Людмила Ющенко - Основы экологии

В 1942 г. американский ученый Р. Линдеман изложил основные методы расчета энергетического баланса экологических систем. С этого периода стали принципиально возможными расчеты и прогнозирование предельной продуктивности популяции и биоценозов в конкретных условиях среды. Начались работы по точному определению продуктивности водных сообществ (Г. Г. Винберг, 1936).

Развитие экосистемного анализа привело к возрождению на новой экологической основе учения о биосфере , принадлежащего крупнейшему ученому В. И. Вернадскому, который в своих идеях намного опередил современную ему науку. В его интерпретации биосфера предстала как глобальная экосистема, стабильность и функционирование которой основаны на экологических законах обеспечения баланса вещества и энергии.

В 50–90-е гг. XX в. вопросам экологии посвящены работы видных отечественных и зарубежных исследователей: Р. Дажо («Основы экологии», 1975), Р. Риклефса («Основы общей экологии», 1979), Ю. Одума («Основы экологии», 1975; «Экология», 1986), М. И. Будыко («Глобальная экология», 1977), Г. А. Новикова («Основы общей экологии и охраны природы», 1979), Ф. Рамада («Основы прикладной экологии», 1981), В. Тишлера («Сельскохозяйственная экология», 1971), С. Г. Спурра, Б. В. Барнеса («Лесная экология», 1984), В. А. Радкевича («Экология», 1983, 1997), Ю. А. Израэля («Экология и контроль природной среды», 1984), В. А. Ковды («Биогеохимия почвенного покрова», 1985), Дж. М. Андерсона («Экология и науки об окружающей среде: биосфера, экосистемы, человек», 1985), Г. В. Стадницкого, А. И. Родионова («Экология», 1988,1996), Н. Ф. Реймерса («Природопользование», 1990; «Экология», 1994), Г. Л. Тышкевич («Экология и агрономия», 1991), Н. М. Чернова, А. М. Былова («Экология», 1988), Т. А. Акимовой, В. В. Хаскина («Основы экоразвития», 1994; «Экология», 1998), В. Ф. Протасова, А. В. Молчанова («Экология, здоровье и природопользование в России», 1995), Н. М. Мамедова, И. Т. Суравегиной («Экология», 1996), К. М. Петрова («Общая экология», 1996), А. С. Степановских («Общая экология», 1996, 2000; «Экология», 1997, 2003; «Охрана окружающей среды», 1998, 2000) и др.

Анализируя историю экологии как науки, нельзя не заметить, что развитие экологии задержалось минимум на пять-десять лет по сравнению с такими дисциплинами, как эмбриология и генетика. Причинами отставания экологии были:

• недооценка существования фундаментальных законов, применяемых ко всему живому, таких же, как в физике, математике, других точных науках. Более того, известные нам фундаментальные законы развития материи являются, скорее, частными случаями законов экологии;

• степень развития научных знаний, которая вынуждала ученых к изучению изолированных естественных явлений, как если бы они были независимы и не связаны друг с другом. Французский ученый О. Конт в своих трудах проводил мысль о жестких барьерах между науками. Для некоторых ученых такой подход стал привычным. Он вынуждал рассматривать предметы и явления вне существующих между ними взаимосвязей, тогда как системный подход – основное требование при рассмотрении научных фактов в совокупности. Эти искусственные барьеры рушатся в XX в. с появлением новых отраслей знания, сформировавшихся на основе слияния отдельных наук – физики и химии, химии и биологии;

• отсутствие реальных перспектив ее развития вплоть до 30-х гг. XX в. Казалось, что эта наука в отличие, например, от медицины, не может иметь практического применения и должна ограничиваться чисто научными рамками, носить описательный характер.

Однако в конце XX в. происходит неизбежная «экологизация» науки. Это связано с осознанием огромной роли экологических знаний, с пониманием того, что деятельность человека зачастую не просто наносит вред окружающей среде, но и воздействует на нее отрицательно, изменяя условия жизни людей, угрожает самому существованию человечества.

В настоящее время все большее значение приобретает защита окружающей среды от негативного воздействия человеческой деятельности, восстановление благоприятного для жизни и здоровья человека качества среды обитания, оптимизация взаимоотношений «человек – общество – природа».

Современная экология, как любая другая фундаментальная наука, имеет собственную методологию, ряд основных понятий, терминов, определений, правил, принципов и четких законов.

Биосфера (от греч. bios – жизнь, sphaira – шар) – оболочка планеты, состав, энергетика и организация которой обусловливаются взаимодействием ее компонентов (биогеноценотический покров Земли). Биосфера является естественной средой обитания любого живого организма.

Естественная среда– это все живое и безжизненное, что окружает организмы, и с чем они взаимодействуют. Различают воздушную, водную и грунтовую среду, последним может быть и тело другого организма (для паразитирующих организмов).

Экосистема (от греч. oikos – жилище, местопребывание; sustēma – целое) – единый естественный комплекс, образованный за большой период времени живыми организмами и средой обитания (атмосфера, почва, водоем и др.), в котором все компоненты тесно связаны обменом вещества и энергии. Экосистемой может стать лишь среда, где имеет место стабильность и четко функционирует внутренний круговорот вещества и энергии.

Круговорот вещества и энергии– закономерный процесс многократного участия вещества и энергии этого вещества, космической, иных форм энергий в явлениях, протекающих в биосфере и определяющих характер этих явлений.

Биогеоценоз (био… + гео … + греч. koinos – общий) – совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, почвы и гидрологических условий, растительности, животного мира и мира микроорганизмов), имеющая свою, особенную специфику и взаимодействие слагающих ее компонентов, определенный тип обмена веществом и энергией между собой и другими явлениями природы. Элементарными единицами биогеоценоза являются биоценоз и биотоп.

Биоценоз – сообщество организмов (продуцентов, консументов и редуцентов), которые живут в границах одного биотопа, связанное определенными отношениями между собой и окружающей средой.

Биотоп – естественное, относительно однородное пространство определенного естественного биоценоза. Биотоп включает в себя минеральное и органическое вещество, а также жизненное пространство определенного биотопа.

В современной экологии различают биоценозы суши, воды, естественные и антропогенные, насыщенные и ненасыщенные, полночленные и неполночленные .