Общая характеристика и структура современной экологии

Экология (от греч. «ойкос» — дом, жилище и «логос» — учение) — наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. Изначально экология развивалась как составная часть биологической науки, в тесной связи с дру­гими естественными науками — химией, физикой, геологи­ей, географией, почвоведением, математикой.

Предметом изучения экологии является совокупность или струк­тура связей между организмами и средой. Главный объект изучения в экологии — экосистемы, т. е. единые природ­ные комплексы, образованные живыми организмами и сре­дой обитания. Кроме того, в область ее компетенции входит изучение отдельных видов организмов (организменный уро­вень), их популяций, т. е. совокупностей особей одного вида (популяционно-видовой уровень) и биосферы в целом (био­сферный уровень).

Методы изучения в экологии весьма разнообразны, и все они используются в рамках системного подхода. Экологическая практика охватывает собой множество приемов и методов исследований, адекватных многообразию направлений экологии и потому перечислим основные из них:

1) эксперимент (лабораторные опыты);

2) наблюдение;

3) моделирование (математические модели).

В изучении многообразных процессов, которые происходят в живой природе, прежде всего, используются экспериментальные методы. В лабораторных опытах исследуются влияния разных условий на организмы, выясняются их реакции на заданные воздействия. Изучая отношения организмов со средой обитания в искусственных условиях, можно глубже разобраться в происходящих явлениях природы. Однако экология отнюдь не является лабораторной наукой. Совершенно очевидно, что взаимосвязи живых организмов с окружающей их средой могут быть изучены наиболее полно лишь в природе. Но это дело нелегкое, особенно если учесть, до какой степени сложна даже самая простая среда. Поэтому в экологии натурные наблюдения и эксперименты занимают самое важное место. В то же время невозможность экспериментальной проверки нередко заставляет экологов переводить наблюдаемые факты на язык математики. Математический анализ (моделирование) позволяет выделять из всей совокупности отношений организма и среды самые важные объекты и связи, чтобы глубже понять природу этих явлений. Конечно, при этом не надо забывать, что математические модели представляют собой лишь приблизительное отображение природных явлений.

Как правило, в экологических исследованиях эти и другие применяемые методы исследований используются совместно или комплексно.

Основной, традиционной частью экологии как биологической науки является общая (фундаментальная) экология, которая изучает об­щие закономерности взаимоотношений любых живых орга­низмов и среды (включая человека как биологическое суще­ство).

В составе общей экологии выделяют следующие основ­ные разделы:

аутэкологию, исследующую индивидуальные связи отдель­ного организма (особи) с окружающей его средой (влияние на организм экологических факторов – температура, свет, влажность, рельеф, ветер, почва и т.п.);

популяционную экологию (демоэкологию), в задачу которой входит изучение структуры и динамики популяций отдель­ных видов, их взаимовлияние и влияние на них окружающей среды;

синэкологию (биоценологию), изучающую структуру и закономерности функционирования сообществ живых организмов и экосистем, а также их взаимоотношения со средой. Частью синэкологии является глобальная экология, объект изучения которой – вся биосфера Земли. Несколько обособленным направлением синэкологии является биогеоценология, изучающая экосистемы определенного пространственного масштаба – экология пустынь, океана, тундры, высокогорий, саванны и т.п.

Для всех этих направлений главным является изучение выживания живых существ в окружающей среде и задачи перед ними стоят преимущественно биологического свойст­ва — изучить закономерности адаптации организмов и их со­обществ к окружающей среде, саморегуляцию, устойчивость экосистем и биосферы, и т. д.

Знания, полученные в рамках изучения общей экологии и приложенные к анализу системы «общество-природа», сформировали новое направление – прикладная экология. Структура прикладной экологии ещё не устоялась. обычно в ней выделяют следующие основные направления:

промышленная экология – изучает воздействие разных отраслей промышленности (горной, пищевой, металлургической, химической и других), коммунального хозяйства и сферы услуг на окружающую среду;

химическая экология (экологическая токсикология) – изучает действие токсических химических веществ на живые организмы, их популяции и экосистемы; закономерности миграции токсикантов в природных средах;

радиоэкология – изучает миграцию в природе и воздействие на организмы естественных и искусственных радиоактивных веществ;

инженерная экология – занимается разработкой инженерных решений (очистные сооружения; энергосберегающие, малоотходные и безотходные технологии; более экологичные виды топлива), направленных на охрану окружающей среды и здоровья человека;

сельскохозяйственная экология – изучает функционирование искусственных экосистем (полей, садов) и оптимизацию управления такими системами;

урбоэкология – изучает функционирование городских агломераций, их влияние на окружающую среду и здоровье человека, а также разрабатывает мероприятия по снижению негативного воздействия городов на среду;

медицинская экология - изучает влияние различных неблагоприятных факторов на здоровье человека;

охрана окружающей среды - комплексная дисциплина, направленная на разработку мер по снижению отрицательных последствий деятельности чело­века (разработка природоохранных законодательных актов и экономических механизмов рационального природопользования, развитие сети особо охраняе­мых природных территорий); включает в себя также экологическую экспертизу (разработка заключений о состоянии природных комплексов), экологический контроль (мероприятия по выявлению и пресечению незаконных деяний в отношении окружающей среды), экологическое прогнозирование (создание прогнозов развития ситуаций при различных сцена­риях воздействия – выявление, оценка и управление экологическими рисками), экологическое нормирование (разработка нормативов пре­дельных экологических нагрузок), экологический мониторинг (разработка сис­тем постоянного слежения за изменением природных комплексов);

социальная экология рассматривает разнообразные аспекты взаимодей­ствия человеческого социума и природы. Однако выделение ее в отдельное на­правление выглядит несколько искусственным, так как взаимодействие челове­ка и природы так или иначе рассматривается в фундаментальной и прикладной экологии. Н.Ф.Реймерс включил в социальную экологию экологическую психологию и экологическую социологию (анализ восприятия человеком и об­ществом природы), экологическое воспитание и экологическое образование (формирование экологического мышления и поведения), а также этноэкологию, экологию личности и экологию человечества.

Развитие экологии в настоящее время продолжается. И главная цель этого развития - решение такой экологической проблемы на Земле, как сохранение жизни. Решение же экологических проблем требует огромной работы во всех областях науки и техники. И теоретическим фундаментом всей природоохран­ной деятельности является наука экология. Только знание экологических зако­нов - законов развития природных и социальных процессов - позволит пола­дить с природой и разрешить социальные конфликты. Природоохранные меро­приятия, не обоснованные научно, бесполезны, а часто даже вредны, так как могут входить в противоречие с законами природы.