Экология

                   Вариант 1 
 
 

     Вопрос 1 
 

     Экология (от греческого οικος – дом, обиталище и λόγος – учение) – наука о взаимоотношениях растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и окружающей их неорганической средой (средой обитания), о связи в надорганизменных системах, о структуре и функционировании этих систем, условиях развития и равновесия этих систем. Инструментами этого познания являются наблюдение, проведение опытов, выдвижение теорий, объясняющих явления. Отношения между человеком и природой также являются предметом изучения экологии.  

     Разделы экологии:

·        Динамическая экология

·        Аналитическая экология

·        Историческая экология

·        Эволюционная экология

·        Биоэкология (общая экология):

·        Аутоэкология (аутэкология) изучает взаимоотношения организма с окружающей средой. В отличие от демэкологии и синэкологии, сосредоточенных на изучении взаимоотношений со средой популяций и экосистем, состоящих из множества организмов, исследует индивидуальные организмы на стыке с физиологией. Данный термин ныне считается устаревшим (Odum, 1959), а предмет раздела полагают неотличимым от такового демэкологии. Это связано с тем, что уровнем организации живого, на котором возможно изучение взаимодействия с косной средой, считают популяцию организмов определенного вида.

·        Демэкология (экология популяций) изучает динамику численности популяций, внутрипопуляционные группировки и их взаимоотношения. В рамках демэкологии выясняются условия, при которых формируются популяции. Демэкология описывает колебания численности различных видов под воздействием экологических факторов и устанавливает их причины, рассматривает особь не изолированно, а в составе группы таких же особей, занимающих определённую территорию и относящихся к одному виду.

·        Синэкология изучает взаимоотношения организмов различных видов внутри сообщества организмов. Часто синэкологию рассматривают как науку о жизни биоценозов, то есть многовидовых сообществ животных, растений и микроорганизмов.

·        Биогеоценология (экология экосистем)

·        Мегаэкология (глобальная экология, экология о биосфере)

·        Охрана окружающей среды (прикладная экология, или энвайронментология) – комплекс мер, предназначенных для ограничения отрицательного влияния человеческой деятельности на природу. Такими мерами являются: ограничение выбросов в атмосферу и гидросферу с целью улучшения общей экологической обстановки, создание заповедников, заказников и национальных парков с целью сохранения природных комплексов, ограничение ловли рыбы, охоты с целью сохранения определённых видов, ограничение несанкционированного выброса мусора.

·        Промышленная экология (инженерная экология)

·        Технологическая экология

·        Сельскохозяйственная экология

·        Лесохозяйственная экология

·        Водохозяйственная экология

·        Медицинская экология

·        Промысловая экология

·        Химическая экология

·        Рекреационная экология

·        Геохимическая экология

·        Антропоэкология (экология человека) - наука о взаимоотношении человека со средой обитания в различных аспектах (экономическом, техническом, физико-техническом, социально-психологическом) и призвана определить оптимальные условия существования человека, включая допустимые пределы его воздействия на окружающую среду. Взаимоотношения со средой человека, как организма, изучает аутэкология, экологию сообществ людей - синэкология.

·        Видеоэкология

·        Экология города

·        Экология народонаселения

·        Аркология – архитектурная концепция, учитывающая экологические факторы при проектировании сред обитания человека. Основные принципы аркологии развиты итало-американским архитектором Паоло Солери. В более узком смысле под аркологией понимают идею о том, что путём воздвижения больших, самодостаточных, хорошо спланированных, многоуровневых конструкций, называемых гиперструктурами и вмещающих в себе население целого города, можно уменьшить негативное воздействие поселений на окружающую среду. В ещё более узком смысле под аркологией понимается сама гиперструктура.

         Социальная экология

·        Экология личности

·        Экология человечества

·        Экология культуры

·        Этноэкология

·       Геоэкология (ландшафтная экология) наука на стыке экологии, геологии и географии. Зарождение геоэкологии связывают с именем немецкого географа К. Тролля, который ещё в 30-х годах прошлого века понимал под ней одну из ветвей естествознания, объединяющую экологические и географические исследования в изучении экосистем. По его мнению, термины «геоэкология» и «ландшафтная экология» являются синонимами. В России широкое использование термина «геоэкология» началось с 1970-х годов, после упоминания его известным советским географом В. Б. Сочавой. Как отдельная наука окончательно сложилась в начале 1990-х годов.

·        Экология суши

·        Экология пресных вод

·        Экология атмосферы

·        Экология моря

·        Экология Крайнего Севера

·        Экология высокогорных районов

·        Экология пустынь

·        Биотическая регуляция окружающей среды

·        Экология видов

·        Экология растений

·        Экология животных

·        Экология грибов

·        Экология микроорганизмов 
 
 

Факториальная экология

Иногда ее называют аутоэколология. Она изучает взаимодействие представителей вида с окружающей средой. Иначе говоря факториальная экология исследует совокупность экологических факторов, действующих на изолированную особь, и ответные реакции особи на их действие. Этот раздел экологии иногда называют экологией вида. Факториальная экология довольно тесно связана с физиологией и морфологией. Разные экологические факторы, такие как температура, влажность, действуют на каждую особь; в ответ на это у организмов через естественный отбор вырабатываются различные морфологические и физиологические приспособления к ним. Экологическим фактором называют элементы среды, оказывающие существенное влияние на живой организм. Они по своим особенностям весьма разнообразные, имеют различную природу и специфику действия. Экологические факторы делятся на три большие группы:

• абиотичесие - факторы неживой природы
• биотические - связанные с влиянием живых существ
• антропогенные - связанные с действиями и деятельностью человека

К абиотическим относятся климатические, эдафические, типографичесие, гидрохимичесие и гидрофизические  факторы. Из климатических факторов основное экологическое значение имеют температура, свет и влажность. Наиболее важным климатическим фактором является температурный. От его напряженности зависит интенсивность обмена веществ организмов и их географическое расположение и распространение. Нормальное существование жизни возможно в пределах от 0 до 50°С. Но температурные границы в пределах которых обнаружена жизнь гораздо шире от -88°С (Антарктика) до +58°С (пустыни) и +80-88°С (горячие источники). Однако ни один организм не может в активном состоянии переносить весь диапазон температур. Каждый организм способен жить в пределах определенного интервала температур. И, хотя для разных видов организмов эти интервалы различны, для большинства из них амплитуда температур, при которых жизненные функции осуществляются наиболее активно, сравнительно небольшие: оптимальная температура для большинства наземных животных и растений - от +15 до +30°С. Температурные пределы, в которых жизненные процессы протекают нормально носят название биокинетических температур. Уровень их обуславливается многими факторами и, прежде всего, зависит от таксонамического положения данного вида растения или животного, которое в свою очередь связано с географическими местами происхождения вида, определенными условиями его эволюционного развития. У большинства животных и птиц есть способность к терморегуляции - поддержанию постоянной температуры своего тела. У организмов с непостоянной температурой тела увеличение температуры окружающей среды вызывает ускорение физиологических процессов: обмена веществ, роста, развития. Из климатических факторов большое значение имеет лучистая энергия Солнца - основного источника жизни на планете. Как экологический фактор лучистая энергия определяется длинной волны. На этой основе отмечают видимый свет, инфракрасные лучи и ультрафиолетовые лучи. Ультрафиолетовые лучи составляют около 10% всей лучистой энергии. Они невидимы для человека, но воспринимаются органами зрения насекомых и служат им для ориентации на местности в пасмурную погоду. Еще эти лучи необходимые для нормальной жизнедеятельности животных и человека. Под их воздействием образуется витамин D. Инфракрасные (тепловые) лучи (45%). Это длинноволновое излучение, поглощаясь тканями животных и растений, вызывают их нагревание. Многие холоднокровные животные (ящерицы, змеи, насекомые) используют эти лучи для повышения температуры тела. Основную экологическую значимость имеют: фотопериодизм - закономерная смена светлого и темного времени суток; интенсивность освещения; напряжение радиации; химические действия световой энергии. Значение света - видимой части лучистой энергии, как экологического фактора связано с возможностью фотосинтеза зеленых растений и в конечном счете с созданием органического вещества, растительной биомассы, с суточными ритмами организмов. Экологическая роль вторичных климатических факторов (ветер, атмосферное давление) сравнительно невелика или мало изучена. К эдафическим факторам относится вся совокупность физических и химических свойств почв (кислотность, наличие полезных ископаемых (песок, уголь, железо)). Эдафическими факторами определяется жизнедеятельность организмов, обитающих в почве постоянно или частично. К гидрофизическим и гидрофизическим факторам относятся все факторы, связанные с водой. Роль воды как экологического фактора определяется ее физическими и химическими свойствами и подвижностью. Вода - среда обитания разнообразных живых организмов. Тела живых организмов в основном состоят из воды. Так содержание воды в растениях колеблется от 40 до 98%, в теле животных от 35% до 83%. Без воды не могут осуществляться процессы обмена веществ. Поддержание водяного баланса имеет огромное значение для всех животных организмов. Все живые организмы, в зависимости от потребности их в воде, а следовательно и по местообитаниям, подразделяются на ряд экологических групп: водные или гидрофильные (постоянно живут в воде), гигрофильные (живут в очень влажных местообитаниях), мезофильные (отличаются умеренными потребностями в воде) и ксерофильные (живут в сухих местообитаниях). Каждая группа - хороший индикатор господствующих в данной местности экологических условий.  
К биотическим факторам относят всю сумму воздействий, которые оказывают друг на друга живые существа - бактерии, растения, животные. Биотическими факторами являются взаимоотношения между собой организмов, прямые воздействия одних из них на другие. Иначе, характер биотических факторов определяется формой взаимосвязей и взаимоотношений живых организмов. Биотические факторы принято делить на три группы:

1. Тонические взаимоотношения организмов на почве их совместного обитания: угнетание или подавление одним видом организмов развития других видов; выделение растениями летучих веществ - фитонцидов, обладающих антибактериальными свойствами.
2. Трофические поглощения. По способу питания все обитатели нашей планеты делятся на де группы: автотрофные и гетеротрофные. Автотрофные организмы обладают способностью создавать органические вещества из неорганических, которые затем используются гетеротрофными организмами.
3. Генеративные отношения. Складываются на основе размножения.

К антропогенным  факторам относятся воздействия  на организмы общественной среды, т.е. все виды человеческой деятельности, которые приводят к изменению  среды обитания организмов.

Популяционная экология

Она изучает  условия формирования структуры  и динамики естественных группировок особей одного вида - популяции. Термин "популяция" заимствован биологами из социологии и происходит от латинского "популюс" - народ, население. Экологическую популяцию, следовательно, можно представить как население одного вида данной территории. Популяционная экология рассматривает отдельные особи не изолированно, а в составе популяции таких же особей, относящихся к одному виду. Для вида характерны общность происхождения, сходство облика (фенотипа), единство экологических реакций на влияние воздействия. По мнению большинства экологов, популяции служат основной формой существования вида. Учение о популяции позволило перейти к изучению более сложных форм существования материи в природе - к биогеоценозам.

Биогеоценология

Раздел общей экологии, изучающий экосистемы (биогеоценозы) и их совокупность - биогеоценотический покров Земли. Она изучает структуру и функционирование различных биогеоценозов, их биологическую продуктивность. Также биогеоценология исследует взаимоотношения между особями, относящимися к разным популяциям данной группировки, а также между ними и окружающей средой. В задачу биогеоценологии входит установление границ экосистем, анализ существующих в ней пищевых цепей, изучение видового состава, его плотности. Биогеоценологические исследования обычно носят комплексный стационарный характер и дают основу для прогнозирования последствий различных воздействий на структуру биогеоценозов и протекающие в них процессы. Особенно важны данные биогеоценологии для решения проблем охраны природы, а также в лесном сельском и водном хозяйстве. У нас в стране биоценологию рассматривают как самостоятельную науку.