Структура экологии

Экология представляет собой разветвленную систему наук. Она делится на общую экологию, изучающую закономерности связи со средой, присущие всем группам организмов, и на направления, соответствующие экологической специфике отдельных групп организмов (экологию микроорганизмов, экологию растений, млекопитающих, птиц, рыб, насекомых и т.д.). В ней выделяются такие области, как аут- и синэкология, экология популяций. Физиологическая экология выявляет закономерности физиологических изменений, лежащих в основе адаптации организмов к воздействию экологических факторов среды. В последние годы развивается биохимическая экология, основное внимание в которой направлено на молекулярные механизмы приспособительных преобразований в организме в ответ на изменение среды. Палеоэкология изучает экологические связи вымерших групп, эволюционная экология – экологические механизмы преобразования популяций, морфологическая экология – закономерности строения органов и структур в зависимости от условий обитания. Выделяют также экологию наземных экосистем, экологию ландшафтов и т.п.

Особую роль составляет математическая экология, задачей которой является перевод эмпирически накопленных сведений и закономерностей в математические модели, которые позволяют прогнозировать состояние и поведение популяций и сообществ. В последнее время развивается экология человека, включающая в себя и целый ряд социальных проблем.

1.2. Задачи экологии

Из приведенных выше определений очевидны и многообразные задачи экологии как науки:

исследование закономерностей организации жизни, в том числе в связи с антропогенными воздействиями на природные системы и биосферу в целом;

создание научной основы рациональной эксплуатации биологических ресурсов, прогнозирование изменений природы под влиянием деятельности человека и управления процессами, протекающими в биосфере, а также сохранение среды обитания человека;

регуляция численности популяций;

восстановление нарушенных природных систем, в том числе рекультивация выведенных из пользования сельскохозяйственных угодий, восстановление плодородия пастбищ и истощенных почв, продуктивности водоемов и т.д.;

сохранение эталонных участков биосферы.

Однако задачи экологии как дисциплины, изучаемой в техническом вузе, иные. Хотя в обязанности инженера не входит изучение закономерностей организации жизни, в процессе своей профессиональной деятельности он неизбежно будет влиять на живые организмы и окружающую их среду. Следовательно, от того, правильно ли он понимает структуру и законы природы, будет зависеть и то, насколько профессионально он сумеет свести к минимуму, устранить или исключить негативные последствия профессиональной деятельности на том участке природопользования, который ему доверен.

Эксплуатация природных ресурсов и природных систем без понимания и учета взаимоотношения процессов, вызванных техническим прогрессом, с органическим миром (биосферой) неизбежно ведет к необратимым отрицательным последствиям.

Таким образом, задачи экологии применительно к инженеру промышленного производства или проектно-конструкторского предприятия могут быть сформулированы следующим образом:

оптимизация технологических, инженерных и проектно-констру­кторских решений, исходящих из условий нанесения минимального ущерба окружающей среде и здоровью человека;

прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий действующих, реконструируемых и проектируемых предприятий (технологических процессов) для окружающей среды, человека, животных, растений, сельского, лесного и рыбного хозяйств;

своевременное выявление и корректировка конкретных технологических процессов, наносящих ущерб окружающей среде, угрожающих здоровью человека, отрицательно влияющих на природные и антропогенные системы.

Итак, именно экология обоснованно считается научной базой охраны окружающей среды, так как объектом ее приложения являются физические, химические и биологические параметры функционирования природной среды.

Таким образом, проблема охраны природы, ее разумного использования на основе экологических законов становится одной из важнейших задач человечества. Экология является основной теоретической базой для осуществления этой задачи.

Техническая деятельность человека может привести к глобальным экологическим изменениям с трудно предсказуемыми последствиями. Только вряд ли возможен отказ человека от созданной им искусственной биосферы. Поэтому необходим поиск оптимальных решений.

Человечество в своем развитии подошло к тому порогу, когда необходимо принимать решение «всем миром».

Можно назвать два экстремальных варианта решения вопроса сохранения естественной биосферы.

Можно, например, для сохранения естественной биосферы резко (на 50%) сократить промышленное производство. Тогда люди должны будут сознательно вести очень скромную с точки зрения «удобств цивилизации» жизнь. В первую очередь нужно будет сократить производство энергии, добычу полезных ископаемых и как следствие – все энергоресурсопотребляю­щее произ­водство.

Один «эгоистический» вариант предусматривает сокращение населения Земли примерно до 1 млрд. человек (в настоящее время численность населения около 6 млрд. человек). В этом случае возможно практически неограниченное развитие технической деятельности и бездефицитное существование.

Может быть рассмотрен и другой «эгоистический» вариант направленного преобразования естественной биосферы в искусственную – удобную для человека и свободную от необратимых гибельных для человека процессов. По сути дела последний вариант реализуется в настоящее время на стихийном уровне.

Перечисленные экстремальные пути развития, конечно же, не решают возникшие проблемы, а лишь дают представление о масштабах преобразований в биосфере.

Отсюда следует, что необходим поиск оптимального пути развития человечества на основе анализа альтернативных решений.

В настоящее время ясно осознана опасность экологического кризиса вследствие катастрофических неравновесных преобразований планетарной системы в процессе экстенсивной хозяйственной деятельности человека. Возможности предотвращения этого кризиса могут быть найдены только на основе развития экологических знаний.

Действенная сила экологических знаний помогает правильно эксплуатировать природные ресурсы, управлять численностью популяций, находить новые решения сельскохозяйственных проблем, новые принципы организации промышленных производств.

Экологическое мышление становится необходимым для решения самых насущных прикладных задач нашей жизни. В связи с этим современная экология вышла далеко за рамки чисто академической учебной дисциплины.

Именно по этим причинам наука о нашем доме – Земле должна быть составной частью всех ступеней образования. Это нашло свое отражение в Законе об окружающей среде и недавних Указах Президента, изданных в соответствии с международными конвенциями и договоренностями.