Экология – это наука, которая изучает законы природы, взаимодействие живых организмов с окружающей средой, основы которой заложил Эрнст Геккель в 1866 году. Однако люди интересовались секретами природы еще с древности, имели бережное отношение к ней. Понятий термина «экология» существуют сотни, в разные времена ученые давали свои определения экологии. Само слово состоит из двух частиц, с греческого «ойкос» переводится как дом, а «логос» — как учение.
С развитием технического прогресса состояние окружающей среды стало ухудшаться, что привлекло внимание мирового сообщества. Люди заметили, что воздух стал загрязненным, исчезают виды животных и растений, ухудшается вода в реках. Этим и многим другим явлениям дали название – .
Глобальные экологические проблемы
Большинство экологических проблем из локальных переросли в глобальные. Изменение небольшой экосистемы в конкретной точке мира может повлиять на экологию всей планеты. К примеру, изменение океанического течения Гольфстрим приведет к крупным климатическим изменениям, похолоданию климата в Европе и Северной Америке.
На сегодняшний день ученые насчитывают десятки глобальных экологических проблем. Приведем лишь наиболее актуальные из них, которые угрожают жизни на планете:
- — изменение климата;
- — истощение запасов пресной воды;
- — сокращение популяций и исчезновение видов и ;
- — истощение полезных ископаемых;
Это далеко не весь перечень глобальных проблем. Скажем так, экологические проблемы, которые можно приравнять к катастрофе, — это загрязнение биосферы и . Ежегодно температура воздуха повышается на +2 градуса по Цельсию. Причиной этого являются парниковые газы. В Париже проводилась всемирная конференция, посвященная проблемам экологии, на которой многие страны мира обязались сократить количество выбросов газов. В результате высокой концентрации газов происходит таяние льдов на полюсах, повышается уровень воды, что в дальнейшем грозит затоплению островов и берегов континентов. Чтобы предотвратить надвигающуюся катастрофу, требуется выработать совместные действия и проводить мероприятия, которые будут способствовать замедлению и прекращению процесса глобального потепления.
Предмет изучения экологии
На данный момент существует несколько разделов экологии:
- — общая экология;
- — биоэкология;
У каждого раздела экологии существует свой предмет изучения. Наиболее популярной является общая экология. Она изучает окружающий мир, который состоит из экосистем, их отдельные компоненты – и рельеф, почва, животный и растительный мир.
Значение экологии для каждого человека
Забота об экологии на сегодняшний день стала модным занятием, прситавку «эко» используют везде. Но многие из нас даже не осознают глубины всех проблем. Конечно, это хорошо, что огромное человечество людей стало неравнодушным к жизни нашей планеты. Однако стоит осознать, что состояние окружающей среды зависит от каждого человека.
Любой житель планеты может ежедневно выполнять простые действия, что поможет улучшить экологию. К примеру, можно сдавать макулатуру и уменьшить использование воды, экономить электроэнергию и выбрасывать мусор в урну, выращивать растения и использовать предметы многоразового использования. Чем больше людей будет выполнять эти правила, тем будет больше шансов сохранить нашу планету.
1. Кто из ученых ввел термин «Экология»?
* + Э. Геккель
2. Что изучает экология?
* + закономерности взаимосвязей и взаимодействия всех живых организмов с окружающей средой
3. Период распространения экологической науки
* + конец XVIII века
4. Период формирования экологической науки как отдельной самостоятельной науки
* + конец XIX и середина XX
5. Период процветания экологической науки
* начало XIX и середина XX
* конец XVIII века
* середина XIX и начало XX
* начало XXI века
6. Объект изучения экологии:
* + биологические и географические микро и макросистемы, и их жизненный ритм (динамика) во времени и в пространстве
7. Как называется раздел, который изучает связь между отдельными организмами и их природной средой?
* +аутоэкология
8. Раздел науки, который изучает сообщество популяции, относящихся к разным видам на уровне целостности организмов?
* +синэкология
9. Раздел экологии, который изучает пути реализации человеческих планов, постоянно развивающихся на грани человека и биосферы?
* +нооэкология
10. Цель защиты природы:
* + обеспечение экологической безопасности
11. Эффективное использование природы – это:
* + самые эффективные и рациональные технологии использования природных ресурсов и их возобновления для человека
12. Первый закон Б.Коммонера:
* + все связано со всем
13. Третий закон Б.Коммонера
* + природа "знает" лучше
14. Раздел экологии, который взаимосвязывает популяции, то есть организмы, относящихся к одному типу, с окружающей средой:
* +демэкология
15. Раздел экологии, изучающий экологические права и экологические проблемы людей:
* + экология человека
16. Что такое защита природы?
* +международные, государственные и общественные меры, направленные на поиски эффективных способов против загрязнения, истощения и для возобновления природных ресурсов
17. Основная цель защиты природы:
* + эффективно пользуясь природными ресурсами, передать будущему поколению в том же виде
18. Наука о защите природы:
* + совокупность государственных, общественных мер по реализации основных концепций экологической науки
19. Второй закон Б.Коммонера:
* +все должно куда-то деваться
20. Четвертый закон Б.Коммонера:
* +ничто не дается даром
21. Современная экология изучает:
* +Взаимоотношения организмов, в том числе человека, со средой
22. Что изучает медицинская экология?
* +взаимодействие человека как биологического и социального существа со сложным многокомпонентным окружающим миром, с постоянно осложняющейся средой обитания
23. Прямое и косвенное влияние элемента на организм:
* +Экологический фактор
24. Что такое абиотические факторы?
* +совокупность условий окружающей среды, влияющих на организмы
25.
* + влияние жизнедеятельности организма на других
26. Антропогенные факторы:
* +действие человека, которое напрямую или косвенно влияет на окружающую среду
27. К эдафическим факторам относят:
* +химический состав почв
28. Трофические звенья цепей питания – это:
* + один вид питается живыми особями, падалью или их конечными продуктами
29. Обмен веществ в экосистеме проходит:
* + через продуцент с консумента к редуценту;
30. Сущность закона оптимума заключается в том, что:
* +любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на жизнедеятельность организмов;
31. Закон пессимума экологических факторов:
* + опасная зона для существования или распределения организмов.
32. Ф актор, имеющий определенные пределы положительного влияния на жизнедеятельность организмов
* + лимитный
33. Какой ученый ввел закон толерантности?
* +В.Шелфорд
34. Кто из ученых ввел лимитный фактор?
* +Ю.Либих
35. Экологическая валентность – это:
* +способность организмов переносить количественные колебания экологического фактора
36. Относятся к с тенобионтным организмам:
* +низкий диапазон толерантности на все экологические факторы.
37. К э врибионтным организмам относятся:
* + высокий диапазон толерантности на все экологические факторы.
38. Фотопериодизм – это:
* +реакция организма на продолжительность дня
39. Что относится к абиотическим факторам?
* +температура, напряжение, радиационный фон
40. Что такое абиотические факторы?
* факторы неживой природы
* выброс вредных веществ в атмосферу
* анабиоз, симбиоз, комменсализм
* нарушение почвенных слоев
41. Что относится к биотическим факторам?
42. Что такое биотические факторы?
* +факторы живой природы
43. Что относится к антропогенным факторам?
*+ выброс вредных веществ в атмосферу
44. Что такое антропогенные факторы?
*+ факторы, создаваемые человечеством
45. Популяцией называют:
* +совокупность особей одного вида, которые обмениваются генетической информацией и достаточно долго существуют на одной территории
46. Популяции делятся по объему территории:
* +элементарный, экологический, географический
47. Элементарная популяция:
* + совокупность особей одного вида, существующих на малой территории
48. Экологическая популяция – это:
* + положение, которое вид занимает в составе биоценоза
49. Географическая популяция – это:
* + совокупность особей разных видов, которые долго существуют на одной территории
50. К статической характеристике популяции относится:
* + численность, плотность, биомасса, возрастной и половой состав
51. К динамической характеристике популяции относят:
* + экологическое рождение и смертность
52. Как называется характер временного изменения основных биологических показателей популяции ?
* + динамика популяции
53. Экологическая ниша – это:
* +совокупность всех факторов среды, в пределах которого возможно существование вида в природе
54. Численность популяции – это:
* + общее количество организмов, существующих на определенной площади или территории
55. Плотность популяции – это:
* + соотношение количества организмов на единицу измерения площади или объема популяции
56. По видам распространения популяция делится на:
* + случайный, одинаковый, групповой
57. Какие типы популяционного размножения существуют?
* +экспоненциальный, логистический
58. На какие экологические сообщества делятся возрастные группы организмов популяции?
* +предрепродуктивный, репродуктивный, пострепродуктивный
59. Биоценоз – это:
60. Кто из ученых предложил понятие «Биоценоз»?
* +К.Мебиус
61. Биогеоценоз - это:
* +сообщество растительности, животного мира, микроорганизмов и среды их обитания
62. Что относится к биогеоценозу?
* +сообщество растительности, животного мира, микроорганизмов и среды их обитания
63. Ученый, который предложил понятие «Биогеоценоз
* +В.Н.Сукачев
64. Как называется сформированная природная система, состоящая из живых организмов, в которые беспрерывно поступают вещественные и энергетические течения земли?
* +экосистема
65. Назовите эколога, который первым предложил термин «Экосистема»:
* +А.Тенсли
66. Как понимать термин «Экосистема»?
* + биотоп и биоценоз
67. Состав биотопа, как один из компонентов экосистемы:
* + атмосфера, гидросфера, литосфера, педосфера
68. Основные принципы устойчивости экосистемы:
* + обмен веществ, удерживающий энергетические течения
69. Что образуется на первом этапе всех экосистем?
* +продуценты
70. Что такое относится к продуцентам?
* +растения
71. Что образуется на втором этапе всех экосистем?
* + консументы фитофагы 1-го порядка
72. Что образуется на третьем этапе всех экосистем?
* +консументы зоофагы 2-го порядка
73. По типу питания живые организмы делят на:
* +автотрофы и гетеротрофы
74. Автотрофные организмы - это
* + преобразование неорганических веществ в органические вещества
75. Гетеротрофные организмы - это
* + организмы, питающиеся готовыми органическими веществами
76. Экологическая сукцессия – это:
* + преобразование биоценоза в иной биоценоз на одной территорий в последствий природных факторов или человеческих действий
77. В каких случаях появляется экзогенетическая сукцессия?
* + внешние биотические или антропогенные влияния
78. В каких случаях появляется эндогенетическая сукцессия?
* + структурное изменение и изменение систем связи сообщества
79. Типы экологических пирамид:
* + численность, биомасса, энергия
80. Что такое гомеостаз экосистемы?
* + способность к самоподдерживанию и к саморегулированию
81. Как называются природные вещества, явления, которые люди используют для удовлетворения своих потребностей для достижения целей
* + природные ресурсы
82. Природные ресурсы делятся на:
83. Исчерпаемые невозобновляемые ресурсы:
* + полезные ископаемые
84. Исчерпаемые возобновляемые ресурсы:
* + растения, животные, микроорганизмы
85. Неисчерпаемые ресурсы:
* + солнечные, воздушные, ветровые энергии
86. Приводит к снижению количества видов, сохраненных благодаря мерам по охране природы:
* + возобновленные ресурсы
87. Природные ресурсы по использованию делятся на:
* + промышленный, научный, эстетический, рекреационный
88. Природные ресурсы по происхождению делятся на:
* +энергетический, сырьевой, пищевой
89. Полезные ископаемые, которые относятся к невозобновляемым природным ресурсам?
* + руды металла, безметальные соединения
90. Природные ресурсы по источникам происхождения и расположению делятся на:
* + земля, вода, растение, лес
91. Природные ресурсы по химической природе делятся на:
* +органические, минеральные
92. Как называется совокупность запаса лесных продуктов деревянных и недеревянных и их полезные свойства?
* + лесные ресурсы
93. природные ресурсы от воздействия человека делятся на:
* + 3 группы
94. Невозобновляемые природные ресурсы:
* +исчезающий, распростроняемый
95. Исчерпаемые природные ресурсы:
* + возобновляемый, невозобновляемый, относительно возобновляемые
96. По исчерпаемости природные ресурсы делятся на:
* + исчерпаемые, неисчерпаемые
97. Заповедники – это:
* + полностью охраняемая зона с природным комплексом и с исследовательской территорией
98. Сколько в Казахстане государственных заповедников
99. Заповедники, которые прекратили свою деятельность
* + Барсакелмес-Бурабай
100. Первый заповедник в Казахстане:
* + Аксу-Жабагылы
101. В каком году открылся первый заповедник?
102 . Заповедник в Южном Казахстане:
* + Аксу-Жабагылы
103. Заповедник, который называется и «Остров куланов»:
* + Барсакелмес
104. Заповедник на Аральском море:
* + Барсакелмес
105. В каком году был организован заповедник Маркаколь?
106. В каком году был организован заповедник Наурызым?
107. В каком году был организован заповедник Алматы?
108. В каком году был организован заповедник Коргалжын?
109. На территории какой области находится заповедник Коргалжын?
* +В Северо-Казахстанской
110. В каком заповеднике встречается реликовая чайка?
* + Алаколь
111. Что запрещается делать в зоологических заповедниках?
* + Собирать растения
112. Сколько в Казахстане национальных заповедников?
113. Сколько национальных парков в Алматинской области?
114. Сколько заповедников в Казахстане?
115. Сколько в Казахстане заказников?
116. Национальные сады Казахстана:
* + Баянауыл, Алтынемил
117. Биосферный заповедник – что это?
* + природный комплекс разных регионов земли
118. Государственный природный памятник – это:
* + уникальный природный объект культурно-познавательного и здравохранительного назначения
119. Термин, используемый для сохранения природных условии
* + Заповедник
120. Рекреативные и природозащитные участки:
* + Национальный парк
Биосфера
121. «Биосфера» это:
* +область активной жизни всех живых организмов на земле, воде и атмосфере
122. Кто ввел в науку термин «Биосфера»?
* + В.И.Вернадский
124. «Живое вещество» по В.И.Вернадскому:
* + сообщество всех живых организмов, сильная геологическая сила
125. Назовите функции живых организмов в биосфере:
* +энергетическая, деструктивная, концентрационная
126. Какую часть атмосферы охватывает биосфера?
* + Тропосферу
127. Виды обмена веществ:
* + большой (биосферный),малый (биологический)
128. Кто из ученых ввел термин «Ноосфера»в науку?
* + Э.Леруа и П.Т.Шарден
129. «Ноосфера» - это:
* + «Интеллектуальная» сфера
130. Геологический слой земли, где обитают живые организмы :
* + Биосфера
131. Основное различие биосферы?
* + Наличие живых веществ
132. Компонент биосферы:
* + Живые организмы и биогенные, биокривые тела
133. Объем биосферы по вертикали?
134. Загрязнение биосферы химическими веществами приводит к……..:
* +эндемическим заболеваниям
Атмосфера
135. Атмосфера – это:
* + газообразный слой земли, состоящий из разных частиц газа
136. К загрязнениям атмосферного воздуха относятся:
* +Антропогенное, фоновое
137. Фоновое загрязнение атмосферного воздуха это:
* +Состояние атмосферного воздуха вдали от источников загрязнения
138. Антропогенное загрязнение атмосферного воздуха это:
* +изменения качества атмосферы в результате хозяйственной деятельности человека
139. В зависимости от масштабов распространения загрязнения атмосферного воздуха бывают:
* +Глобальное, местное, региональное
140. Источники антропогенного загрязнения атмосферы:
* +Промышленные, энергетические, транспортные предприятия
141. К химическим факторам загрязнения атмосферного воздуха относятся:
* +газовые выбросы, тяжелые металлы
142. К особо токсичным веществам при атмосферных загрязнениях относятся:
* +органические перекиси
143. К канцерогенным загрязнителям атмосферного воздуха относятся:
* +радионуклиды, бенз(а)пирен
144. Радиактивное загрязнение атмосферы – это:
* + наличие в атмосфере естественных и искусственных радиактивных
145. Что относится к фоновым загрязнениям атмосферного воздуха?
* + концентрация кадмия в воздухе в результате вулканической деятельности
146. Концентрации загрязняющих веществ атмосферы выражаются в:
147. Экологические последствия глобального загрязнения атмосферы:
* +Развитие «Парникового эффекта», нарушение озонового слоя, выпадение кислотных дождей
148. По физическому состоянию загрязнители атмосферного воздуха делятся на:
* +Газообразные, пыль сложного химического состава, аэрозоли
149. Наибольший антропогенный вклад тяжелых металлов в загрязнение атмосферы – это:
* +свинец, сурьма
150. К основным источникам антропогенного загрязнения атмосферы относятся:
* +транспорт и промышленность
151. Основным источником поступления кислорода в атмосферу Земли является:
* +процесс фотосинтеза
152. На каком слою атмосферы расположен озоновый экран?
* + Стратосфера;
153. Жизненный слой атмосферы:
154. К глобальным проблемам атмосферы относится:
* + тепловой эффект
155. Нарушению атмосферного озонного слоя влияет:
* + хлор-фтор, углерод
156. От антропогенных влияний увеличевается концентрация газовых соединений, что приводит к быстрому образованию атмосферного теплового эффекта. Назовите эти соединения:
* + углекислый газ, метан, оксид азота, фреоны;
157. Глобальная проблема атмосферы:
* +Фотохимический смог
158. Доля вредных веществ, попадающих в атмосферу с автомобилей в Алматы, от общей доли иных вредных веществ составляет:
159. Назовите самый опасный газ, выбрасываемый в атмосферу:
* + угарный
160. В состав атмосферы входят:
* + азот, кислород, аргон, углекислый газ
161. Промышленные выбросы предприятий по технологическим процессам делятся на:
* + организованные, неорганизованные, смешанные
162. К городам с сильнозагрязненным атмосферным воздухом относятся:
* + Алматы, Жамбыл, Усть-Каменогорск, Темиртау
163. К городам с загрязненным атмосферным воздухом относятся
* +Шымкент, Караганда, Балхаш, Актюбинск
164. К городам с среднезагрязненным атмосферным воздухом относятся:
* +Жезказган, Костанай, Павлодар, Семей
165. К городам с слабозагрязненным атмосферным воздухом относятся:
* +Астана, Уральск, Петропавловск, Актау
166. Последствия действий повышенной концентраций кадмия на организм человека:
* + болезнь Итай-итай и повреждение почек
167. Последствия действий повышенной концентраций хрома на организм человека:
* + вызывает язвы слизистой оболочки носовой полости
168. Когда человеческий организм отравляется ртутью:
* + нервные болезни, нарушение функций почек
169. Когда в организме человека доза меди превышает норму:
* + повреждаются капилляры печени, почек
170. Влияние свинца на организм человека:
* + нервные болезни, анемия, амнезия, бесплодие
171. К выбросам промышленных предприятий относят:
* +Неорганизованные, организованные, смешанные
172. Валовые выбросы это:
* + определенная норма выброса в атмосферу
173. Что относится к организованным выбросам:
* + выбросы через централизованные пути
174. Что относится к неорганизованным выбросам:
* + выбросы в результате отсутствия герметизации
Гидросфера
175. Гидросфера – это:
* + совокупность морей, океанов, континентальных вод, ледников, атомосферных осадков
176. Объем гидросферы в земном шаре:
177. Объем морей и океанов в гидросфере:
178. Кислотные дожди окисляют воды экосистемы, они влияют:
* + на снижение биологических разновидностей
179. Организмы, свободно плавающие на поверхности воды:
* + Планктоны;
180. Бентос – это:
* + Организм, существующий на дне моря
181. Какие организмы относятся к бентосу:
* + ракообразные, то есть водные раки;
182. Автотрофные организмы в водной экосистеме:
* + водоросли;
183. Какая реакция происходит при воздействии солнечных лучей на листья растений?
* + Фотосинтез;
184. Когда был принят Водный кодекс Республики Казахстан?
185. К основным показателям естественного самоочищения воды водоемов относятся:
* +биохимическое потребление кислорода, продукты нитрификации
186. Физические загрязнители воды:
* + твердые частицы, болото,радиоактивные элементы
187. Основным источником загрязнения поверхности воды являются:
* + распространение нефти и нефтепродуктов
188. Основным источником загрязнения подземных вод являются:
* +места аккумуляции коммунальных и бытовых отходов
189. Эвтрофикация водоемов – это:
* +избыточное поступление в водоемы органических и минеральных веществ
190. К радиоактивным источникам загрязнения вод относят:
* +ядерные полигоны, аварии на атомных электростанциях,
191. Какой способ очистки сточных вод применяется при наличии в них кислот:
* +нейтрализация
192. Совокупность водных ресурсов земного шара:
* +гидросфера
193. Общий объем гидросферы:
* +1455 млн км3
194. Бытовые сточные воды характеризуются повышенным содержанием:
* +органических веществ, патогенной микрофлоры, гельминтов
195. Источниками биологического загрязнения воды являются:
* +Сельскохозяйственные сточные воды, хозяйственно-бытовые сточные воды
196. Загрязнение воды химическими веществами может привести к:
* +заболеваниям костной ткани, поражению ЦНС
197. Содержание в воде биологических загрязнителей может привести к:
* +заболеваниям брюшным тифом
198. К главным загрязнителям воды относят:
* + Химические, физические, биологические
199. Химические загрязнители воды – это:
* + СПАВ (Синтетические поверхностные активные вещества), пестициды, кислоты
200. К биологическим загрязнителям воды относят:
* +Водоросли, вирусы, бактерии
201. Причиной каких заболеваний является вода:
* +брюшной тиф, туляремия
202. Сточные воды животноводческих ферм характеризуются высоким содержанием:
* +аммиака, патогенной микрофлоры
203. Факторами риска каких заболеваний населения является минеральный состав воды?
* +флюороз, кариес
204. Факторами риска каких заболеваний населения является патогенная микрофлора воды?
* + гепатит А, брюшной тиф
Литосфера
205. Земная кора – это:
* + Литосфера
206. Пути поступления химических веществ из почвы в организм человека:
* + транслокационный
207. При самоочищении почвы образуются:
* + метан,сероводород
208. Источником каких инфекционных заболеваний являютя патогенные бактерии почв?
* + сибирская язва, газовая гангрена, холера, ботулизм
209. Т ранслокационный путь загрязнения – это :
* +Миграция загрязняющих веществ из почвы в растения через корневую систему
210. Причиной каких заболеваний могут вызывать повышенные концентрации кадмия в почве:
* +поражение костей, нарушения функции почек, протеинурия
211. Назовите территории Казахстана, где почвы наиболее бедны йодом:
* + Южный и Восточный Казахстан
212. Отчуждение земель это:
* +использование земель для несельскохозяйственных нужд
213. Для предотвращения засоления почв используют следующие мероприятия:
* + устройство дренажа, полив дождеванием
214. Меры, направленные на формирование растительных свойств почв:
* +рекультивация
215. К эдафическим факторам относят:
* +химический состав почв
216. Гумус – это:
* +коллоидная органическая фракция почвы
217. Для чего необходимо регламентирование химических загрязнителей в почве:
* +для гарантирования безвредности и пищевой полноценности произрастающих на почве растений
Экология - это наука, изучающая жизнь различных организмов в их естественной среде обитания, или окружающей среде. Окружающая среда - это все живое и неживое вокруг нас. Ваша собственная окружающая среда - это все, что вы видите, и многое из того, чего вы не видите вокруг себя (например, которым вы дышите). Она в основном неизменна, но ее отдельные детали постоянно изменяются. Ваше тело - в каком-то смысле тоже окружающая среда для многих тысяч крошечных существ - бактерий, помогающих вам усваивать пищу. Ваше тело является для них естественной средой обитания.
Общая характеристика экологии как раздела общей биологии и комплексной науки
На современном этапе развития цивилизации экология представляет собой сложную комплексную дисциплину, основанную на различных областях человеческого знания: биологии, химии, физики, социологии, природоохранной деятельности, различных видов технологии и т. д.
Впервые в науку понятие «экология» ввел немецкий биолог Э. Геккель (1886). Это понятие первоначально являлось чисто биологическим. В дословном переводе «экология» означает «наука о жилище» и подразумевала изучение взаимоотношений между различными организмами в природных условиях. В настоящее время это понятие очень усложнилось и разные ученые вкладывают в это понятие различный смысл. Рассмотрим некоторые из предлагаемых понятий.
1. По В. А. Радкевичу: «Экология - это наука, исследующая закономерности жизнедеятельности организмов (в любых ее проявлениях, на всех уровнях интеграции) в их естественной среде обитания с учетом изменений, вносимых в среду деятельностью человека». Это понятие соответствует биологической науке и его нельзя признать полностью соответствующим той области знания, которую изучает экология.
2. По Н. Ф. Реймерсу : «Экология (всеобщая, «большая») - это научное направление, рассматривающее некую значимую для центрального члена анализа (субъекта, живого объекта) совокупность природных и отчасти социальных (для человека) явлений и предметов с точки зрения интересов (в кавычках или без кавычек) этого центрального субъекта или живого объекта». Данное понятие является универсальным, но оно трудно для восприятия и воспроизведения. Оно показывает многообразие и комплексность экологической науки на современном этапе.
В настоящее время экология распадается на несколько направлений и научных дисциплин. Рассмотрим некоторые из них.
1. Биоэкология - отрасль биологической науки, изучающая взаимосвязи организмов друг с другом; средой обитания и воздействие деятельности человека на эти организмы и среду их обитания.
2. Популяционная экология (демографическая экология) - раздел экологии, изучающий закономерности функционирования популяций организмов в среде их обитания.
3. Аутэкология (аутоэкология) - раздел экологии, изучающий взаимоотношения организма (отдельной особи, вида) с окружающей средой.
4. Синэкология - раздел экологии, изучающий взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем со средой.
5. Экология человека - комплексная наука, изучающая общие законы взаимоотношения биосферы и антропосистемы, влияние природной среды (в том числе и социальной) на отдельного человека и группы людей. Это наиболее полное определение экологии человека, оно может быть отнесено и к экологии отдельной личности, и к экологии человеческих популяций, в частности, к экологии различных этносов (народов, народностей). Большую роль в экологии человека играет социальная экология.
6. Социальная экология - многозначное понятие, одно из которых следующее: раздел экологии, изучающий взаимодействия и взаимосвязи человеческого общества с природной средой, разрабатывающий научные основы рационального природопользования, предполагающие охрану природы и оптимизацию жизненной среды человека.
Различают также прикладную, промышленную, химическую, онкологическую (канцерогенную), историческую, эволюционную экологию, экологию микроорганизмов, грибов, животных, растений и т. д.
Все вышеизложенное показывает, что экология - это комплекс научных дисциплин, имеющих в качестве объекта исследования Природу, учитывающих взаимосвязь и взаимодействие отдельных компонентов живого мира в виде отдельных особей, популяций, отдельных видов, взаимоотношения экосистем, роль отдельных людей и человечества в целом, а также пути и способы рационального природопользования, меры по охране Природы.
Взаимосвязи
Экология изучает, как растения и животные, включая людей, живут вместе, влияют друг на друга и на окружающую их среду. Начнем с вас. Подумайте, как вы связаны с окружающей средой. Чем вы питаетесь? Куда выбрасываете отходы и мусор? Какие растения и животные живут рядом с вами. То, как вы воздействуете на окружающую среду, оказывает обратное воздействие и на вас, и на все , которые живут рядом с вами. Взаимосвязи между вами и ними образуют сложную и разветвленную сеть.
Среда обитания
Естественное окружение группы растений и животных называется средой обитания, а сама группа, живущая в ней, - сообществом. Переверните камень и посмотрите, о пол над ним живет. Миленькие сообщества - всегда часть больших сообществ. Так, камень может быть частью ручья, если он лежит на его берегу, а ручей - частью леса, в котором протекает. В каждой крупной среде обитания живут различные растений и животных. Попробуйте отыскать несколько различных типов среды обитания вокруг вас. Глядите вокруг: вверх, вниз - во все стороны. Но не забывайте, что жизнь надо оставить такой, какой вы ее застали.
Современное состояние экологической науки
Впервые термин «экология» был употреблен в 1866 г. в работе немецкого биолога Э. Геккеля «Всеобщая морфология организмов». Самобытный биолог-эволюционист, медик, ботаник, зоолого-морфолог, сторонник и пропагандист учения Ч.Дарвина, он не только ввел в научный обиход новый термин, но и приложил все свои силы и знания для формирования нового научного направления. Ученый считал, что «экология - это наука об отношениях организмов к окружающей среде». Выступая на открытии философского факультета университета в Йене с лекцией «Путь развития и задачи зоологии» в 1869 г. Э. Геккель отмечал, что экология «исследует общее отношение животных как к их органической, так и неорганической средам, их дружественные и враждебные отношения к другим животным и растениям, с которыми они вступают в прямые и непрямые контакты, или, одним словом, все те запутанные взаимодействия, которые Ч. Дарвин условно обозначил как борьбу за существование». Под средой он понимал условия, создаваемые неорганической и органической природой. К неорганическим условиям Геккель относил физические и химические особенности мест обитания живых организмов: климат (теплота, влажность, освещенность), состав и почвы, особенности , а также неорганическую пищу (минералы и химические соединения). Под органическими условиями ученый подразумевал взаимоотношения между организмами, существующими в пределах одного сообщества или экологической ниши. Название экологической науки произошло от двух греческих слов: «экое» - дом, жилище, местообитание и «логос» - слово, учение.
Надо отметить, что Э. Геккель и многие его последователи использовали термин «экология» не для описания изменяющихся условий среды и меняющихся со временем взаимоотношений между организмами и средой, а только для фиксации существующих неизменными условий и явлений окружающей среды. Как полагают С. В. Клубов и Л. Л. Прозоров (1993), фактически исследовался физиологический механизм взаимоотношения живых организмов, выделялось их отношение к окружающей среде исключительно в рамках физиологических реакций.
В рамках биологической науки экология просуществовала до середины XX в. Акцент в ней был сделан на изучение живого вещества, закономерностей его функционирования в зависимости от факторов среды обитания.
В современную эпоху экологическая парадигма основывается на концепции экосистем. Как известно, этот термин был введен в науку А. Тенсли в 1935 г. Под экосистемой подразумевают функциональное единство, образованное биотопом, т.е. совокупностью абиотических условий, и населяющими его организмами. Экосистема является главным объектом изучения общей экологии. Предметом познания ее являются не только законы формирования структуры, функционирования, развития и гибели экосистем, но и состояние целостности систем, в частности их устойчивость, продуктивность, круговорот веществ и баланс энергии.
Таким образом, в рамках биологической науки общая экология оформилась и окончательно выделилась как самостоятельная наука, которая основывается на изучении свойств целого, не сводимого к простой сумме свойств его частей. Следовательно, экология в биологическом содержании этого термина подразумевает науку об отношениях растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой. Объектами биоэкологии могут быть гены, клетки, отдельные особи, популяции организмов, виды, сообщества, экосистемы и биосфера в целом.
Сформулированные законы общей экологии широко используются в так называемых частных экологиях. Точно так же, как и в биологии, развиваются своеобразные таксономические направления в общей экологии. Самостоятельно существуют экология животных и растений, экология отдельных представителей растительного и животного мира (водорослей, диатомовых водорослей, определенных родов водорослей), экология обитателей Мирового океана, экология сообществ отдельных морей и водоемов, экология определенных участков водоемов, экология животных и растений суши, экология пресноводных сообществ отдельных рек и водоемов (озер и водохранилищ), экология обитателей гор и возвышенностей, экология сообществ отдельных ландшафтных единиц и т. д.
В зависимости от уровня организации живого вещества экосистем в целом выделяют экологию особей (аутоэкологию), экологию популяций (демэкологию), экологию ассоциаций, экологию биоценозов и экологию сообществ (синэкологию).
При рассмотрении уровней организации живого вещества многие ученые полагают, что самые низшие ее ранги - геном, клетка, ткань, орган - изучаются сугубо биологическими науками - молекулярной генетикой, цитологией, гистологией, физиологией, а высшие ранги - организм (особь), вид, популяция, ассоциация и биоценоз - как биологией и физиологией, так и экологией. Только в одном случае рассматриваются морфология и систематика отдельных особей и составляемых ими сообществ, а в другом - их взаимоотношение между собой и с окружающей средой.
К настоящему времени экологическое направление охватило практически все существующие области научного познания. Не только науки естественного профиля, но и сугубо гуманитарные науки при изучении своих объектов стали широко пользоваться экологической терминологией и главное методами исследования. Возникло множество «экологий» (экологическая геохимия, экологическая геофизика, экологическое почвоведение, геоэкология, экологическая геология, физическая и радиационная экология, медицинская экология и множество других). В связи с этим была проведена определенная структуризация. Так, в своих работах (1990-1994) Н. Ф. Реймерс сделал попытку представить структуру современной экологии.
Более простой выглядит структура Экологической науки с иных методологических позиций. В основу структуризации положено разделение экологии на четыре крупнейших и одновременно фундаментальных направления: биоэкологию, экологию человека, геоэкологию и прикладную экологию. Все перечисленные направления пользуются практически одинаковыми методами и методологическими основами единой экологической науки. В данном случае речь может идти об аналитической экологии с соответствующими подразделениями ее на физическую, химическую, геологическую, географическую, геохимическую, радиационную и математическую, или системную, экологии.
В рамках биоэкологии выделяют два равноценных и важнейших направления: эндоэкологию и экзоэкологию. Согласно Н. Ф. Реймерсу (1990), к эндоэкологии относятся генетическая, молекулярная, морфологическая и физиологическая экологии. К экзоэкологии относятся следующие направления: аутоэкология, или экология отдельных особей и организмов как представителей определенного вида; демэкология, или экология отдельных группировок; популяционная экология, которая изучает поведение и взаимоотношение в пределах какой-то определенной популяции (экология отдельных видов); синэкология, или экология органических сообществ; экология биоценозов, рассматривающая взаимоотношение сообществ или популяций организмов, составляющих биоценоз между собой и с окружающей средой. Наиболее высшим рангом экзоэкологического направления являются учение об экосистемах, учение о биосфере и глобальная экология. Последняя охватывает все области существования живых организмов - от почвенного покрова до тропосферы включительно.
Самостоятельным направлением экологического исследования является экология человека. В действительности, если строго придерживаться правил иерархии, данное направление должно входить составной частью в биоэкологию, в частности как аналог уаутоэкологии в рамках экологии животных. Однако, учитывая ту огромную роль, которую играет человечество в жизни современной биосферы, это направление выделяют в качестве самостоятельного. В экологии человека целесообразно выделить эволюционную экологию человека, археоэкологию, рассматривающую взаимоотношение человека со средой обитания начиная со времен первобытного общества, экологию этносоциальных групп, социальную экологию, экологическую демографию, экологию культурных ландшафтов и медицинскую экологию.
В середине XX в. в связи с проводившимися глубокими исследованиями среды обитания человека и органического мира возникли научные направления экологической направленности, тесно связанные с географическими и геологическими науками. Их цель - изучить не сами организмы, а только их реакцию на изменяющиеся условия среды обитания и проследить обратное воздействие деятельности человеческого общества и биосферы на среду обитания. Эти исследования были объединены в рамках геоэкологии, которой придано сугубо географическое направление. Однако представляется целесообразным в пределах как геологической, так и географической экологий выделить по крайней мере четыре самостоятельных направления - ландшафтную экологию, экологическую географию, экологическую геологию и космическую (планетарную) экологию. При этом надо особо подчеркнуть, что не все ученые согласны с таким разделением.
В рамках прикладной экологии, как следует из ее названия, рассматриваются многоаспектные вопросы экологии, связанные с сугубо практическими задачами. В ее составе выделяют промысловую экологию, т. е. экологические исследования, связанные с добычей определенных биоресурсов (ценных пород зверей или древесины), сельскохозяйственную экологию и инженерную экологию. Последняя отрасль экологии имеет много аспектов. Объектами изучения инженерной экологии являются состояние урбанизированных систем, агломераций городов и поселков, культурных ландшафтов, технологических систем, экологическое состояние мегаполисов, наукоградов и отдельных городов.
Концепция системной экологии возникла в ходе интенсивного развития экспериментальных и теоретических исследований в области экологии в 20-е и 30-е годы XX в. Эти исследования показали необходимость комплексного подхода к изучению биоценоза и биотопа. Впервые необходимость такого подхода была сформулирована английским геоботаником А. Тенсли (1935), который ввел в экологию термин «экосистема». Главное значение экосистемного подхода для экологической теории заключается в обязательном наличии взаимоотношений, взаимозависимости и причинно-следственных связей, т. е. объединение отдельных компонентов в функциональное целое.
Определенная логическая завершенность концепции экосистем выражается количественным уровнем их изучения. Выдающаяся роль в изучении экосистем принадлежит австрийскому биологу-теоретику Л. Берталанфи (1901-1972). Он разработал общую теорию, позволяющую с помощью математического аппарата описывать системы различных типов. Основой концепции экосистемы является аксиома системной целостности.
При всей полноте и глубине охвата в классификационной рубрикации экологических исследований, включающей все современные аспекты жизни человеческого общества, отсутствует такое важное звено познания, как историческая экология. Ведь при изучении современного состояния экологической обстановки исследователю для определения закономерностей развития и прогноза экологических условий в глобальном или региональном масштабе необходимо сравнивать существующие экологические ситуации с состоянием среды исторического и геологического прошлого. Эти сведения сосредоточены в исторической экологии, которая в рамках экологической геологии дает возможность с помощью геологических и палеогеографических методов определить физико-географические обстановки геологического и исторического прошлого и проследить их развитие и изменение вплоть до современной эпохи.
Начиная с исследований Э. Геккеля термины «экология» и «экологическая наука» широко вошли в обиход научных исследований. Во второй половине XX в. экология разделилась на два направления: сугубо биологическое (общая и системная экология) и геолого-географическое (геоэкология и экологическая геология).
Экологическое почвоведение
Экологическое почвоведение возникло в 20-е годы XX в. В отдельных работах почвоведы стали употреблять термины «экология почв» и «педоэкология». Однако сущность терминов, как и магистральное направление экологических исследований в почвоведении, были раскрыты только в последние десятилетия. В научную литературу Г. В. Добровольским и Е. Д. Никитиным (1990) были введены понятия «экологическое почвоведение» и «экологические функции крупных геосфер». Последнее направление авторы трактуют применительно к почвам и рассматривают как учение об экологических функциях почв. Под этим подразумеваются роль и значение почвенного покрова и почвенных процессов в возникновении, сохранении и эволюции экосистем и биосферы. Рассматривая экологическую роль и функции почв, авторы считают логичным и необходимым выявить и охарактеризовать экологические функции других оболочек , а также биосферы в целом. Это даст возможность рассмотреть единство среды обитания человека и всей существующей биоты, глубже понять неотделимость и незаменимость отдельных компонентов биосферы. В течение всей геологической истории Земли судьбы этих компонентов оказались сильно переплетенными. Они проникли друг в друга и взаимодействуют через круговороты вещества и энергии, что и обусловливает их развитие.
Разрабатываются и прикладные аспекты экологического почвоведения, связанные главным образом с охраной и контролем за состоянием почвенного покрова. Авторы работ подобного направления стремятся показать принципы сохранения и создания таких свойств почв, которые определяют их высокое устойчивое и качественное плодородие, не наносящее ущерба сопряженным компонентам биосферы (Г. В. Добровольский, Н. Н. Гришина, 1985).
В настоящее время в некоторых высших учебных заведениях читают специальные курсы «Экология почв» или «Экологическое почвоведение». В данном случае речь идет о науке, в которой рассматриваются закономерности функциональных связей почвы с окружающей средой. С экологических позиций изучаются почвообразовательные процессы, процессы накопления растительного вещества и гумусообразования. Однако почвы рассматриваются в качестве «центра геосистемы». Прикладное значение экологического почвоведения сводится к разработке мер по рациональному использованию земельных ресурсов.
Проточный пруд
Пруд - пример более крупной среды обитания, идеальной для наблюдения за экосистемой. Это дом для большого сообщества различных растений и животных. Пруд, его сообщества и неживая природа вокруг него образуют так называемую экологическую систему. Глубины пруда - хорошая среда для изучения сообществ его обитателей. Осторожно поводите сачком в разных местах пруда. Запишите все, что окажется в сачке, когда вы его вытащите. Положите самые интересные находки в банку, чтобы лотом изучить их подробнее. Воспользуйтесь любым пособием, в котором описана жизнь обитателей пруда, чтобы определить названия найденных вами организмов. А когда закончите опыты, не забудьте обязательно выпустить живых существ обратно в пруд. Сачок вы можете купить или сделать сами. Возьмите кусок толстой проволоки и согните ее кольцом, а концы воткните в один из краев длинной бамбуковой палки. Затем обшейте проволочное кольцо капроновым чулком и завяжите его снизу узлом. В наши дни пруды встречаются куда реже, чем лет сорок назад. Многие из них обмелели и заросли. Это неблагоприятно сказалось на жизни обитателей прудов: лишь немногие из них сумели выжить. При высыхании пруда гибнут и его последние обитатели.
Устройте пруд сами
Выкопав прудик, вы можете устроить у себя уголок дикой природы. Это привлечет к нему множество видов животных и не станет для вас обузой. Однако пруд надо будет постоянно поддерживать в хорошем состоянии. Чтобы его создать, потребуется немало времени и сил, но зато когда в нем поселятся различные животные, вы сможете изучать их в любое время. Самодельная трубка для подводных наблюдений позволит вам лучше познакомиться с жизнью обитателей пруда. Аккуратно обрежьте горлышко и дно у пластиковой бутылки. На один конец наденьте прозрачный полиэтиленовый пакет и закрепите его на горлышке резинкой. Теперь через эту трубку вы можете наблюдать жизнь обитателей пруда. Для безопасности свободный край трубки лучше всего оклеить клейкой лентой.
Экологией называется наука об отношениях живых организмов и их сообществ с окружающей средой и между собой. Термин «экология» впервые был введен в 1866 году немецким биологом Эрнестом Геккелем в труде «Общая мифология организмов».
Современное значение термина «экология» подразумевает более широкое значение, чем в первые годы развития этой дисциплины. Сегодня под экологическими вопросами в большинстве случаев ошибочно понимают вопросы окружающей среды. Такое смещение смысла произошло из-за существенных последствий влияния человека на природу. Но нужно уметь отличать понятие, относящееся к науке экологии, и понятие, относящееся к окружающей среде.
Классическое определение экологии звучит так: это наука, которая изучает взаимоотношение неживой и живой природы. Второе определение экологии было принято на пятом Международном экологическом конгрессе в 1990 году, чтобы противодействовать размыванию понятия экологии, которое можно наблюдать в настоящее время. Однако неверным является то, что это определение исключает из компетенции науки аутэкологию.
Существует несколько возможных определений науки экологии. Экология есть познание экономики природы, исследование взаимоотношений живых организмов с неорганическими и органическими компонентами окружающей среды. Словом, экологией называется наука, исследующая сложные природные взаимосвязи, которые рассматривались Дарвином как условия борьбы за выживание. Экология представляет собой науку, изучающую структуру и функционирование надорганизменного уровня (экосистемы, сообщества, популяции) во времени и пространстве, в естественных, а также в измененных людьми условиях.
Экология – это наука об окружающей среде и процессах, происходящих в ней. Сложности определения экологии заключаются в неопределенности границ дисциплины и взаимоотношениях со смежными дисциплинами, в не устоявшихся представлениях о структуре науки. Непросто давать определение экологии из-за деления на частную и общую экологию, различий в терминологии между экологами животных и экологами растений. Экология подразделяется на четыре отдела: экологию популяций, особей, экосистем и биогеоценозов.
С давних времен люди замечали всевозможные закономерности в отношениях животных между собой и с окружающей средой. Однако в то время даже биология не считалась отдельной дисциплиной, являясь только частью философии. Первые описания экологии животных встречаются в древнегреческих трактатах, например, индийские трактаты «Махабхарата», «Рамаяна» VI-I веков до нашей эры описывают образ жизни зверей, их места обитания, размножение, питание, поведение и т.д.
В работе Аристотеля «История животных» описывается экологическая классификация животных и тип движения, среда обитания и использование голоса, сезонная активность и наличие убежищ и т.д. В трактатах Теофраста даны основы геоботаники, описано приспособительное значение изменений в окрасе животных. Плиний Старший в «Естественных историях» представляет экономический характер зооэкологических представлений. Древние греки видели жизнь как то, что не требует адаптации и понимания, что сегодня близко к экологическим представлениям.
В Новое время, когда наблюдался подъем в развитии науки, экологические закономерности часто выявлялись учеными, которые занимались исследованиями, довольно далекими от биологии. Много значимых работ, посвященных вопросам экологии и развитию экологии как науки, было написано в первой половине XIX века, например, Г. Бергхаус «Всеобщий зоологический атлас», Ж. Б. Ламарк «Философия зоологии».
Современная экология является сложной, разветвленной наукой. Ч. Элтоном использованы концепции пищевой цепи, динамики численности, пирамиды численности. Вклад в теоретические основы нынешней экологии внес Б. Коммонер, который сформулировал четыре основных закона экологии: все связано со всем, природа знает лучше, ничто не исчезает в никуда, ничто не дается даром.
Можно сказать, что второй и четвертый закон – это перефразированный основной закон физики о сохранении вещества и энергии. А вот первый и третий законы являются основополагающими законами экологии, на которых и должна выстраиваться парадигма этой науки. Основным законом считается первый, который можно считать фундаментом экологической философии. Данная философия лежит в основе понятия «глубокая экология» в труде Фритьофа Капры «Паутина жизни».
На третьем Международном ботаническом конгрессе в Брюсселе в 1910 году было выделено три подраздела экологии. Это аутэкология, демэкология и синэкология. Аутэкология представляет собой раздел науки, который изучает взаимодействие отдельного организма или вида с окружающей средой. Демэкология – это раздел науки, исследующий взаимодействие популяций особей одного вида внутри данной популяции и с окружающей средой. Синэкологией называется раздел науки, который изучает функционирование и взаимодействие сообществ с биотическими и абиотическими факторами.
Кроме того, выделяют биоэкологию и геоэкологию, этноэкологию и ландшафтную экологию, химическую и социальную экологию, экологию человека, радиоэкологию и другие. Так как предмет многогранен, а методов исследования много, то некоторые ученые считают экологию комплексом наук, изучающим функциональные взаимосвязи между организмами и окружающей средой, круговорот потоков энергии и веществ.
Будучи комплексом наук, экология связана с другими науками: химией и биологией, математикой и физикой, географией и биогеохимией, эпидемиологией. Методологический подход к науке экологии дает возможность выделить задачи, предмет и методы исследований. Объектами исследования экологии являются системы выше уровня отдельных организмов: экосистемы, популяции, биоценозы и вся биосфера. Предметом изучения экологии является организация, а также функционирование этих систем.
Главная задача прикладной экологи состоит в разработке принципов разумного использования природных ресурсов на базе общих закономерностей организации жизни. Методы исследований в науке экологии делятся на экспериментальные и полевые методы, а также на методы моделирования.
