Экология

Предметом исследования экологии являются не единич­ные особи, а группы особей - популяции, сообщества, эко­системы, т. е. биологические макросистемы, их динамика во времени и пространстве. Многообразие связей, формирующихся на уровне биологических макросистем, обусловливает разнообразие методов экологичес­ких исследований.

Экология обладает целым комплек­сом различных методов и приемов иссл

едования. Основными методами выступают: наблюдение, сравнительный анализ, эксперименты (лабо­раторные и полевые), а также мониторинг. Наблюдение и сравнительный анализ являются традиционными метода­ми науки, на основе которых экологи получают первичную информацию, описываемую и подвергаемую анализу. Ста­новясь при этом вторичной, информация используется для дальнейших теоретических построений.

Для эколога первостепенное значение имеют полевые иссле­дования, т. е. изучение популяций видов и их сообществ в есте­ственной обстановке, непосредственно в природе. Полевые ме­тоды позволяют установить результат влияния на организм или популяцию определенного комплекса факторов. На основе полевых исследований, наблюдения и сравнительного анализа происходит описание изучаемых макросистем. В этом описа­нии участвуют вместе с экологами разные специалисты: бота­ники, зоологи, микробиологи, почвоведы, химики, гидрологи и другие. Исследуя и описывая массу количественных и каче­ственных данных, они используют при этом методы физиоло­гии, анатомии, биохимии, систематики и других наук. Например, при изучении растительных сообществ произво­дится подробное качественное и количественное их описание. Описываются систематика всех групп растений, их жизнен­ность, ярусность, мозаичность, фенология (периодичность в ра­звитии), обилие, биомасса, продукция, а также характеристика места обитания (рельеф, склон, почва) и многое другое. При экологических исследованиях животных изучают­ся их питание, размножение, поведение, размещение попу­ляций и закономерности миграций, абиотические условия среды (химия, температура, влажность, степень освещен­ности) и биотические связи в сообществе. Для изучения жи­вотных используют способы мечения (кольцевание птиц, прикрепление к телу радиопередатчиков, закрепление на теле млекопитающих меток, окраска, введение в организм меченых атомов и т.д.).

Методы исследования и их цели

Экспериментальные методыпозволяют проанализировать влияние на развитие организма отдельных факторов в искус­ственно созданных условиях и изучить разнообразие эколо­гических механизмов. Эксперимент в природе отличается от наблюдения тем, что организмы искусственно ставятся в ус­ловия, при которых можно дозировать влияние фактора и оценить это влияние. Примером экологических эксперимен­тов могут служить исследования по созданию лесозащитных полос, мелиоративные работы, расселение животных в необи­таемых ранее районах.

В современной экологии применяются также математичес­кие методы, методы теории информации и кибернетики. Осо­бенно широкое распространение получило экологических систем с использованием ЭВМ. Сущность этого метода заключается в том, что наряду с оригиналом, т. е. ре­альной системой, изучается его искусственно созданное подо­бие. В исследованиях применяют самые разнообразные мо­дели: реальные (натуральные), знаковые (идеальные), кон­цептуальные (вербальные, графические), математические (аналитические, численные) и их разновидности.

Процесс перевода физических или биологических предс­тавлений в любой экологической системе в ряд математи­ческих зависимостей и операций над ними называется сис­темным анализом, а сама математическая система - мо­делью. Первыми математическими моделями простейших экологических систем «хищник - жертва» и «паразит - хо­зяин» были теоретические разработки итальянского матема­тика В. Вольтера, сделанные в 1931 году. Они послужили толчком для построения более сложных моделей процессов пищевых отношений популяций в биоценозах. С появлени­ем быстродействующих ЭВМ возникли возможности моде­лирования еще более сложных саморегулирующихся систем с обратной связью — популяций, биоценозов и биогеоцено­зов. В современных условиях моделирование занимает ос­новное место в работах по экологическому прогнозированию.

И еще один метод исследования, использующийся среди экологов-прогнозистов это мониторинг. Часто под мониторингом понимают наблюдение за состоянием ок­ружающей среды. В научную литературу этот термин вошел в начале 70-х годов перед проведением Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (июнь 1972) в допол­нение к понятию контроль. Современное значение мони­торинга определяется как система контроля окружающей среды, включающая три основных вида деятельности:

-слежение и контроль - систематические наблюдения за состоянием окружающей среды;

-прогноз - определение возможных изменений приро­ды под влиянием естественных и антропогенных факторов;

-управление - мероприятия по регулированию состоя­ния окружающей среды.

Отсюда вытекают и задачи экологии - выявить возможные взаимосвязи различных технологий, и в первую очередь химических, биохимических, агрохимических, энергетических, разрушающих или вредно воздействующих на природную сферу, для создания общей экологической безопасности окружающей среды, в том числе и химической, биохимической, радиационной. Основные зада­чи экологии заключаются в изучении динамики популя­ции, биоценозов и их систем, вскрытии законов экологи­ческих процессов и овладении управлением ими. Для решения экологических задач очевидна необходи­мость разработки долгосрочных экологических прогнозов при создании промышленных и сельскохозяйственных - комплек­сов, планирования производственной деятельности с учетом отдаленных последствий, природоохранного подхода к прове­дению всех работ в агробиоценозах. В центре внимания современного человечества стоят проблемы взаимодействия человека с окружающей природной средой, экологической устойчивости планеты. Сегодня решение экологических задач стало одним из глобальных критериев гуманности общества, уровня его технических и научных разработок.

Законы экологии

На Земле всё подчиняется законам природы. В тонком слое, где встречаются и взаимодействуют воздух, вода и земля, обитают удивительные объекты - живые существа, среди которых и мы с вами. Этот слой, населенный организмами, взаимодействующий с воздухом, водой и земной корой, называется биосферой. Все живые существа, и мы в том числе, зависят от сохранения ее цельности. Если слишком сильно изменить одну из составляющих биосферы, последняя может полностью разрушиться. Не исключено, что атмосфера, гидросфера и литосфера при этом сохранятся, но в их взаимоотношениях уже не будет участвовать живое. Иными словами, в нас­тоящее время в условиях рыночной экономики человеку, что­бы выжить, необходимо, опираясь на знание экологии, на­учиться управлять своей деятельностью в соответствии с требованиями природы и жить, считаясь с ее законами, правилами и принципами. А. И. Герцен отмечал, что природа не может перечить человеку, если человек не перечит ее за­конам.

 Скачать реферат