

1. הנהר, יחד עם הדגים, האצות והמיקרואורגניזמים המאכלסים אותו.

2. עדר כלבי ים בחוף קמצ'טקה.

3. טחנו סנאים בערבות ונצים שניזונים מהם.

6. ניתן לקרוא לקהילה:

1. משפחת האדם.

2. הביוספירה של כדור הארץ.

3. אריות ואנטילופות החיים בקרבת מקום.

7. אקולוגיה מודרנית כמדע משתמשת כשיטת ידע:

1. שיטה אנליטית.

2. שיטת "קופסה שחורה".

3. גישת מערכת.

8. בחרו את המשימה של קורס ההרצאות שלנו:

1. למד את החי והצומח של שמורות רוסיה.

2. להכיר את שיטות הגנת הסביבה ההנדסית.

3. הצילו את האוקיינוסים בעולם מזיהום נפט.

4. הפחתת זיהום הגז של האטמוספירה.

9. בחר את המשימה של קורס ההרצאות שלנו:

1. הצילו את הלוויתן הכחול מהכחדה.

2. שמור על הטבע.

3. המציא מסנן שפכים.

אֵקוֹלוֹגִיָה

1. נושא, משימות, מושא לימוד
2. מערכת אקולוגית. ביוספירה.
3. אקולוגיה חברתית. נושא חקר האקולוגיה החברתית.
4. הסביבה הסובבת אדם, הספציפיות שלו ומצבו.
5. דרישות סביבתיות בסיסיות למרכיבי הסביבה האנושית
6. ניטור איכות האוויר, המים, המזון
7. בעיות דמוגרפיה וסביבה.
8. משאבי טבע המשמשים את האדם והגנתם. המושג "זיהום סביבתי".
9. אקולוגיה יישומית. בעיות אקולוגיות: אזוריות ועולמיות.
10. גורמים לבעיות סביבתיות גלובליות. דרכים אפשריות
11. פתרונות לבעיות סביבתיות גלובליות.
12. הופעת הרעיון של פיתוח בר קיימא.
13. פעילות סביבתית

1. אֵקוֹלוֹגִיָה (יוונית oikos - מגורים, מגורים, לוגו - מדע) - המדע הביולוגי של הקשר בין אורגניזמים חיים וסביבתם. מונח זה הוצע בשנת 1866 על ידי הזואולוג הגרמני ארנסט האקל. היווצרות האקולוגיה התאפשרה לאחר שהצטבר מידע רב על מגוון היצורים החיים על פני כדור הארץ ומאפייני אורח חייהם בבתי גידול שונים, והתעוררה הבנה כי המבנה, התפקוד וההתפתחות של כל היצורים החיים, הקשר שלהם עם הסביבה כפופה לדפוסים מסוימים שצריך ללמוד.

חפצי אקולוגיה הן בעיקרן מערכות מעל רמת האורגניזמים, כלומר, חקר הארגון והתפקוד של מערכות על-אורגניזמיות: אוכלוסיות, ביו-קנוזות (קהילות), ביו-גאוצנוזות (מערכות אקולוגיות) והביוספירה בכללותה. במילים אחרות, מושא המחקר העיקרי באקולוגיה הם מערכות אקולוגיות , כלומר, קומפלקסים טבעיים מאוחדים שנוצרו על ידי אורגניזמים חיים והסביבה.

משימות של אקולוגיה להשתנות בהתאם לרמת הארגון הנחקרת של החומר החי.

אקולוגיה של אוכלוסיה חוקרת את דפוסי הדינמיקה והמבנה של האוכלוסייה, כמו גם את תהליכי האינטראקציות (תחרות, טריפה) בין אוכלוסיות סוגים שונים. משימות האקולוגיה הקהילתית (ביוקנולוגיה) כוללות חקר דפוסי ההתארגנות של קהילות שונות, או ביוקנוזות, מבנהן ותפקודן (מחזור חומרים והתמרת אנרגיה בשרשרות המזון).

המשימה התיאורטית והמעשית העיקרית של האקולוגיה- לחשוף את הדפוסים הכלליים של ארגון החיים ועל בסיס זה לפתח עקרונות לשימוש רציונלי במשאבי הטבע מול ההשפעה האנושית ההולכת וגוברת על הביוספרה.

האינטראקציה בין החברה האנושית לטבע הפכה לאחת הבעיות החשובות של זמננו, שכן המצב המתפתח ביחסים בין האדם לטבע הופך לא פעם קריטי: מים מתוקים ומינרלים (נפט, גז, מתכות לא ברזליות וכו' .) מדולדלים, מצב הקרקעות מתדרדר, אגני מים ואוויר, המדבור של שטחים עצומים מתרחש, המאבק במחלות ומזיקים של גידולים חקלאיים הופך מסובך יותר.

שינויים אנתרופוגניים השפיעו כמעט על כל המערכות האקולוגיות של כדור הארץ, על הרכב הגזים של האטמוספירה ומאזן האנרגיה של כדור הארץ. המשמעות היא שהפעילות האנושית נכנסה לקונפליקט עם הטבע, וכתוצאה מכך הופר האיזון הדינמי שלו במקומות רבים בעולם.

כדי לפתור את הבעיות הגלובליות הללו ומעל לכל, בעיית העצמה והשימוש הרציונלי, שימור ורבייה של משאבי הביוספרה, האקולוגיה מאחדת את המאמצים של בוטנאים, זואולוגים ומיקרוביולוגים בחיפוש מדעי, נותנת דוקטרינה אבולוציונית, גנטיקה, ביוכימיה. וביופיזיקה האוניברסליות האמיתית שלהם.

מגוון הבעיות הסביבתיות כולל גם סוגיות של חינוך והארה סביבתית, נושאים מוסריים, אתיים, פילוסופיים ואף משפטיים. כתוצאה מכך, אקולוגיה הופכת למדע לא רק ביולוגי, אלא גם חברתי.

שיטות אקולוגיה מחולקים לתחום (מחקר של חיי אורגניזמים וקהילותיהם בתנאים טבעיים, כלומר, תצפית ארוכת טווח בטבע באמצעות ציוד שונה) וניסויים (ניסויים במעבדות נייחות, שבהן ניתן לא רק לגוון, אלא גם בהחלט לשלוט בהשפעה על אורגניזמים חיים כל גורם בהתאם לתוכנית נתונה). במקביל, אקולוגים פועלים לא רק עם שיטות ביולוגיות, אלא גם עם שיטות פיזיקליות וכימיות מודרניות, משתמשים במודלים של תופעות ביולוגיות, כלומר, רבייה ב מערכות אקולוגיות מלאכותיותתהליכים שונים המתרחשים בטבע. באמצעות מודלים, ניתן ללמוד את ההתנהגות של כל מערכת על מנת להעריך את ההשלכות האפשריות של יישום אסטרטגיות ושיטות שונות לניהול משאבים, כלומר לחיזוי סביבתי.

שיטת המודלים המתמטיים נמצאת בשימוש נרחב גם ללימוד ולניבוי תהליכים טבעיים.

מודלים של מערכת אקולוגית כאלה נבנים על בסיס נתונים רבים שנצברו בתנאי שדה ומעבדה. יחד עם זאת, מודלים מתמטיים שנבנו נכון עוזרים לראות מה קשה או בלתי אפשרי לאמת בניסוי.

נושא, מבנה ומשימות של אקולוגיה

עם זאת, המודל המתמטי עצמו אינו יכול לשמש הוכחה מוחלטת לנכונותה של השערה מסוימת, אלא הוא משמש כאחת הדרכים לניתוח המציאות.

השילוב של שיטות מחקר בשטח וניסויים מאפשר לאקולוג לגלות את כל ההיבטים של הקשר בין אורגניזמים חיים וגורמים סביבתיים רבים, שיאפשרו לא רק להחזיר את האיזון הדינמי של הטבע, אלא גם לנהל מערכות אקולוגיות.

2. מערכת אקולוגית. ביוספירה

מערכת אקולוגיתהיא מערכת המורכבת מיצורים חיים ובית הגידול שלהם המאוחדים למכלול פונקציונלי אחד.

מאפיינים בסיסיים:

1) היכולת לבצע את מחזור החומרים

2) להתנגד להשפעות חיצוניות

3) לייצר מוצרים ביולוגיים

סוגי מערכות אקולוגיות:

1) מיקרו-מערכות (גזע עץ בשלב הרבייה, אקווריום, בריכה קטנה, טיפת מים וכו')

2) מערכת מזו-אקו (יער, בריכה, ערבות, נהר)

3) מערכת מאקרו (אוקיינוס, יבשת, אזור טבעי)

4) מערכת אקולוגית גלובלית (ביוספירה כולה)

י' אודום הציע סיווג של המערכת האקולוגית על סמך ביומות. אלו הן מערכות אקולוגיות טבעיות גדולות התואמות לאזורים פיזיים וגיאוגרפיים. הוא מאופיין בסוג צמחייה בסיסית או תכונה אופיינית אחרת של הנוף.

סוגי ביומה

1) יבשתי (טונדרה, טייגה, ערבות, מדבריות)

2) מים מתוקים (מים זורמים: נהרות, נחלים, מים עומדים: אגמים, בריכות, מים ביצתיים: ביצות)

3) ימי (אוקיינוס ​​פתוח, מי מדף, אזורי מים עמוקים)

מוּשָׂג ביוגאוצנוזה ומערכת אקולוגיתקרוב, אבל יש הבדלים. כל ביו-גאוצנוזיס היא מערכת. מערכת אקולוגית עשויה לכלול כמה ביוגאוצנוזות, אך לא לכל מערכת אקולוגית יש ביוגאוקנוזה, מכיוון שאין לה את כל התכונות שלה.

במערכת אקולוגית אפשר שני מרכיבים - ביוטי ואביוטי . ביוטימתחלק לרכיבים אוטוטרופיים (אורגניזמים המקבלים אנרגיה ראשונית לקיום מפוטו- וכימוסינתזה או מיצרנים) והטרוטרופיים (אורגניזמים המקבלים אנרגיה מתהליכי חמצון של חומר אורגני - צרכנים ומפרקים) היוצרים את המבנה הטרופי של המערכת האקולוגית.

מקור האנרגיה היחיד לקיומה של מערכת אקולוגית ולתחזוקה של תהליכים שונים בה הם יצרנים הקולטים את אנרגיית השמש (חום, קשרים כימיים) ביעילות של 0.1-1%, לעיתים רחוקות 3-4.5% מהאנרגיה. סכום ראשוני. אוטוטרופים מייצגים את הרמה הטרופית הראשונה של מערכת אקולוגית. רמות טרופיות עוקבות של המערכת האקולוגית נוצרות עקב צרכנים (רמה 2, 3, 4 ואחריה) ונסגרות על ידי מפרקים הממירים חומר אורגני דומם לצורה מינרלית (מרכיב אביוטי), אשר ניתן להטמעה על ידי יסוד אוטוטרופי.

מרכיבים עיקריים של המערכת האקולוגית

מנקודת המבט של המבנה במערכת האקולוגית, ישנם:

1. משטר אקלימי, הקובע את הטמפרטורה, הלחות, משטר התאורה ומאפיינים פיזיים אחרים של הסביבה;

2. חומרים אנאורגניים הכלולים במחזור;

3. תרכובות אורגניות המקשרות את החלק הביוטי והאביוטי במעגל החומר והאנרגיה:

- יצרנים - אורגניזמים היוצרים מוצרים ראשוניים;

- מאקרוצרכנים, או פגוטרופים, - הטרוטרופים שאוכלים אורגניזמים אחרים או חלקיקים גדולים של חומר אורגני;

- צרכנים מיקרוניים (ספרוטרופים) - הטרוטרופים, בעיקר פטריות וחיידקים, אשר הורסים חומר אורגני מת, מינרליזציה אותו, ובכך מחזירים אותו למחזור.

נוצרים שלושת המרכיבים האחרוניםביומסה מערכות אקולוגיות.

מנקודת המבט של תפקוד המערכת האקולוגית, נבדלים הגושים התפקודיים הבאים של אורגניזמים (בנוסף לאוטטרופים):

ביופיגים - אורגניזמים שאוכלים אורגניזמים חיים אחרים,

saprophages - אורגניזמים שאוכלים חומר אורגני מת.

חלוקה זו מציגה את הקשר הטמפורלי-פונקציונלי במערכת האקולוגית, תוך התמקדות בחלוקה בזמן היווצרות החומר האורגני ופיזורו מחדש בתוך המערכת האקולוגית (ביופאג'ים) ועיבוד על ידי ספרופגים. בין מותו של החומר האורגני להכללה מחדש של מרכיביו במחזור החומר במערכת האקולוגית, יכול לעבור פרק זמן משמעותי, למשל במקרה של בול עץ אורן, 100 שנים או יותר.

כל המרכיבים הללו קשורים זה בזה במרחב ובזמן ויוצרים מערכת מבנית ותפקודית אחת.

טווח ביוספירההוצג על ידי ז'אן-בטיסט למארק בתחילת המאה ה-19, והוצע בגיאולוגיה על ידי הגיאולוג האוסטרי אדוארד סואס ב-1875.

עם זאת, יצירת דוקטרינה הוליסטית של הביוספרה שייכת למדען הרוסי ולדימיר איבנוביץ' ורנדסקי.

ביוספירה - מערכת אקולוגית מסדר גבוה יותר, המאחדת את כל שאר המערכות האקולוגיות ומבטיחה את קיומם של חיים על פני כדור הארץ. הביוספרה כוללת את ה"ספירות" הבאות:

האטמוספירה היא הקלה מבין קונכיות כדור הארץ, היא גובלת בחלל החיצון; דרך האטמוספירה יש חילופי חומר ואנרגיה עם החלל (החלל החיצון).

ההידרוספירה היא מעטפת המים של כדור הארץ. נייד כמעט כמו האטמוספרה, הוא למעשה חודר לכל מקום.מים הם תרכובת בעלת תכונות ייחודיות, אחד מיסודות החיים, ממס אוניברסלי.

ליתוספירה - המעטפת המוצקה החיצונית של כדור הארץ, מורכבת מסלעי משקע ומסלעי בטן. כרגע, קרום כדור הארץ מובן כשכבה העליונה של הגוף המוצק של הפלנטה, הממוקמת מעל הגבול המוהורוביץ'.

הביוספרה היא גם לא מערכת סגורה, היא למעשה מסופקת לחלוטין על ידי אנרגיית השמש, חלק קטן הוא החום של כדור הארץ עצמו. מדי שנה, כדור הארץ מקבל כ-1.3 1024 קלוריות מהשמש. 40% מהאנרגיה הזו מוקרנת חזרה לחלל, כ-15% הולכים לחימום האטמוספירה, האדמה והמים, שאר האנרגיה היא אור נראה, שהוא מקור הפוטוסינתזה.

V.I. Vernadsky ניסח לראשונה בבירור את ההבנה שכל החיים על הפלנטה קשורים קשר בל יינתק עם הביוספרה וחייבים לה את קיומו:

V. I. Vernadsky

חומר חי (מכלול כל האורגניזמים על פני כדור הארץ) הוא חלק קטן לאין ערוך מהמסה של כדור הארץ, אך השפעת החומר החי על תהליכי הטרנספורמציה של כדור הארץ היא עצומה. כל המראה הזה של כדור הארץ, שנצפה כעת, לא היה אפשרי ללא מיליארדי שנים של פעילות חיונית של חומר חי.

כרגע האדם עצמו, כחלק מהחומר החי, הוא כוח גיאולוגי משמעותי ומשנה באופן משמעותי את כיוון התהליכים המתרחשים בביוספרה ובכך מסכן את קיומו:

באופן חי, הכלכלן ל' ברנטנו המחיש את המשמעות הפלנטרית של תופעה זו. הוא חישב שאם כל אדם יקבל מטר מרובע אחד וישים את כל האנשים זה לצד זה, הם אפילו לא יכבשו את כל השטח של אגם קונסטנץ הקטן על גבול בוואריה ושוויץ. שאר פני כדור הארץ יישארו ריקים מאדם. לפיכך, כל האנושות ביחד מייצגת מסה לא משמעותית של החומר של הפלנטה. כוחו אינו קשור לחומר שלו, אלא למוח שלו, למוח שלו ולעבודתו המכוונת על ידי המוח הזה. בעבה, בעוצמה ובמורכבות חיים מודרניםהאדם כמעט שוכח שהוא עצמו וכל האנושות, שממנה לא ניתן להפריד, קשורים קשר בל יינתק עם הביוספרה - עם חלק מסוים בכוכב הלכת שבו הם חיים. הם קשורים באופן גיאולוגי באופן טבעי למבנה החומר והאנרגיה שלו. האנושות היא כמו חומר חי, קשורה קשר בל יינתק עם תהליכי החומר והאנרגיה של מעטפת גיאולוגית מסוימת של כדור הארץ - עם הביוספרה שלו. זה לא יכול להיות עצמאי ממנו פיזית אפילו לדקה אחת. פני כוכב הלכת - הביוספרה - משתנים בחדות על ידי האדם באופן מודע ובעיקר לא מודע. האדם משנה פיזית וכימית את מעטפת האוויר של הארץ, כל מימיה הטבעיים.

נושא, משימות ויעדים של אקולוגיה

הרצאה מס' 1

השם "אקולוגיה" בא מהיוונית "OYKOS" - בית, מגורים ו"לוגוס" - הוראה.

היסטוריה קצרה של אקולוגיה. הגדרה ותוכן

מקורות האקולוגיה חוזרים לעבר הרחוק וקשורים בצורך להשיג צמחים ובעלי חיים למאכל בשלבים המוקדמים ביותר של היווצרות והתפתחותן של חברות אנושיות. היה צורך לדעת כיצד נראים הפירות המאכלים, השורשים והגבעולים של הצמחים, היכן ומתי הם מבשילים, היכן מצויות נתיבי הנדידה של חיות הבר, מתי והיכן הם מרבים צאצאים. ידע ראשוני מסוג זה בא לידי ביטוי ביצירותיהם של אפלטון, היפוקרטס, אריסטו ופילוסופים מלומדים אחרים של העולם העתיק.

המונח אקולוגיההוכנס למדע על ידי הביולוג הגרמני ארנסט האקל בשנת 1866 בעבודתו "מורפולוגיה כללית".

אֵקוֹלוֹגִיָההוא מדע החוקר את התנאים לקיומם של אורגניזמים חיים ואת הקשר בין אורגניזמים והסביבה בה הם חיים. כלומר, האקולוגיה חוקרת בו זמנית את הטבע הדומם (оikos - בית) ואת הטבע החי, שביניהם יש קשר בלתי נפרד. בנוסף, האקולוגיה מסווגת לפי אובייקטים וסביבות לימוד ספציפיות. הקצאת האקולוגיה של אדם, בעלי חיים, צמחים ומיקרואורגניזמים. בתורם, ניתן ללמוד קבוצות אלו ברמה של יחיד או קהילה, או במים, באדמה או באטמוספרה, בתנאי יבשה או מרחב.
אקולוגיה כמדע מבוססת על ענפים שונים של הביולוגיה (פיזיולוגיה, גנטיקה, ביופיסיקה), קשורה למדעים אחרים (פיזיקה, כימיה, מתמטיקה, גיאוגרפיה, גיאולוגיה), משתמשת בשיטות ובמונחים שלהם.
בהקשר זה, הופיע השנים האחרונותהמושגים "אקולוגיה גיאוגרפית", "אקולוגיה כימית", "אקולוגיה מתמטית", "אקולוגיה בחלל" ו"אקולוגיה אנושית".

מה תפקידה של ECOLOGY, ידע סביבתי בהכשרת מומחים - מנהלי ייצור עתידיים בתהליך הפעילות המקצועית, המהנדס המומחה לעתיד ישפיע בהכרח על הסביבה ועל היצורים החיים החיים בה.

כתוצאה מכך, המידה שבה הוא מבין ובעלותו על חוקי הטבע והמבנה שלו תהיה תלויה בביטול ההשלכות השליליות של הייצור שבו הוא עובד.

המשימות של אקולוגיה ביחס לפעילויות של מהנדס ייצור תעשייתי או מפעל עיצוב הן כדלקמן:

1) ייעול הפתרונות הטכנולוגיים והעיצוביים, על בסיס מינימום פגיעה בסביבה.

2) חיזוי והערכה של השלכות שליליות אפשריות של מפעלים קיימים ומתוכננים על הסביבה.

3) איתור ותיקון בזמן של תהליכים טכנולוגיים הפוגעים בסביבה.

4) יצירת מערכות לעיבוד פסולת תעשייתית.

אקולוגיה מודרניתהוא מחזור ידע משמעותי, אשר שילב חלקים של מדעים שונים.

כולל ביולוגיה, גיאוגרפיה, גיאולוגיה, כימיה, פיזיקה, סוציולוגיה, פסיכולוגיה, לימודי תרבות, כלכלה, פדגוגיה ומדעים טכניים. הדבר מרמז על מגוון אובייקטים, שיטות ואמצעים למחקר סביבתי, שרבים מהם שאולים מתחומי ידע קשורים.

בנוסף, אקולוגיה מודרניתלא רק לומד את חוקי התפקוד של מערכות טבעיות ומעשה ידי אדם, אלא מחפש דרכים להרמוניה את היחסים בין הטבע לחברה, שטבעם קובע את בריאותם של אנשים, את שגשוגם הכלכלי ואת שימור האדם כאדם. מינים ביולוגיים. פתרון בעיות סביבתיות דורש עבודה רבה בכל תחומי המדע והטכנולוגיה. לכן, הרעיונות והבעיות של האקולוגיה חודרים בכל דרך אפשרית לדיסציפלינות מדעיות אחרות ומוכנסות לתוך פיתוח קהילתי. תהליך זה נקרא להאיר את החברה.

בעשורים האחרונים האקולוגיה למעשה חרגה מתחום הביולוגיה בלבד והיא חווה התפתחות אדירה בכיוונים שונים.

מערכות אקולוגיות הן האובייקט העיקרי של חקר האקולוגיה.

בפעם הראשונה המושג ECOSYSTEM הוצג על ידי Haeckel: מערכות אקולוגיות- זהו שילוב של אורגניזמים חיים ולא חיים והאינטראקציה שלהם עם הסביבה (לדוגמה: שדה שנזרע בחיטה הוא מערכת אקולוגית מלאכותית, מערכת אנתרופוגנית, יער הוא מערכת אקולוגית טבעית).

עם זאת, האקולוגיה הביולוגית אינה לוקחת בחשבון אדם והשפעתו על הסביבה, ולכן התפיסה המודרנית של מערכת אקולוגית: מערכת אקולוגית- זוהי קבוצה של יצורים חיים ובית גידול, המאוחדים למכלול אחד, שבו יש חילופי חומר, אנרגיה, מידע באמצעות מחזור של חומרים. מחזור החומרים הוא הבסיס ליציבותה של מערכת אקולוגית.

בנוסף, מושא האקולוגיה הוא חקר הפרט מינים, אורגניזמים, אוכלוסיות, קהילות והביוספירהבדרך כלל.

נוף- זוהי קבוצה של פרטים המסוגלים להתרבות ולהביא צאצאים פוריים בתנאים טבעיים, בעלי תכונות מורפולוגיות דומות ומאכלסים טווח משותף, רציף או מורחב חלקית (בית גידול למין). (לדוגמה, זאב, לוויתן, דולפין, פיל).

אוּכְלוֹסִיָה- קבוצה של פרטים מאותו מין התופסת אזור מסוים, המסוגלת לווסת עצמית ולתחזק את מספר הפרטים (לדוגמה: פילים הודיים, צבי הרים). יכולות להיות מספר אוכלוסיות במין אחד)

קהילה. לכל אורגניזם או אוכלוסייה יש בית גידול משלו. כאשר מספר אוכלוסיות של מינים שונים של אורגניזמים חיים חיות באותו מקום ומקיימות אינטראקציה זו עם זו, הן יוצרות מה שנקרא קהילה אקולוגית.

ביוספירה(ביו - חיים) - חלק מכדור הארץ בו מתפתחים חיי אורגניזמים המאכלסים את פני הקרקע, השכבות התחתונות של האטמוספירה וההידרוספרה.

BIOSPHERE (ביו - חיים, כדור - כדור)- אותו חלק של כדור הארץ שבו חיים קיימים או התקיימו פעם. הגדרה זו הוצגה על ידי ולדימיר איבנוביץ' ורנדסקי.

ביוספירהאו האקוספירה היא סך המערכות האקולוגיות, כולל כל האורגניזמים החיים המחוברים זה לזה עם הסביבה הפיזית של כדור הארץ.

לפיכך, הביוספרה כוללת:

1) אורגניזמים חיים (צמחים, בעלי חיים, מיקרואורגניזמים).

2) הטרופוספירה (השכבה התחתונה של האטמוספירה).

3) הידרוספירה - האוקיינוסים בעולם (אוקיינוסים, ימים, נהרות וכו') (זהו החלק המיושב ביותר של הביוספרה).

4) ליתוספרה (חלק עליון של קרום כדור הארץ).

(גבולות הביוספרה: אטמוספירה -כיסוי אוויר של כדור הארץ. בתורו, האטמוספירה מחולקת לטרופוספירה, סטרטוספירה, ננוספרה.

1. אקולוגיה כמדע

הטרופוספירה - החלק התחתון של האטמוספירה, ואז הסטרטוספירה - מאוכלסת בתנאי, מיקרואורגניזמים, אבקה חיים בה, היא מוכתרת בשכבת האוזון. לשכבת האוזון 20-25 ק"מ. הבא מגיע החלל.

ורנדסקי הרחיב את מושג הביוספרה, וראה בסלעים גם אובייקט.

תלוי ב מושא מחקרהאקולוגיה מתחלקת ל:

א) אוטואקולוגיה (אוטו - סינגל), מדור החוקר מינים בודדים;

ב) אוכלוסיה או דה-אקולוגיה - חוקר את המבנה והדינמיקה של אוכלוסיות; (דמקולוגיה מהמילה "דמוגרפיה").

ג) סינקולוגיה - חוקר את הקשר של אוכלוסיות, קהילות ומערכות אקולוגיות עם הסביבה.

בנוסף, ECOLOGY מסווגת לפי אובייקטים וסביבות לימוד ספציפיות, כלומר. להבחין בין אקולוגיה של בעלי חיים, אקולוגיה של צמחים ואקולוגיה של מיקרואורגניזמים.

סיווג מערכות אקולוגיות לפי גודל:

1. מיקרו-מערכת:תל נמלים, שלולית, טיפת מים, סלע גדול בערבות, עץ שנפל ביער, יציאת מספר מעיינות, טוסיק ביצה, גב או בקע סלעי בנחל הררי וכו'.

2. מערכת מזו-אקו:נקיק בערבות, חורשה קטנה, אגם קטן או בריכה, המדרונות הצפוניים או הדרומיים של הר נפרד.

3. מאקרו-סיסטם : מסיף יער, ערוץ הרים, אגם גדול, דלתות של נהרות גדולים, אוקיינוסים, מדבר.

BIOME- מונח בשימוש נרחב למערכות אקולוגיות אזוריות או תת-יבשתיות גדולות: ביומות של יערות נשירים או ערבות, ביומות של טונדרה או טייגה.

4. מערכת אקולוגית גלובלית - ביוספרה

ראה עוד:

הרצאה מס' 1 מבוא

הקודם123456789הבא

1. מושא חקר האקולוגיה הוא האינטראקציה של מערכות חיים.

2. שיטות בשימוש במחקר אקולוגי.

3. תפקידה של האקולוגיה ביצירת תמונת עולם מודרנית ובפעילות מעשית של אנשים.

4. חשיבות האקולוגיה בפיתוח מקצועות והתמחויות של החינוך המקצועי התיכוני.

1. מושא חקר האקולוגיה הוא האינטראקציה של מערכות חיים

מייסד האקולוגיה נחשב לביולוג הגרמני E. Haeckel (1834-1919), אשר השתמש לראשונה בשנת 1866 במונח "אקולוגיה". הוא כתב: "באקולוגיה, אנו מתכוונים למדע הכללי של הקשר בין האורגניזם והסביבה, שבו אנו כוללים את כל "תנאי הקיום" במובן הרחב של המילה. הם חלקם אורגניים וחלקם אנאורגניים".

בתחילה, מדע זה היה ביולוגיה, החוקרת את אוכלוסיות בעלי החיים והצמחים בסביבתם.

אקולוגיה היא חקר מערכות ברמה מעל האורגניזם הפרטני. המטרות העיקריות של המחקר שלה הן:

- אוכלוסיה - קבוצה של אורגניזמים השייכים לאותו מין או דומה ותופסים טריטוריה מסוימת;

- מערכת אקולוגית הכוללת קהילה ביוטית (קבוצת אוכלוסיות בשטח הנדון) ובית גידול;

הביוספרה היא אזור ההפצה של החיים על פני כדור הארץ.

2. שיטות בשימוש במחקרי סביבה

אקולוגיה, כמו כל מדע, משתמשת במגוון שיטות מחקר. יש הרבה מהשיטות הללו באקולוגיה, שכן אקולוגיה היא מדע בין-תחומי, המבוסס, בנוסף ליסודות הביולוגיים, על יסודות הגיאוגרפיה, הטכנית, הכלכלה והחברה, מתמטית, רפואית, מטאורולוגית וכו'. להתייחס, באקולוגיה נעשה שימוש הן בשיטות כלליות, שמצאו את יישומן במדעים רבים, והן בשיטות ספציפיות, המשמשות בדרך כלל רק באקולוגיה.

ניתן לחלק את כל השיטות הסביבתיות לשלוש קבוצות עיקריות:

– שיטות שבהן נאסף מידע על מצבם של עצמים סביבתיים: צמחים, בעלי חיים, מיקרואורגניזמים, מערכות אקולוגיות, ביוספרה,

- עיבוד המידע שהתקבל, קיפול, דחיסה והכללה,

- שיטות לפירוש החומרים העובדתיים שהתקבלו.

באקולוגיה נעשה שימוש בשיטות המחקר הבאות: שיטות כימיות, פיזיקליות, ביולוגיות, חיווי סביבתי, מטאורולוגי, שיטת ניטור סביבתי, הניטור יכול להיות מקומי, אזורי או גלובלי.

מחקרים סביבתיים בשטח מחולקים בדרך כלל למסלול, נייח, תיאורי וניסיוני.

- שיטות מסלול משמשות לקביעת נוכחותן של צורות חיים מסוימות של אורגניזמים, קבוצות אקולוגיות, פיטוקנוזים וכו', גיוון והתרחשותם באזור המחקר. הטכניקות העיקריות הן: תצפית ישירה, הערכת מצב, מדידה, תיאור, יצירת דיאגרמות ומפות.

- שיטות נייחות כוללות שיטות של תצפית ארוכת טווח (עונתית, כל השנה או ארוכת טווח) באותם עצמים, הדורשות תיאורים חוזרים, מדידות, מדידות של העצמים הנצפים. שיטות נייחות כוללות שיטות שדה ומעבדה. דוגמה אופיינית לשיטה נייחת היא ניטור (תצפית, הערכה, תחזית) של מצב הסביבה.

- שיטות תיאוריות הן אחת העיקריות בניטור סביבתי. התבוננות ישירה וישירה באובייקטים הנבדקים, תיקון הדינמיקה של מצבם לאורך זמן והערכת השינויים המתועדים מאפשרים לחזות תהליכים אפשריים בסביבה הטבעית.

- שיטות ניסוי משלבות שיטות שונות של התערבות ישירה במצב הנורמלי והטבעי של האובייקטים הנחקרים. תצפיות, תיאורים ומדידות של תכונות של אובייקט שנעשו בניסוי בהכרח מושווים לתכונות שלו בתנאים שאינם מעורבים בניסוי (ניסוי רקע).

- לאחרונה התפשטה שיטת המודלים של תופעות סביבתיות, כלומר חיקוי בתנאים מלאכותיים של תהליכים שונים הטמונים בטבע החי. אז, ב"תנאי מודל" רבים תגובה כימיתהמתרחשים בצמח במהלך הפוטוסינתזה.

הגדרה של אקולוגיה

בכמה תחומים של ביולוגיה ואקולוגיה, נעשה שימוש נרחב במה שמכונה "מודלים חיים". למרות העובדה שאורגניזמים שונים נבדלים זה מזה, תהליכים פיזיולוגיים רבים בהם מתנהלים כמעט באותו אופן. לכן, נוח ללמוד אותם על יצורים פשוטים יותר. הם הופכים לדוגמניות חיות. כך למשל, zoochlorella, אצות מיקרוסקופיות חד-תאיות המתרבות במהירות בתנאים מלאכותיים, יכולות לשמש מודל לחקר חילוף החומרים, בעוד שתאי ענק של צמחים ובעלי חיים משמשים לחקר תהליכים תוך-תאיים וכו'.

- עכשיו יותר ויותר בשימוש נרחב דוגמנות מחשבמצבים סביבתיים.

3. תפקידה של האקולוגיה ביצירת תמונת עולם מודרנית ובפעילות מעשית של אנשים

כיום, תפקידה של האקולוגיה בחייו ובפעילותו המעשית של האדם הולך וגדל. הסיבה לכך היא החמרה במצב האקולוגי על פני כדור הארץ, הנגרמת מגידול אוכלוסין, צריכת אנרגיה גבוהה, החמרה של סתירות חברתיות.

התפתחות נוספת ואפילו קיומה של הציוויליזציה המודרנית אפשרית רק בהרמוניה עם הסביבה, הדורשת ידע מעמיק ושמירה על חוקים ביולוגיים, שימוש נרחב בביוטכנולוגיה.

4. חשיבות האקולוגיה בפיתוח מקצועות והתמחויות של החינוך המקצועי התיכוני

מטרת הדיסציפלינה "אקולוגיה" מוצדקת בצורך לשמר את הרווחה האקולוגית על פני כדור הארץ, שתלויה לחלוטין, קודם כל, ברמת הידע הסביבתי. האדם, במאבק תחרותי להישרדות בסביבה הטבעית, החל לבנות מערכות אקולוגיות אנתרופוגניות מלאכותיות משלו.

בשלב הנוכחי, כדי לענות על צרכיה ההולכים וגדלים, היא נאלצת לשנות מערכות אקולוגיות טבעיות ואף להרוס אותן, אולי מבלי לרצות. הדיסציפלינה נועדה ליצור עמדה אקולוגית בקרב התלמידים, להעצים את הפעילות היצירתית של התלמידים ב תהליך חינוכיתוך התחשבות במגמות הנוכחיות ולסייע בשליטה במיומנויות של ניהול עצמאי מחקר מדעי. המטרה העיקרית בהכשרת וטרינר בדיסציפלינה "אקולוגיה" היא לתת לתלמידים את המושג "משק חי ומוצרי גידולים ידידותיים לסביבה".

סעיף 1. אקולוגיה כמשמעת מדעית

הקודם123456789הבא

טרנספורמציה אנתרופוגנית של נופים במהלך ייצור תעשייתי של חומרי גלם פחמימניים

1. שיטות לימוד

השפעה אנתרופוגנית בתחומי שדות הנפט היא בעלת אופי אינטגרלי. מתחמים אנתרופוגניים הנוצרים על ידי סוגים שונים של הפרעות וזיהום...

1. אילו שינויים בחקלאות מובילים לבעיות סביבתיות גלובליות

השפעת האקולוגיה על התאוצה

2. אילו גורמים סביבתיים מובילים להאצה

הגנה על מערכת אקולוגית

שאלה מס' 1. לאילו סוגי טריטוריות וחפצים תחת הגנת המדינה מחולקים בדרך כלל, ומהן התכונות של חלוקת השטחים המוגנים במיוחד של הפדרציה הרוסית?

הגנה על מערכת אקולוגית טכנוגנית קטגוריות וסוגים של שטחים טבעיים מוגנים במיוחד. תפקיד חשוב בשימור המגוון הביולוגי ממלא רשת של אזורי טבע מוגנים במיוחד (SPNA)...

מתודולוגיה לקביעת ההשפעה הסביבתית של יקב

1.1.1 מידע על המסמכים המהווים בסיס לפיתוח חומרי EIA במסגרת תוכנית ההשקעה או פרויקט הבנייה

דרכון טכני של המיזם. - מפרטי השמה ופינוי פסולת מס' 168 מיום 18.03.10. - תעודת רישום מס' 2 מיום 18.2.04 ...

כמה שאלות סביבתיות

6.5 אילו בעלי חיים מעורבים בטיהור עצמי של מים ומערכות אקולוגיות מימיות

טיהור עצמי של גופי מים נקבע על ידי מספר גורמים. באופן קונבנציונלי, ניתן לחלק אותם לפיזיקלי, כימי וביולוגי. גורמים פיזיים...

כמה שאלות סביבתיות

15.9 מה היו ההסכמים הראשונים בנושא הגנת הטבע שנחתמה על ידי רוסיה

מערכת החקיקה של כל מדינה שונה זו מזו בדרכה, ומבחינה זו רוסיה אינה יוצאת דופן. משימה חשובה היא התמיכה המשפטית המלאה ביותר ברמה הפדרלית להגנה על חיות בר...

אזורי טבע מוגנים במיוחד

המחלקה לאקולוגיה של משאבי צמחים של המכון לאקולוגיה אנושית SB RAS (גן בוטני קוזבאס)

הגן הבוטני של קוזבאס הוא אחד הגנים הבוטניים הצעירים ביותר ברוסיה.

1.1. נושא חקר האקולוגיה

אורגנה בשנת 1991 במערכת של המרכז המדעי קמרובו של הענף הסיבירי של האקדמיה הרוסית למדעים ...

מושגי אקולוגיה מודרנית

6. אילו מזהמים (מזהמים) מהווים את הסכנה הגדולה ביותר?

מזהמים הם מזהמים טכנוגניים של הסביבה של יצורים חיים: אוויר (מזהמים אוויריים), מים (מזהמים הידרו), אדמה (מזהמים טרה). הבחנה בין מזהמים תעשייתיים (למשל פליטות של גזי CO, S02, NH3)...

הקשר בין אקולוגיה אנושית לבריאות

1. יסודות האקולוגיה האנושית. הקשר בין אקולוגיה אנושית לבריאות

בהיסטוריה של העולם האורגני של כדור הארץ, השלמות והגיוון הושגו במחיר של הכחדה של מאות מיליוני מינים, ותהליך זה נמשך עד היום. האבולוציה של יצורים חיים על הפלנטה שלנו הלכה לכיוון של התפתחות מתקדמת...

שימור אזורים מוגנים באוקראינה

4. מהם הסיכויים להתפתחותו?

בואו ניקח בחשבון כמה עובדות: זפדנוי פוליסה (פולין) ושצקי (אוקראינה), בעלי גבול משותף, הצטרפו לרשת העולמית של אונסק"ו של שמורות ביוספריות...

מחקרים אקולוגיים ואתנוגרפיים של אגם דאלנה

§8.

היסטוריה של חקר האגם בתאריכים

1879 - 1883 - חקר אגם דאלנה מאת ב' דיבובסקי. 1908 - 1909 - עבודתה של משלחת מורכבת של החברה הגיאוגרפית הרוסית ללימוד קמצ'טקה, כולל אגם דלני. 1932….

פירמידות אקולוגיות

4. מהם סוגי האחריות של פקידים בגין עבירות סביבתיות?

אחריות סביבתית ומשפטית היא סוג של אחריות משפטית כללית, אך בה בעת שונה משאר סוגי האחריות המשפטית...

האקולוגיה של העיר קמישלוב

אילו קרקעות שוררות בעיר ומה מצבן

כיסוי הקרקע נשלט בעיקר על ידי זנים של קרקעות יער אפורות, חרנוזמים שטופים, אחו. אדמת שטחה של העיר קמישלוב מוערכת לפי הקטגוריה "מותר" (ראה נספח מס' 8) ...

ניטור אקולוגיה וסביבה

שאלה מספר 1: מושג האקולוגיה, החלקים העיקריים של האקולוגיה. הקשר של אקולוגיה עם מדעים אחרים

אקולוגיה היא מדע החוקר את דפוסי האינטראקציה בין אורגניזמים וסביבתם, את חוקי ההתפתחות והקיום של ביו-גאוקנוזים כקומפלקסים בחלקים שונים של הביוספרה...

האקולוגיה נוצרה במקור כמדע של בית הגידול של אורגניזמים חיים:צמחים, בעלי חיים (כולל בני אדם), פטריות, חיידקים ווירוסים, על הקשר בין אורגניזמים וסביבתם ועל הקשר של אורגניזמים זה עם זה. המילה "אקולוגיה" עצמה הופיעה הרבה יותר מאוחר בהשוואה לתקופה שבה הופיע הידע האקולוגי עצמו. הוא הוצג על ידי הביולוג הגרמני ארנסט האקל (1869) והוא נוצר מהמילה היוונית "oikos" - בית, מגורים. עד שנות ה-30, אקולוגיה כללית כמדע מוכר בכלל לא הייתה קיימת עדיין. במשך זמן רב, האקולוגיה הייתה מיוצגת על ידי כל מיני דיסציפלינות אקולוגיות פרטיות: אקולוגיה צמחית, אקולוגיה של בעלי חיים, אקולוגיה פטרייתית וכו'. דיסציפלינות אלו נוצרו במסגרת הקטעים הטקסונומיים המקבילים בביולוגיה - בוטניקה, זואולוגיה, מיקולוגיה וכו', כתת-מחלקות של מדעים אלו.

עם הצטברות הידע על האינטראקציה של אורגניזמים חיים עם הסביבה, החוקרים הבינו שעל כדור הארץ יש מערכות מוזרות המורכבות מאורגניזמים חיים וחומר דומם. הם מאופיינים רמה גבוההארגונים, נוכחות ישירה ו מָשׁוֹבבין רכיבים (חלקים ממערכות אלו), היכולת לשמור על מצבו בכל מיני הפרעות, כלומר. מערכות אלו מורכבות ממרכיבים המקיימים אינטראקציה מסודרת ותלויים הדדיים היוצרים שלם אחד. הם נקראו אקולוגיים, או מערכות אקולוגיות.

מערכות אקולוגיות נמצאות מסביבנו. איפה שיש חיים, יש מערכות אקולוגיות. והחיים על כדור הארץ נמצאים בכל מקום: במעמקי האוקיינוס ​​בקרקעית תעלות הים העמוקות ביותר, ובאטמוספירה בגובה של כמה עשרות קילומטרים, ובמערות עמוקות שבהן קרן אור לעולם לא חודרת, ועל פני השטח של קרחונים באנטארקטיקה ובאזור הארקטי הגבוה. המערכת האקולוגית הגדולה ביותר היא הביוספרה, או האקוספירה, של כדור הארץ. הוא כולל את כל קבוצת האורגניזמים החיים של הפלנטה באינטראקציה עם הטבע הדומם, ואנרגיית השמש עוברת דרכה, מה שמבטיח איזון יציב של הביוספרה.

אבל רחוק מכלל המאפיינים של מערכות אקולוגיות ניתן לאפיין רק על ידי לימוד רק המרכיבים האינדיבידואליים שלהן (צמחים, בעלי חיים, פטריות, חיידקים גבוהים יותר) או רמות ארגון אינדיבידואליות (רמת הגנים, התאית או גבוהה יותר - מערכות של אורגניזמים).

רק על ידי לימוד כל מרכיבי הביוטה במצטבר ובהתחשב בגורמים סביבתיים, ניתן לקבל מידע מלא ואובייקטיבי על מערכות אקולוגיות בדרגות שונות ולחזות את מהלך התפתחותן, מידת העמידות לגורמים הרסניים והיכולת לבצע תיקון עצמי כאשר נחשפים לאחרון.

מערכות אקולוגיות הן מושא מחקר ספציפי של האקולוגיה הכללית. לפיכך, אקולוגיה כללית היא מדע המערכות האקולוגיות, הכוללות אורגניזמים חיים וחומר לא-חי שאיתם אורגניזמים אלה מקיימים אינטראקציה מתמדת. על פי ההגדרה של Vsevolod Anatolyevich Radkevich (1998: 7) "... אקולוגיה היא מדע החוקר את דפוסי החיים של אורגניזמים בסביבתם הטבעית, ובהתחשב בשינויים שפעילות האדם עושה בסביבה זו... ". הגדרה דומה אך מדויקת יותר של אקולוגיה ניתנת על ידי איגור אלכסנדרוביץ שילוב (2001:9), המפרשת אותה "... כמדע של דפוסי היווצרות, התפתחות ויציבות של מערכות ביולוגיות בדרגות שונות ביחסיהן עם הסביבה. ...".

לכן, נושא המחקר שלה הוא מערכות מאקרו: אוכלוסיות, ביוקנוזות, מערכות אקולוגיות והדינמיקה שלהן בזמן ובמרחב.

טווח אֵקוֹלוֹגִיָה(ekos - בית, לוגו - הוראה, גר.) הוכנס למדע על ידי הביולוג הגרמני ארנסט האקל ב-1886.

מִלָה "אֵקוֹלוֹגִיָה"הוא נוצר משתי מילים יווניות: "oicos", שפירושו בית, מגורים ו"לוגוס" - מדע ובתרגום מילולי כמדע הבית, בית גידול.

אקולוגיה -זהו המדע של חקר הקשר של אורגניזמים חיים עם סביבתם.

מכיוון שהאינטראקציה של אורגניזמים זה עם זה וסביבתם היא תמיד מערכתית, כלומר, היא מיושמת תמיד בצורה של כמה מערכות של קשרים הדדיים הנתמכים על ידי חילופי חומר, אנרגיה ומידע, האובייקט העיקרי של חקר האקולוגיה הם מערכות אקולוגיות. הגדול בהיררכיה של מערכות אקולוגיות הוא ביוספירה. תורת הביוספרה היא תחום ידע נרחב על תפקודה והתפתחותה של הביוספרה, הכולל מספר תחומים מדעיים של מדעי הטבע ופרופיל ציבורי.

נושא האקולוגיההוא המכלול או המבנה של יחסים בין אורגניזמים לסביבה.

בהתבסס על המושגים וההנחיות לעיל, יוצא מכך משימות של אקולוגיהמגוונים מאוד.

באופן כללי, אלה כוללים:

- התפתחות תיאוריה כלליתקיימות של מערכות אקולוגיות;

- חקר מנגנונים אקולוגיים של הסתגלות לסביבה;

– לימוד הסדרת מספר האוכלוסיות;

חקר המגוון הביולוגי ומנגנוני תחזוקתו;

חקר תהליכי ייצור;

לימוד התהליכים המתרחשים בביוספרה על מנת לשמור על יציבותה;

מודלים של מצב מערכות אקולוגיות ותהליכים ביוספריים גלובליים.

המשימות היישומיות העיקריות שעל האקולוגיה לפתור כרגע הן הבאות:

- חיזוי והערכה של השלכות שליליות אפשריות בסביבה הטבעית בהשפעת פעילות אנושית;

- שיפור איכות הסביבה הטבעית;

- שימור, רבייה ושימוש רציונלי במשאבי טבע;

- אופטימיזציה של פתרונות הנדסיים, כלכליים, ארגוניים, משפטיים, חברתיים ואחרים כדי להבטיח פיתוח בר-קיימא בטוח מבחינה סביבתית, בעיקר באזורים המוחלשים ביותר מבחינה סביבתית.

יעד אסטרטגיאקולוגיה נחשבת לפיתוח התיאוריה של אינטראקציה בין הטבע לחברה המבוססת על השקפה חדשה הרואה בחברה האנושית חלק בלתי נפרד מהביוספירה.

כך, האקולוגיה הופכת לאחד המדעים החשובים ביותר של העתיד, ו"אולי עצם קיומו של האדם על הפלנטה שלנו יהיה תלוי בהתקדמותו" (F. Dre, 1976).

לעתים קרובות מתייחסים לאקולוגיה מספר גדול שלענפי ידע קשורים, בעיקר מתחום הגנת הסביבה.

⇐ הקודם123456הבא ⇒

תאריך פרסום: 2014-12-10; קראו: 527 | הפרת זכויות יוצרים בדף

Studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018. (0.002 שניות) ...

שלח את העבודה הטובה שלך במאגר הידע הוא פשוט. השתמש בטופס למטה

סטודנטים, סטודנטים לתארים מתקדמים, מדענים צעירים המשתמשים בבסיס הידע בלימודיהם ובעבודתם יהיו אסירי תודה לכם מאוד.

פורסם ב http://www.allbest.ru/

פרedmet, משימות ומושאים של חקר האקולוגיה, מבנה האקולוגיה המודרנית. היסטוריה קצרה של התפתחות

אקולוגיה (מיוונית oikos - מגורים, מגורים, לוגו - מדע) היא המדע הביולוגי של הקשר בין אורגניזמים חיים וסביבתם. מונח זה הוצע בשנת 1866 על ידי הזואולוג הגרמני ארנסט האקל. היווצרות האקולוגיה התאפשרה לאחר שהצטבר מידע רב על מגוון היצורים החיים על פני כדור הארץ ומאפייני אורח חייהם בבתי גידול שונים, והתעוררה הבנה כי המבנה, התפקוד וההתפתחות של כל היצורים החיים, הקשר שלהם עם הסביבה כפופה לדפוסים מסוימים שצריך ללמוד.

מושאי האקולוגיה הם בעיקר מערכות מעל רמת האורגניזמים, כלומר חקר הארגון והתפקוד של מערכות על-אורגניזמיות: אוכלוסיות, ביו-קנוזות (קהילות), ביוגאו-קנוזות (מערכות אקולוגיות) והביוספירה בכללותה. במילים אחרות, מושא המחקר העיקרי באקולוגיה הוא מערכות אקולוגיות, כלומר קומפלקסים טבעיים מאוחדים שנוצרו על ידי אורגניזמים חיים והסביבה.

משימות האקולוגיה משתנות בהתאם לרמת הארגון הנלמדת של החומר החי. אקולוגיה של אוכלוסיות חוקרת את דפוסי הדינמיקה והמבנה של האוכלוסייה, כמו גם את תהליכי האינטראקציות (תחרות, טריפה) בין אוכלוסיות ממינים שונים. משימות האקולוגיה הקהילתית (ביוקנולוגיה) כוללות חקר דפוסי ההתארגנות של קהילות שונות, או ביוקנוזות, מבנהן ותפקודן (מחזור חומרים והתמרת אנרגיה בשרשרות המזון).

אבל המשימה התיאורטית והמעשית העיקרית של האקולוגיה היא לחשוף את החוקים הכלליים השולטים בארגון החיים, ועל בסיס זה לפתח עקרונות לשימוש רציונלי במשאבים טבעיים תחת השפעתו ההולכת וגוברת של האדם על הביוספרה.

האינטראקציה בין החברה האנושית לטבע הפכה לאחת הבעיות החשובות של זמננו, שכן המצב המתפתח ביחסים בין האדם לטבע הופך לא פעם קריטי: מים מתוקים ומינרלים (נפט, גז, מתכות לא ברזליות וכו' .) מדולדלים, מצב הקרקעות מתדרדר, אגני מים ואוויר, המדבור של שטחים עצומים מתרחש, המאבק במחלות ומזיקים של גידולים חקלאיים הופך מסובך יותר. שינויים אנתרופוגניים השפיעו כמעט על כל המערכות האקולוגיות של כדור הארץ, על הרכב הגזים של האטמוספירה ומאזן האנרגיה של כדור הארץ. המשמעות היא שהפעילות האנושית נכנסה לקונפליקט עם הטבע, וכתוצאה מכך הופר האיזון הדינמי שלו במקומות רבים בעולם.

כדי לפתור את הבעיות הגלובליות הללו ומעל לכל, בעיית העצמה והשימוש הרציונלי, שימור ורבייה של משאבי הביוספרה, האקולוגיה מאחדת את המאמצים של בוטנאים, זואולוגים ומיקרוביולוגים בחיפוש מדעי, נותנת דוקטרינה אבולוציונית, גנטיקה, ביוכימיה. וביופיזיקה האוניברסליות האמיתית שלהם.

מגוון הבעיות הסביבתיות כולל גם סוגיות של חינוך והארה סביבתית, נושאים מוסריים, אתיים, פילוסופיים ואף משפטיים. כתוצאה מכך, אקולוגיה הופכת למדע לא רק ביולוגי, אלא גם חברתי.

שיטות האקולוגיה מחולקות לשיטות שדה (חקר חיי אורגניזמים וקהילותיהם בתנאים טבעיים, קרי, תצפית ארוכת טווח בטבע באמצעות ציוד מגוון) ושיטות ניסוי (ניסויים במעבדות נייחות, בהן ניתן לא רק לשנות, אבל גם לשלוט בקפדנות על ההשפעה על אורגניזמים חיים של כל גורם בהתאם לתוכנית נתונה). במקביל, אקולוגים פועלים לא רק עם שיטות ביולוגיות, אלא גם עם שיטות פיזיקליות וכימיות מודרניות, משתמשים במודלים של תופעות ביולוגיות, כלומר, רבייה במערכות אקולוגיות מלאכותיות של תהליכים שונים המתרחשים בחיות בר. באמצעות מודלים, ניתן ללמוד את ההתנהגות של כל מערכת על מנת להעריך את ההשלכות האפשריות של יישום אסטרטגיות ושיטות שונות לניהול משאבים, כלומר לחיזוי סביבתי.

שיטת המודלים המתמטיים נמצאת בשימוש נרחב גם ללימוד ולניבוי תהליכים טבעיים. מודלים של מערכת אקולוגית כאלה נבנים על בסיס נתונים רבים שנצברו בתנאי שדה ומעבדה. יחד עם זאת, מודלים מתמטיים שנבנו נכון עוזרים לראות מה קשה או בלתי אפשרי לאמת בניסוי. עם זאת, המודל המתמטי עצמו אינו יכול לשמש הוכחה מוחלטת לנכונותה של השערה מסוימת, אלא הוא משמש כאחת הדרכים לניתוח המציאות.

השילוב של שיטות מחקר בשטח וניסויים מאפשר לאקולוג לגלות את כל ההיבטים של הקשר בין אורגניזמים חיים וגורמים סביבתיים רבים, שיאפשרו לא רק להחזיר את האיזון הדינמי של הטבע, אלא גם לנהל מערכות אקולוגיות.

* אקולוגיה היא מדע החוקר את תנאי הקיום של אורגניזמים חיים ואת הקשר המלא בין הסביבה לאורגניזמים. מלכתחילה התפתחה האקולוגיה כענף אינטגרלי נפרד של מדעי הביולוגיה בקשר הדוק מאוד עם מדעי הטבע האחרים - פיזיקה, כימיה, גיאוגרפיה, גיאולוגיה ומתמטיקה.

המדינה משקיעה כסף רב בהגנת הטבע, קבוצות פיננסיות מציעות לתת חוזים לחברות שמבצעות את התפקיד הזה, אבל אי אפשר להגן על הטבע, להשתמש בו, בלי לדעת בכלל איך הוא עובד, וגם לפי אילו חוקים הוא מפתח ו. קיים, כיצד הוא מגיב להשפעות אנושיות שונות, אילו עומסים מותרים על מערכות טבעיות החברה מרשה לעצמה כדי לא להרוס אותן. כל זה הוא סוג של נושא של אקולוגיה.

יש צורך לדעת שהנושא העיקרי של אקולוגיה הוא המבנה או מערכת היחסים בין הסביבה לאורגניזמים. מושא המחקר העיקרי באקולוגיה הוא מערכות אקולוגיות אינדיבידואליות, כלומר קומפלקסים טבעיים מאוחדים שנוצרו על ידי הסביבה ואורגניזמים חיים. בנוסף, היקף כשירותו כולל גם חקר של מינים של אורגניזמים (מה שנקרא רמת האורגניזמים), אוכלוסיותיהם, כלומר אגרגטים של פרטים ממין בודד (מה שנקרא רמת אוכלוסיה-מינים) וכן ביוספרה כולה (רמה ביוספרית מיוחדת). החלק העיקרי והמסורתי של האקולוגיה כמדע ביולוגי נפרד הוא האקולוגיה הכללית, החוקרת את דפוסי היחסים הכלליים בין אורגניזמים חיים בודדים לבין הסביבה (כולל האדם עצמו כיצור ביולוגי).

במסגרת האקולוגיה נהוג להבחין בין הסעיפים העיקריים הבאים:

אוטקולוגיה, החוקרת את היחסים האינדיבידואליים של אורגניזם אינדיבידואלי עם הסביבה כולה;

אקולוגיה של אוכלוסיות, שהמשימה העיקרית שלה היא ללמוד את הדינמיקה והמבנה של אוכלוסיות של מינים בודדים. אקולוגיה של אוכלוסיה נחשבת גם היא כחלק נפרד של אוטקולוגיה;

סינקולוגיה (ביוקנולוגיה), החוקרת את הקשר של קהילות, אוכלוסיות ומערכות אקולוגיות עם הסביבה.

לכל הכיוונים, הדבר החשוב ביותר הוא חקר ההישרדות בסביבה של יצורים חיים, ומטבע הדברים, הם עומדים בפני משימות בעלות אופי ביולוגי בלעדי - ללמוד דפוסים שונים של הסתגלות של אורגניזמים לסביבה מסוימת, ויסות עצמי, כמו כמו גם היציבות של הביוספרה והמערכות האקולוגיות.

מבנה האקולוגיה המודרנית. לאקולוגיה המודרנית מבנה מורכב ומסועף. כ-90 כיוונים (חתכים ותתי סעיפים) נוצרו בעשורים האחרונים ומייצגים ענפי פעילות אנושית שבהם מתרחשים תהליכי הורקה. מדעי הסביבה (מגא-אקולוגיה, אקולוגיה כללית, פאנקולוגיה, ניאו-אקולוגיה) משלבים שני תחומים עיקריים: תיאורטי (קלאסי) ויישומי. האקולוגיה הקלאסית מכסה את כל חלקי הביו-אקולוגיה המודרנית. בהתאם לרמה ולנושא המחקר, מבחינים באוטקולוגיה (אקולוגיה של אורגניזמים), דה-אקולוגיה (אקולוגיה של אוכלוסיות) וסינקלולוגיה (אקולוגיה של קהילות). בנוסף, זה כולל תחומים כמו פליאואקולוגיה, תורת השימור, יסודות הביואינדיקציה, אקולוגיה של קרינה, טוקסיקולוגיה אקולוגית ועוד. סיבוך היחסים בין האדם לטבע הוביל להופעתם של מספר תחומים אקולוגיים יישומיים, שהם הרבה יותר מאשר בגוש הביו-אקולוגיה הקלאסית. אקולוגיה יישומית חוקרת את מנגנוני ההרס של הביוספרה, שיטות למניעת תהליכים אלו, שיטות לניהול טבע רציונלי. אקולוגיה יישומית מורכבת משלושה בלוקים עיקריים - גיאו-אקולוגי, טכנו-אקולוגי וסוציו-אקולוגי, שלכל אחד מהם מספר ענפים. בפרט, גיאאקולוגיה חוקרת את ההיבטים האקולוגיים של תפקוד כדורי כדור הארץ (אטמוספירה, הידרוספירה, ליתוספרה, פדוספירה), כולל אקולוגיה נוף וגיאולוגית. טכנו-אקולוגיה חוקרת ומסווגת את זיהום הסביבה מעשה ידי אדם, את היכולת למנוע אותם ולהתמודד עם ההשלכות של פעולות אנושיות שליליות ביחס לטבע. הוא מגלה את ההשלכות האקולוגיות של ההשפעה של סוגים שונים של פעילות כלכלית על הסביבה. בבלוק הטכנולוגי-אקולוגי מודגשים תחומים כמו סטנדרטיזציה בתחום הגנת הסביבה ואקוטכניקה. הבלוק הסוציו-אקולוגי בוחן את תכונות היחסים המודרניים בין החברה לטבע ואת הדרכים להרמוניה ביניהם. זה מכסה חינוך סביבתי, תרבות, משפט, פוליטיקה, ניהול, עסקים, אקולוגיה אתנית ודמוגרפית, אקולוגיה עירונית ואקולוגיה אנושית. כלכלה סביבתית ומדיניות סביבתית לאומית וגלובלית הם בין החלקים ההכללים העיקריים של האקולוגיה. כלכלה סביבתית חוקרת שיטות לניצול היעיל ביותר של תנאי הטבע ומשאבי הטבע על ידי האדם על מנת לשמור על האיזון הדינמי של הביוספרה. המדיניות האקולוגית הלאומית מבוססת על האסטרטגיה הבינלאומית לפיתוח בר קיימא, שהוכרזה בוועידת האו"ם הבינלאומית לסביבה ופיתוח, שהתקיימה בריו דה ז'נרו, ולוקחת בחשבון את המאפיינים הלאומיים של בעיות סביבתיות מודרניות וגישות לפתרון שלהן. מקומה של האקולוגיה המודרנית ומערכת המדעים. מדע הסביבה איחד בעצמו תחומים ותתי-סעיפים נפרדים של מדעי הטבע, ההומניטריים והטכניים. לכן, ניתן לייחס אותו למדע משלב מורכב, המתפתח בצומת של שלושת התחומים המדעיים העיקריים הללו ומושך את ההתפתחויות התיאורטיות והמעשיות שלהם לארסנל המדעי. אקולוגיה, שמקורה היא מדע טבע, רוכשת מאפיינים הומניטריים וטכנולוגיים בתהליך ההתפתחות האבולוציונית והופכת לכיוון בין-תחומי.

היסטוריה קצרה של אקולוגיה.אקולוגיה היא מדע היחסים המקיימים חיים בסביבה. החיים הם התופעה המורכבת ביותר בעולם סביבנו. הוא נלמד על ידי מדעים רבים, שיחד יוצרים מערכת מובחנת ורב-גונית של ביולוגיה. עם זאת, ההישגים של מדעים רבים אחרים שאינם ביולוגיים (לדוגמה, מכניקה, אופטיקה, כימיה קולואידית, גיאוגרפיה פיזיקלית וכו') תורמים להבנת החיים. האקולוגיה במערכת הידע המגוונת הזו על הטבע תופסת את המקום המיוחד שלה. מוקד תשומת הלב שלה הוא לא רק אובייקטים ביולוגיים, אלא גם התנאים הדרושים לקיומם. לכן, אקולוגיה, ששורשיה בביולוגיה, פולשת גם לתחומי ידע אחרים, ומנסה להבין את חוקי האינטראקציה בין מערכות חיות ללא-חיות. כמדע נפרד, החלה האקולוגיה להתגבש רק לפני כמאה וחצי ועברה נתיב התפתחות סוער, שבמהלכו תרמה לגיבוש רעיונות על המורכבות ובמקביל לסידור ארגון החיים על פני כדור הארץ.

הרעיון שיצורים חיים לא רק מגיבים לשינויים בסביבה, אלא גם מקיימים איתה אינטראקציה חומרית, נוצר בימי קדם. מטבע הדברים, בזמנים שונים המהות של השקפות אלו הייתה שונה. "הגוף שלנו זורם כמו נחלים, והחומר מתחדש בהם לנצח, כמו מים בנחל", כתב הפילוסוף היווני הקדום הרקליטוס. "החיים הם מערבולת," אמר הזואולוג המפורסם מוקדם XIXמאות שנים של J. Cuvier, - שכיוונו קבוע ואשר תמיד נושא מולקולות מאותו סוג, אך שבו מולקולות בודדות נכנסות ויוצאות כל הזמן באופן שצורתו של גוף חי חיונית לו יותר מהחומר. . זה מבוסס היטב במדע שחילוף החומרים הוא אחד המאפיינים הבסיסיים ביותר של החיים. מנקודת מבט פילוסופית, אורגניזמים חיים שייכים למערכות הפתוחות כביכול התומכות בעצמן באמצעות זרימת החומר והאנרגיה מהסביבה. הפיזיקאי המפורסם א' שרדינגר ניסה לענות לראשונה על השאלה לגבי משמעות המטבוליזם עבור חיות הבר באמצע המאה הקודמת. הוא הראה שבדרך זו אורגניזמים מפצים על העלייה באנטרופיה (כלומר, מעבר של מולקולות הגוף למצב כאוטי עקב תנועה תרמית), שומרים על סדר הארגון שלהם, ומתנגדים בכך למוות.

מאפיינים בסיסיים נוספים של החיים הקשורים ליחסים עם הסביבה הם היכולת לשקף ולהסתגל, כלומר, תגובות לתנאים משתנים והיכולת להסתגל אליהם בגבולות מסוימים. בתגובות אלה, לא רק חומר ואנרגיה, אלא גם זורמת מידע. לפיכך, אין זה מקרי שהקשרים התומכים בחיים על פני כדור הארץ התבררו כמושא תשומת הלב של מדע נפרד - אקולוגיה. מדע האקולוגיה לא נוצר מיד והיה לו פרהיסטוריה ארוכה של התפתחות. הבידוד שלו הוא שלב טבעי בצמיחת הידע על הטבע.

הצטברות המידע על אורח החיים, התלות בתנאים חיצוניים, אופי התפוצה של בעלי חיים וצמחים החלה לפני זמן רב מאוד. אנו פוגשים את הניסיונות הראשונים להכליל מידע זה ביצירותיהם של פילוסופים עתיקים. אריסטו (384-322 לפנה"ס) תיאר למעלה מ-500 מינים של בעלי חיים המוכרים לו ודיבר על התנהגותם: על נדידות, תרדמה, פעילויות בנייה, דרכי הגנה עצמית וכו'. תלמידו של אריסטו, "אבי הבוטניקה" תיאופרסטוס מארזיה ( 371-280 לפנה"ס) נתן מידע על התלות של הצורה והצמיחה של צמחים בתנאים שונים, באדמה ובאקלים.

בימי הביניים העניין בחקר הטבע הולך ודועך ואת מקומו תופס הדומיננטיות של התיאולוגיה והסכולסטיות. התגליות הגיאוגרפיות הגדולות בתקופת הרנסנס, הקולוניזציה של מדינות חדשות שימשו דחף לפיתוח הטקסונומיה. תיאור של צמחים ובעלי חיים, המבנה החיצוני והפנימי שלהם, מגוון צורות - התוכן העיקרי של המדע הביולוגי בשלבים הראשונים של התפתחותו. הטקסונומים הראשונים - א' צ'זלפין (1519-1603), ד' ריי (1623-1705), ג'יי טורנפורט (1656-1708) ואחרים דיווחו גם הם על תלותם של צמחים בתנאי גידול או גידול. מידע דומה הצטבר על ההתנהגות, ההרגלים ואורח החיים של בעלי חיים. בהדרגה, מידע כזה החל לגלות עניין מיוחד.

תיאורי החיים של בעלי חיים וצמחים כונו "ההיסטוריה הטבעית" של אורגניזמים. במאה ה- XVIII. חוקר הטבע הצרפתי המפורסם ג'יי בופון (1707-1788) פרסם 44 כרכים של תולדות הטבע, שם טען לראשונה שהשפעת התנאים (מזון, אקלים, דיכוי הביות וכו') יכולה לגרום לשינוי ("התנוונות") של הסוגים.

בנוסף להצטברות המידע על מינים בודדים, החלו להיווצר רעיונות לגבי תלות גלובלית בהפצת צמחים ובעלי חיים. זה הוגש על ידי חומרים שנאספו במהלך מסעות שהוקדשו לחקר מדינות רחוקות. במאה ה- XVIII. טיולים רבים כאלה אורגנו לארצות הבלתי נחקרות של רוסיה. ביצירותיהם של ש.פ. קרשניקוב (1711-1755), I. I. Lepekhin (1740-1802), פ.ס. פאלאס (1741-1811) וגיאוגרפים וחוקרי טבע רוסים אחרים, הקשר בין שינויי אקלים, צמחייה ושלום בעלי חיים על פני שטחים נרחבים במדינה . הניסיונות הראשונים לזהות דפוסים כלליים בהשפעת האקלים על צמחיית הגלובוס שייכים לחוקר הטבע הגרמני א' הומבולדט. יצירותיו (1807) הניחו את הבסיס לפיתוח כיוון חדש במדע - ביוגיאוגרפיה. א.הומבולדט הכניס למדע את הרעיון שה"פיזיונומיה" של הנוף נקבעת מראה חיצוניצִמחִיָה. בתנאים אקלימיים דומים, צמחים מקבוצות טקסונומיות שונות מפתחים צורות "פיזיוגנומיות" דומות, וניתן להשתמש בהתפלגות ובמתאם של צורות אלה כדי לשפוט את הפרטים הספציפיים של הסביבה הפיזית והגיאוגרפית. העבודות המיוחדות הראשונות שהוקדשו להשפעת גורמי אקלים על תפוצה וביולוגיה של בעלי חיים הופיעו, למשל, ספר מאת הזואולוג הגרמני ק. גלוגר על שינויים בצבע של ציפורים בהשפעת האקלים (1833). ק' ברגמן חשף דפוסים גיאוגרפיים בשינוי בגודלם של בעלי חיים בעלי דם חם (1848). א' דקנדול ב"גיאוגרפיה של צמחים" (1855) סיכם את כל המידע המצטבר על השפעתם של גורמים סביבתיים בודדים (טמפרטורה, לחות, אור, סוג קרקע, חשיפה למדרון) על צמחים והפנה את תשומת הלב לפלסטיות המוגברת שלהם בהשוואה לבעלי חיים. כל המחצית הראשונה של המאה ה-19. מאופיין בעניין גובר באינטראקציה של אורגניזמים עם "תנאים". עוד ב-1809, בפילוסופיה של הזואולוגיה, חוקר הטבע הצרפתי J.B. למארק הכריז על רעיון האבולוציה של עולם החיים כולו, התפתחותו המתמדת מפשוט למורכב. אחת הסיבות למגוון הצורות בדרך של התפתחות זו, הוא ראה ב"השפעת התנאים", את הצורך של כל היצורים החיים להסתגל לתנאי הסביבה. התפקיד החשוב של התנאים בהישרדות ובשינויים של מינים הודגש גם על ידי זואולוג צרפתי ידוע אחר, J. Saint-Hilaire (1772-1844).

הרעיונות של "אחדות" של אורגניזמים עם תנאי חייהם פותחו והגנו בלהט על ידי פרופסור מאוניברסיטת מוסקבה K. F. Rule (1814-1858). הוא קידם את הצורך בכיוון מיוחד בזואולוגיה, המוקדש למחקר מקיף של חיי בעלי החיים, יחסיהם המורכבים עם העולם החיצון, תוך שימת דגש על תפקידם של יחסים אלה בגורל המינים. KF Roulier היה הראשון שהפנה את תשומת הלב לדמיון של המבנה החיצוני במינים שונים המנהלים אורח חיים דומה בסביבה מסוימת ("אדמה", "מים", "אוויר" וכו'), ויזם את חקר צורות החיים ב עולם החי. כשהוא מייחד "תופעות של חיי הפרט" ו"תופעות של חיים משותפים" (כולל "חיים בשותפות" ו"חיים בחברה"), הוא, במהותו, התווה מספר תת-חלוקות עתידיות של האקולוגיה. K. F. Rul'e השפיע עמוקות על הכיוון והאופי של עבודתם של תלמידיו, שלימים יצרו גלקסיה מבריקה של חוקרי טבע רוסים סביבתיים (N. A. Severtsov, A. F. Middendorf, A. N. Beketov ואחרים).

בשנת 1859 הופיע ספרו של צ'ארלס דרווין "מקור המינים באמצעות ברירה טבעית, או שימור גזעים מועדפים במאבק על החיים". סי דרווין הראה ש"המאבק על הקיום" בטבע, שבאמצעותו התכוון לכל צורות היחסים הסותרים בין המינים והסביבה, מוביל לברירה טבעית, כלומר, הוא הגורם המניע של האבולוציה. התברר כי הקשר של היצורים החיים עצמם והקשר שלהם עם המרכיבים האנאורגניים של הסביבה ("מאבק על הקיום") הוא תחום מחקר עצמאי גדול. לכן, אין זה מקרי שזמן קצר לאחר פרסום ספרו של צ'ארלס דרווין נעשו ניסיונות להעריך את המהות ולקרוא לכיוון החדש הזה.

המונח "אקולוגיה" הוצג על ידי הזואולוג הגרמני המפורסם E. Haeckel (1834-1919), אשר בעבודותיו "מורפולוגיה כללית של אורגניזמים" (1866) ו"תולדות הטבע של העולם" (1868) ניסו לראשונה להגדיר את מהות המדע החדש. המילה "אקולוגיה" מגיעה מהמילה היוונית oikos, שפירושה "מעון", "מקום", "מקלט". E. Haeckel הגדיר את האקולוגיה כ"המדע הכללי של הקשר של אורגניזמים לסביבה, שבו אנו כוללים במובן הרחב את כל תנאי הקיום. הם חלקם אורגניים, חלקם אורגניים בטבעם, אבל לשניהם... יש חשיבות רבה לצורות האורגניזמים, שכן הם מאלצים אותם להסתגל לעצמם. לפי E. Haeckel, אקולוגיה היא המדע של "חיי הבית" של אורגניזמים חיים, היא נועדה לחקור את "כל אותם מערכות יחסים סבוכות שדרווין הגדיר באופן מותנה כ"מאבק הקיום". בין שאר השמות של המדע החדש במאה ה- XIX. המונח "כלכלת הטבע" שימש לעתים קרובות. מונח זה הדגיש את בעיית האיזון הטבעי, "איזון המינים", שהוא עדיין אחד הנושאים החשובים ביותר של האקולוגיה.

סי דרווין הבחין בשלושה כיוונים עיקריים במאבק על קיומם של אורגניזמים: יחסים עם הסביבה הפיזית, עם פרטים ממיןיהם, עם פרטים ממינים אחרים. לא כל הפרטים שנולדו שורדים ומוציאים צאצאים, אלא רק כאלה שמסוגלים לעמוד בלחץ הסביבה. עם תיאוריית הברירה הטבעית, צ'ארלס דרווין העביר את תשומת הלב שלו מהקשרים של "אורגניזם-סביבה" למה שקורה בקרב אורגניזמים רבים במאבק על הקיום. כך, הוא למעשה הניח את היסודות לחשיבת האוכלוסייה, אולם באקולוגיה המתפתחת, רעיונות אלו פותחו רק במאה ה-20.

הכיוון העיקרי של המדע המתהווה המשיך להיות חקר התאמת המינים לתנאי הקיום, וכל אורגניזם נחשב כמייצג טיפוסי של המינים שלו. עם זאת, הצטברות הנתונים הובילה להבנה של ארגון חיים מורכב יותר. בשנת 1877 העלה ההידרוביולוג הגרמני ק. מוביוס (1825-1908) את מושג הביוקנוזה. בהתבסס על חקר גדות הצדפות של הים הצפוני, הוא ביסס את הרעיון של ביו-קנוזה כשילוב קבוע של אורגניזמים בתנאים סביבתיים מסוימים. ביוקנוזות, או קהילות טבעיות, לפי מוביוס, נובעות מהיסטוריה ארוכה של הסתגלות של מינים זה לזה ולסביבה אקולוגית דומה. כך התגבש הרעיון שהטבע החי, בנוסף למינים המיוצגים על ידי אורגניזמים, מורכב ממערכות על-אורגניזמיות המתפתחות באופן טבעי – ביוקנוזות, שמחוץ להן אורגניזמים לא יכולים להתקיים, כי הם צריכים קשרים זה עם זה. במעמקי האקולוגיה החל לצוץ כיוון מיוחד - הכיוון הביוקנוטי, שתפקידו היה לחקור את דפוסי היווצרותן ותפקודן של קהילות.

חקר הקהילות הצריך פיתוח שיטות לחשבונאות כמותית, הערכת יחס המינים בביוצנוזות. זה נעשה תחילה על ידי הידרוביולוגים עבור פלנקטון (Genzen, 1887), ולאחר מכן עבור בעלי חיים בנתיים. בתחילת המאה העשרים. שיטות חשבונאות כמותיות החלו להיות מיושמות על בעלי חיים יבשתיים.

מקום מיוחד במחקרים הביוקנוטיים תפס חקר כיסוי הצמחייה. במחקר, בעקבות א' הומבולדט, את הקביעות של תפוצת הצמחים באזורי אקלים, החלו הבוטנאים לקשר ביתר פירוט את מערך המינים והופעתם עם תנאי בית הגידול. בשנות ה-90 הופיע סיכום של הבוטנאי הדני E. Warming "גיאוגרפיה אויקולוגית של צמחים", שפיתח רעיונות לגבי צורות החיים של מינים וסוגי כיסוי צמחייה. במקביל, נוצרה תורת קהילות הצמחים - פיטוקנוזים - שהפכה במהרה לאזור נפרד של אקולוגיה בוטנית. תפקיד מרכזי בכך שיחק על ידי יצירותיהם של המדענים הרוסים S. I. Korzhinsky ו- I. K. Pachossky, שכינו את המדע החדש "פיטוסוציולוגיה". בקרב בוטנאים מערביים, פיתוחו נעזר בעבודותיהם של א.קרנר, א.גריסבך ואחרים. מאוחר יותר הפכה תורת הפיטוקנוסים לפיטוצנולוגיה וגיאובוטניקה. בדוגמה של צמחים, נחשפו עקרונות רבים של ארגון קהילתי. הבוטנאי האמריקאי פ. קלמנטס בשנים 1910-1911 פיתח את הרעיון של הדינמיקה של phytocenoses, שהפך לבסיס לרעיונות נוספים על חוקי היווצרות ופיתוח של קהילות.

לפיתוח רעיונות של ביוצנולוגיה כללית במחצית הראשונה של המאה ה-20. חשיבות רבה בארצנו היו המחקרים הפיטוצנולוגיים של G. F. Morozov, V. N. Sukachev, B. A. Keller, L. G. Ramensky, V. V. Alekhin, A. P. Shennikov ואחרים, בחו"ל - K. Raunkier בדנמרק, G. Du Rieu בשוודיה, I. Braun- בלנק בשוויץ. נוצרו מגוון מערכות סיווג צמחייה המבוססות על מאפיינים מורפולוגיים (פיזיוגנומיים), אקולוגיים-מורפולוגיים, דינמיים ואחרים של קהילות, פותחו רעיונות לגבי מדדים סביבתיים, נחקרו המבנה, התפוקה והיחסים הדינמיים של פיטוצנוזים.

הגידול המהיר של אוכלוסיית העולם יצר את בעיית הפוטנציאל של משאבי המזון. באקולוגיה זו בעיקר בעיה של פרודוקטיביות ביולוגית. בשנות ה-60, התפתחות המדע ודרישות הפרקטיקה הביאו לחיים את התוכנית הביולוגית הבינלאומית (IBP). לראשונה, ביולוגים ממדינות שונות חברו לפתרון בעיה משותפת - להעריך את כושר הייצור של הביוספרה. מחקרים אלו אפשרו לחשב את התפוקה הביולוגית המקסימלית של כל הפלנטה שלנו, כלומר, הקרן הטבעית שיש לאנושות, והמקסימום נורמות אפשריותנסיגה של מוצרים לצרכי האוכלוסייה ההולכת וגדלה של כדור הארץ. המטרה הסופית של ה-IBP הייתה לזהות את הדפוסים העיקריים של התפלגות ורבייה איכותית וכמותית של חומר אורגני למען השימוש הרציונלי ביותר בהם על ידי האדם. כדי להעריך את היקף ההשפעה של הפעילות האנושית על הביוספרה בשנות ה-70, בעקבות ה-IBP בוצעה תוכנית בינלאומית חדשה "האדם והביוספירה". התוצאה שלו הייתה רשימה ותיאור של בעיות הסביבה העולמיות החשובות ביותר שמאיימות לא רק על הרווחה, אלא גם על עצם הישרדותה של האנושות על פני כדור הארץ. שיתוף הפעולה הבינלאומי בתחום המחקר הסביבתי העולמי נמשך. כמה עולמיים תוכניות מדעיות , כולל "שינויי אקלים", "מגוון ביולוגי" ואחרים. בעיית הגנת הטבע, השימוש הסביר והרציונלי בה על בסיס חוקי הסביבה הופכת לאחת החשובות ביותר עבור האנושות. אקולוגיה היא הבסיס התיאורטי העיקרי לפתרון בעיה זו. התוצאה המעשית העיקרית של התפתחות האקולוגיה של המערכת האקולוגית הייתה הבנה ברורה עד כמה גדולה התלות של החברה האנושית במצב הטבע על הפלנטה שלנו, הצורך לבנות מחדש את הכלכלה בהתאם לחוקים הסביבתיים. לפיכך, שמקורה כ"היסטוריה טבעית" של מינים, שמושא תשומת הלב העיקרי שלהם היה יחסי "אורגניזם-סביבה", עברה האקולוגיה מספר שלבי התפתחות, ויצרה רעיונות על מערכת הקשרים המורכבת של העולם האורגני. ומכסה בהדרגה את כל הרמות העיקריות של ארגון החיים. מנקודת מבט אקולוגית, החיים על פני כדור הארץ מתבטאים בו-זמנית בארבע רמות עיקריות: אורגניזם - אוכלוסיה - ביוקנוזה - מערכת אקולוגית. נשאי חיים - אורגניזמים בדרגות מורכבות שונות, מתאי חיידקים ועד צמחים ובעלי חיים רב-תאיים, הם בהכרח חברים בכל אוכלוסיית מין. בתורו, החיים של כל אוכלוסיה בלתי אפשריים מחוץ לביוקנוזות, כלומר קשרים עם אוכלוסיות של מינים אחרים. הביוקנוזה היא חלק בלתי נפרד מהמערכת האקולוגית ומספקת את קיומה עם זרימות של חומר ואנרגיה מהסביבה. כל מערכת החיים המורכבת הזו נתמכת על ידי קשרים של אורגניזמים. תפיסה כזו של ארגון החיים מיישנת את הוויכוח החריף לאחרונה לגבי מי מרמותיו היא המושא העיקרי בחקר האקולוגיה. התפתחות המדע הראתה שהקשרים של אורגניזמים עם הסביבה הם מנגנון היציבות לא רק של היצורים החיים עצמם, אלא גם של כל המערכות העל-אורגניזמיות, שמחוץ להן חייהם בלתי אפשריים. לכן, האקולוגיה עדיין נשארת "מדע של קשרים", כפי שכתב עליה א' האקל, אבל היא מכסה תחום גדול לאין שיעור של הידע שלנו על המבנה והתפקוד של הטבע החי, כולל החברה האנושית. לצד פיתוח תכני האקולוגיה, מתפתחות גם שיטות מחקר. הכלי העיקרי של חיפוש אקולוגי מיוצג על ידי שיטות של ניתוח כמותי. אסוציאציות על-אורגניזמיות (אוכלוסיות, קהילות, מערכות אקולוגיות) נשלטות בעיקר על ידי יחסים כמותיים של פרטים, מינים, זרימות אנרגיה. שינויים כמותיים במבנה של אוכלוסיות ומערכות אקולוגיות יכולים לשנות באופן קיצוני את דרך ותוצאות תפקודן. לצד השיטות המקובלות בביולוגיה של תצפיות, רישומי שטח, ניסויי מעבדה ושטח, טכניקות מיוחדות להזמנת חומרים וכו'. שיטות לניתוח מתמטי של מצבים אקולוגיים התעוררו והולכות ומתרבות. בשנות ה-20, המדען האמריקני א.לוטקה והאיטלקי V. Volterra יזמו את המודלים המתמטיים של קשרים ביוטיים. בתחילה, נוסחאות מתמטיות שנועדו לשקף יחסים טבעיים נבנו על בסיס כמה הנחות ספקולטיביות לוגיות. הם לא שיקפו את המציאות היטב, אבל הם אפשרו להבין כמה עקרונות של אינטראקציה בין המינים. מאוחר יותר התפתח מה שנקרא סימולציה מידול, שבו פרמטרים אמיתיים רבים של המערכות הנחקרות ועקרונות תפקודן מוכנסים למודל, ולאחר מכן, על ידי שינוי המשתנים, מצבם של עצמים נצפה בתנאים שונים. מודלים כאלה משמשים לניבוי שינויים באוכלוסיות, קהילות או מערכות אקולוגיות ונותנים תוצאות טובות אם הנתונים הראשוניים מלאים מספיק. כמו כן מתפתחים מודלים בעלי אופי מחקרי, שעליהם משחקות אפשרויות אפשריות, המאפשרות להבין את אופי התלות הנלמדת. מידול מתמטי מכונה "אקולוגיה תיאורטית", המלווה את פיתוח המדע, בדיקה, פיתוח ופירוט המושגים שהועלו. נכון לעכשיו, אקולוגיה היא מערכת מסועפת של מדעים. הליבה המרכזית שלו היא אקולוגיה כללית עם ארבע חטיבות עיקריות המתאימות לחקר יחסים ברמות שונות של ארגון החיים: אוטקולוגיה, או אקולוגיה של אורגניזמים, אקולוגיה של אוכלוסיה, ביו-צנולוגיה ואקולוגיה של המערכת האקולוגית. אוכלוסיה ואקולוגיה ביו-קנוטית משולבים לעתים קרובות תחת השם הכללי "סינקולוגיה", שכן המשימה המשותפת שלהם היא חקר החיים המשותפים של אורגניזמים (יוונית syn - יחד). קיים תחום גדול של אקולוגיה פרטית החוקר את הפרטים הספציפיים של יחסים עם הסביבה בקבוצות שונות של אורגניזמים (אקולוגיה של צמחים, בעלי חיים, פטריות, מיקרואורגניזמים, וליתר דיוק, ציפורים, חרקים, דגים וכו'). בקשר לפיתוח רעיונות אקולוגייםסדרה שלמה של חטיבות חדשות במדעים ביולוגיים אחרים צצה, ומדעים חדשים של תוכן אקולוגי הופיעו. אקולוגיה פיזיולוגית חושפת דפוסים של שינויים פיזיולוגיים העומדים בבסיס ההסתגלות של אורגניזמים. באקולוגיה ביוכימית, תשומת הלב מתמקדת מנגנונים מולקולרייםתגובות אדפטיביות של אורגניזמים תחת שינויים בסביבה. פליאואקולוגיה חוקרת את היחסים האקולוגיים של אורגניזמים נכחדים וקהילות עתיקות, אקולוגיה אבולוציונית חוקרת את המנגנונים האקולוגיים של שינוי אוכלוסייה, אקולוגיה מורפולוגית חוקרת את הסדירות במבנה של איברים ומבנים של אורגניזמים בהתאם לתנאי בית הגידול, גיאובוטניקה חוקרת את תכונות ההרכב והתפוצה של פיטוקנוזים. הידרוביולוגיה היא גם מדע אקולוגי, החוקר את המערכות האקולוגיות של גופי מים ברמות שונות. סעיפים אקולוגיים הופיעו הן במדעי כדור הארץ (למשל, אקולוגיה של נוף, אקולוגיה גלובלית, גיאו-אקולוגיה וכו') וגם במדעי החברה (למשל, אקולוגיה חברתית). קיימת ספרות ביתית חינוכית ומדעית פופולרית נרחבת המציגה לקורא את הנושאים העיקריים של האקולוגיה המודרנית. בשנים האחרונות הופיעו דיווחים כלליים של I. A. Shilov (1997) ו- N. K. Khristoforova (1999). ספרים מאת Y. Odum (1975, 1976), V. Larcher (1978), R. Ricklefs (1979), M. Bigon, J. Harper, C. Townsend (1979), R. Whittaker (1980), E. Pianki (1981), ט' מילר (1990), ב' נבל (1992), ר' מרגלף (1992) ומחברים נוספים. עבודות רבות מוקדשות לאקולוגיה יישומית. חשיבה אקולוגית הופכת הכרחית לפתרון הבעיות הדוחקות ביותר בחיינו. בהקשר זה, האקולוגיה המודרנית חרגה הרבה מעבר לתחום של דיסציפלינה אקדמית גרידא. הצורך בחינוך וחינוך סביבתי וסביבתי של הדור הצעיר ברור. בתחום הבינלאומי, קיימות ועדות מיוחדות של אונסק"ו, UNEP וארגונים נוספים שתפקידן לקדם וליישם גישות סביבתיות בתחומים שונים של פעילות אנושית מעשית. המטרה העיקרית של המאמצים הבינלאומיים היא למנוע את המשבר האקולוגי המאיים על האנושות ולהבטיח פיתוח עתידיורווחת החברה.

מתארח ב- Allbest.ru

...

מסמכים דומים

מבנה האקולוגיה המודרנית כמדע. מושג בית הגידול וגורמים סביבתיים. משמעות אקולוגית של שריפות. ביוספרה כאחת מהגיאוספרות של כדור הארץ. המהות של חוקי האקולוגיה של קומנר. סכנת המזהמים (מזהמים) והזנים שלהם.

מבחן, נוסף 22/06/2012


אובייקטים של האורגניזם (רמת הפרט), אוכלוסייה-מינים, רמות ביו-קנוטיות, ביוספריות של ארגון כנושא של מחקר אקולוגיה. המשימות העיקריות של האקולוגיה, העקרונות הבסיסיים של הלימוד. ספציפיות של גורמים סביבתיים, סיווג לקבוצות.

תקציר, נוסף 17/02/2010


היסטוריה של התפתחות האקולוגיה. היווצרות האקולוגיה כמדע. הפיכת האקולוגיה למדע מורכב, כולל מדעי ההגנה על הסביבה הטבעית והאנושית. המעשים הסביבתיים הראשונים ברוסיה. ביוגרפיה של קלר בוריס אלכסנדרוביץ'.

תקציר, נוסף 28/05/2012


נושא, משימות, שיטות מחקר אקולוגים. מבנה האקולוגיה המודרנית, הקשר שלה עם מדעים אחרים. רמות הארגון של מערכות חיים. אינטראקציה של טבע וחברה. סוגים ושיטות של מחקר סביבתי. סוגיות סביבתיות מרכזיות.

תקציר, נוסף 09/10/2013


תיאור המשימות והשיטות של האקולוגיה כמדע החוקר את התנאים לקיומם של אורגניזמים חיים ואת הקשר בין אורגניזמים לסביבה בה הם חיים. תכונות של בעיות סביבתיות מודרניות, סקירה של סוגי זיהום סביבתי.

תקציר, נוסף 21/02/2010


נושא האקולוגיה ומשימות לימודיו בתהליך הכשרת מומחים בתחום הכלכלה. המושגים של בית גידול וגורמים סביבתיים. חוק שימור ושינוי האנרגיה. שיווי משקל של מערכות פתוחות סגורות. אופי הצורה התרמית של האנרגיה.

תקציר, נוסף 10/10/2015


חקר הפרהיסטוריה של האקולוגיה כדיסציפלינה נפרדת. היכרות עם השלבים העיקריים של התרחבות המחשבה האקולוגית. בחינת תפקידה של תולדות החיות של אריסטו. חקר השפעת האקולוגיה המודרנית על מדעי החברה והאנוש.

מצגת, נוספה 19/04/2015


ההיסטוריה של המקור ושלבי היווצרות האקולוגיה כמדע, היווצרות האקולוגיה לענף עצמאי של ידע, הפיכת האקולוגיה למדע מורכב. הופעתם של תחומי מדע חדשים: ביו-צנולוגיה, גיאובוטניקה, אקולוגיה של אוכלוסיה.

תקציר, נוסף 06/06/2010


היסטוריה קצרה של היווצרות והתפתחות האקולוגיה כמדע. מצבים שגרמו להתפתחות האקולוגיה במאה העשרים. מאפייני המצב האקולוגי בטריטוריית קרסנויארסק. קטגוריות ואופי חומרי הדברה. דרכי כניסת חומרי הדברה לגוף האדם.

תקציר, נוסף 25/07/2010


בעיות סביבתיות גלובליות. גישה בינתחומית בחקר בעיות סביבתיות. תוכן האקולוגיה כתת-חלוקה בסיסית של הביולוגיה. רמות ארגון של יצורים חיים כאובייקטים של מחקר של ביולוגיה, אקולוגיה, גאוגרפיה פיזית.

האקולוגיה נוצרה במקור כמדע של בית הגידול של אורגניזמים חיים:צמחים, בעלי חיים (כולל בני אדם), פטריות, חיידקים ווירוסים, על הקשר בין אורגניזמים וסביבתם ועל הקשר של אורגניזמים זה עם זה. המילה "אקולוגיה" עצמה הופיעה הרבה יותר מאוחר בהשוואה לתקופה שבה הופיע הידע האקולוגי עצמו. הוא הוצג על ידי הביולוג הגרמני ארנסט האקל (1869) והוא נוצר מהמילה היוונית "oikos" - בית, מגורים. עד שנות ה-30, אקולוגיה כללית כמדע מוכר בכלל לא הייתה קיימת עדיין. במשך זמן רב, האקולוגיה הייתה מיוצגת על ידי כל מיני דיסציפלינות אקולוגיות פרטיות: אקולוגיה צמחית, אקולוגיה של בעלי חיים, אקולוגיה פטרייתית וכו'. דיסציפלינות אלו נוצרו במסגרת הקטעים הטקסונומיים המקבילים בביולוגיה - בוטניקה, זואולוגיה, מיקולוגיה וכו', כתת-מחלקות של מדעים אלו.

עם הצטברות הידע על האינטראקציה של אורגניזמים חיים עם הסביבה, החוקרים הבינו שעל כדור הארץ יש מערכות מוזרות המורכבות מאורגניזמים חיים וחומר דומם. הם מאופיינים ברמת ארגון גבוהה, בנוכחות של קישורים ישירים ומשובים בין המרכיבים (חלקים ממערכות אלו), ביכולת לשמור על מצבם תחת כל מיני הפרעות, כלומר. מערכות אלו מורכבות ממרכיבים המקיימים אינטראקציה מסודרת ותלויים הדדיים היוצרים שלם אחד. הם נקראו אקולוגיים, או מערכות אקולוגיות.

מערכות אקולוגיות נמצאות מסביבנו. איפה שיש חיים, יש מערכות אקולוגיות. והחיים על כדור הארץ נמצאים בכל מקום: במעמקי האוקיינוס ​​בקרקעית תעלות הים העמוקות ביותר, ובאטמוספירה בגובה של כמה עשרות קילומטרים, ובמערות עמוקות שבהן קרן אור לעולם לא חודרת, ועל פני השטח של קרחונים באנטארקטיקה ובאזור הארקטי הגבוה. המערכת האקולוגית הגדולה ביותר היא הביוספרה, או האקוספירה, של כדור הארץ. הוא כולל את כל קבוצת האורגניזמים החיים של הפלנטה באינטראקציה עם הטבע הדומם, ואנרגיית השמש עוברת דרכה, מה שמבטיח איזון יציב של הביוספרה.

אבל רחוק מכלל המאפיינים של מערכות אקולוגיות ניתן לאפיין רק על ידי לימוד רק המרכיבים האינדיבידואליים שלהן (צמחים, בעלי חיים, פטריות, חיידקים גבוהים יותר) או רמות ארגון אינדיבידואליות (רמת הגנים, התאית או גבוהה יותר - מערכות של אורגניזמים). רק על ידי לימוד כל מרכיבי הביוטה במצטבר ובהתחשב בגורמים סביבתיים, ניתן לקבל מידע מלא ואובייקטיבי על מערכות אקולוגיות בדרגות שונות ולחזות את מהלך התפתחותן, מידת העמידות לגורמים הרסניים והיכולת לבצע תיקון עצמי כאשר נחשפים לאחרון.

מערכות אקולוגיות הן מושא מחקר ספציפי של האקולוגיה הכללית. לפיכך, אקולוגיה כללית היא מדע המערכות האקולוגיות, הכוללות אורגניזמים חיים וחומר לא-חי שאיתם אורגניזמים אלה מקיימים אינטראקציה מתמדת. על פי ההגדרה של Vsevolod Anatolyevich Radkevich (1998: 7) "... אקולוגיה היא מדע החוקר את דפוסי החיים של אורגניזמים בסביבתם הטבעית, ובהתחשב בשינויים שפעילות האדם עושה בסביבה זו... ". הגדרה דומה אך מדויקת יותר של אקולוגיה ניתנת על ידי איגור אלכסנדרוביץ שילוב (2001:9), המפרשת אותה "... כמדע של דפוסי היווצרות, התפתחות ויציבות של מערכות ביולוגיות בדרגות שונות ביחסיהן עם הסביבה. ...". לכן, נושא המחקר שלה הוא מערכות מאקרו: אוכלוסיות, ביוקנוזות, מערכות אקולוגיות והדינמיקה שלהן בזמן ובמרחב.

טווח אֵקוֹלוֹגִיָה(ekos - בית, לוגו - הוראה, גר.) הוכנס למדע על ידי הביולוג הגרמני ארנסט האקל ב-1886.

מִלָה "אֵקוֹלוֹגִיָה"נוצר משתי מילים יווניות: "oicos", שפירושו בית, מגורים ו"לוגוס" - מדע ובתרגום מילולי כמדע הבית, בית גידול.

אקולוגיה -זהו המדע של חקר הקשר של אורגניזמים חיים עם סביבתם.

מכיוון שהאינטראקציה של אורגניזמים זה עם זה וסביבתם היא תמיד מערכתית, כלומר, היא מיושמת תמיד בצורה של כמה מערכות של קשרים הדדיים הנתמכים על ידי חילופי חומר, אנרגיה ומידע, האובייקט העיקרי של חקר האקולוגיה הם מערכות אקולוגיות. הגדול בהיררכיה של מערכות אקולוגיות הוא ביוספירה. תורת הביוספרה היא תחום ידע נרחב על תפקודה והתפתחותה של הביוספרה, הכולל מספר תחומים מדעיים של מדעי הטבע ופרופיל ציבורי.

נושא האקולוגיההוא המכלול או המבנה של יחסים בין אורגניזמים לסביבה.

בהתבסס על המושגים וההנחיות לעיל, יוצא מכך משימות של אקולוגיהמגוונים מאוד.

באופן כללי, אלה כוללים:

- פיתוח תיאוריה כללית של קיימות של מערכות אקולוגיות;

- חקר מנגנונים אקולוגיים של הסתגלות לסביבה;

– לימוד הסדרת מספר האוכלוסיות;

חקר המגוון הביולוגי ומנגנוני תחזוקתו;

חקר תהליכי ייצור;

לימוד התהליכים המתרחשים בביוספרה על מנת לשמור על יציבותה;

מודלים של מצב מערכות אקולוגיות ותהליכים ביוספריים גלובליים.

המשימות היישומיות העיקריות שעל האקולוגיה לפתור כרגע הן הבאות:

- חיזוי והערכה של השלכות שליליות אפשריות בסביבה הטבעית בהשפעת פעילות אנושית;

- שיפור איכות הסביבה הטבעית;

- שימור, רבייה ושימוש רציונלי במשאבי טבע;

- אופטימיזציה של פתרונות הנדסיים, כלכליים, ארגוניים, משפטיים, חברתיים ואחרים כדי להבטיח פיתוח בר-קיימא בטוח מבחינה סביבתית, בעיקר באזורים המוחלשים ביותר מבחינה סביבתית.

יעד אסטרטגיאקולוגיה נחשבת לפיתוח התיאוריה של אינטראקציה בין הטבע לחברה המבוססת על השקפה חדשה הרואה בחברה האנושית חלק בלתי נפרד מהביוספירה.

כך, האקולוגיה הופכת לאחד המדעים החשובים ביותר של העתיד, ו"אולי עצם קיומו של האדם על הפלנטה שלנו יהיה תלוי בהתקדמותו" (F. Dre, 1976).

אקולוגיה כוללת לרוב מספר רב של ענפי ידע קשורים, בעיקר מתחום הגנת הסביבה.