Предмет і завдання екології

 

Взаємодія людини з природою – одна з найбільш складних і важко вирішуваних проблем сучасності. Сьогодні стало очевидним, що завдання збереження навколишнього середовища та економічного розвитку взаємопов'язані: руйнуючи і виснажуючи природне середовище неможливо забезпечити сталий економічний розвиток.  Формування комплексної і гармонійної системи природокористування – важлива проблема, що стоїть перед економістами. Її здатність вимагає знання основ екології, економіки і організації природокористування усіма фахівцями економічного профілю.

 

 

Фундаментальна та прикладна екологія. Промислова екологія.  Вперше термін «екологія» запропонував у 1866 році німецький вчений Ернест Геккель. Як самостійна наука екологія сформувалася до початку XX століття.  У сучасному розумінні екологія – це наука про взаємини, взаємозв'язках між живими організмами та середовищем їхнього життя.  Відомий американський еколог Ю. Одум в 1963 році назвав екологію наукою про будову і функції природи в цілому. Підкреслюючи системний підхід при вивченні закономірностей, що відбуваються в природі, і значення діяльності людини, Одум визначив екологію як міждисциплінарну область знання про пристрій і функціонування багаторівневих систем у природі і суспільстві в їх взаємозв'язку.  Основний предмет екології – вивчення сукупності живих організмів, що взаємодіють один з одним і утворюють з навколишнім середовищем певну єдність (екологічну систему), в межах якої здійснюється процес трансформації енергії й органічної речовини.  Завдання екології: • дослідження закономірностей організації життя, в тому числі у зв'язку з антропогенними впливами на навколишнє середовище; • оптимізація взаємовідносин між людиною і навколишнім природним середовищем; • створення наукової основи раціональної експлуатації природних ресурсів; • прогнозування змін природи під впливом діяльності людини; • збереження середовища проживання людини.  У цілому можна виділити екологію фундаментальну і прикладну. Фундаментальна екологія розкриває загальні закономірності функціонування екологічних систем.  Прикладна екологія покликана допомогти застосувати закони фундаментальної екології в господарській практиці людей. Вона вивчає механізми руйнування біосфери людиною, способи запобігання цьому процесу і розробляє принципи раціонального використання природних ресурсів без деградації середовища життя. Це великий комплекс дисциплін, пов'язаних з різними областями людської діяльності та взаємовідносинами між людським суспільством і природою. Виділяють такі види прикладних екології: промислову, сільськогосподарську, біоресурсних, транспортну, медичну та інші.  Промислова (інженерна) екологія – наука про взаємозв'язок, взаємодію промислових об'єктів з навколишнім середовищем. Вона займається вирішенням екологічних проблем, пов'язаних із забрудненням навколишнього середовища промисловими відходами та нераціональним використанням природних ресурсів.  Промислова екологія вивчає, з одного боку, вплив господарської діяльності людини на природу, з іншого боку – вплив умов природного середовища на функціонування підприємств та їх комплексів, а також розробляє інженерні норми і засоби, що відповідають екологічним вимогам. Головне завдання промислової екології – розробка умов раціонального взаємодії виробництва з природою.  Об'єктом дослідження в промисловій екології є природно-промислові системи, що утворилися та тривалий час функціонують в результаті взаємодії суспільного виробництва з навколишнім його середовищем. 

 

 

Екологічна піраміда  Екологічна система – основна функціональна одиниця екології, що включає в себе живі організми (біоценоз) і середовище проживання (екотопів), причому кожна з цих частин впливає на іншу і обидві необхідні для підтримки життя. Екосистеми являють собою основні природні одиниці на поверхні Землі. Це не тільки комплекс живих організмів, але і всі поєднання фізичних чинників. Усюди, де можна спостерігати виразне єдність рослин і тварин, об'єднаних окремою ділянкою навколишнього середовища, говорять про екологічній системі.  Поняття екосистеми не обмежується якимись ознаками рангу, розміру, складності та походження. Тому воно застосовується як до відносно простим штучним (акваріум, теплиця, пшеничне поле), так і до складних природним комплексам організмів і середовища їх проживання (озеро, ліс, океан). До складу екосистеми входять неживі і живі компоненти.  Неживі (абіотичні) компоненти: 1) неорганічні речовини (N 2, C0 2, Н 2 О та ін), що включаються в біогеохімічні кругообіги; 2) органічні сполуки (вуглеводи, білки, амінокислоти, гумусові речовини та ін), що зв'язують біотичних та абіотичних екосистем; 3) кліматичний режим (освітленість, температура, вологість та інші фізичні фактори).  Живі (біотичні) компоненти екосистем: 1) продуценти – автотрофні (самостійно харчуються) організми, головним чином, зелені рослини, які створюють органічні речовини з простих неорганічних речовин. Автотрофи складають основну масу всіх живих істот і повністю відповідають за освіту всього нового органічної речовини в будь-якій екосистемі, тобто є виробниками продукції, 2) макроконсументи (консументи 1, 2 і т. д. порядку) – гетеротрофні (харчуються іншими) організми, головним чином, тварини, які поїдають рослини та інші організми. На відміну від автотрофів продуцентів, гетеротрофи виступають як споживачі і руйнівники органічних речовин, 3) мікроконсументи (редуценти) – гетеротрофні організми, переважно бактерії і гриби, які руйнують складні з'єднання мертвої протоплазми, поглинають деякі продукти розкладання і вивільняють неорганічні поживні речовини, придатні для використання продуцентами.  Структура екосистеми. 

Залежно від характеру харчування в екосистемі будується екологічна піраміда (піраміда харчування), що складається з декількох трофічних рівнів: 1)  (нижчий) займають автотрофні організми; 2) гетеротрофні організми 1 порядку, що використовують у їжу біомасу рослин; 3) гетеротрофи 2 порядки, що харчуються гетеротрофами 1 порядку, і т. д. У наземних екосистемах маса продуцентів більше, ніж маса консументів, маса консументів першого порядку більше, ніж консументів другого порядку і т. д. Це обумовлено тим, що їжа використовується не тільки на зростання