Карбозова Б.Е.

Таразский государственный университет им. М.Х. Дулати, Казахстан

Экология – задачи и перспективы

В условиях возрастающей интенсивности хозяйственной деятельности человека все острее ощущается необходимость возможно полного понимания многообразных и сложных взаимодействий компонентов биосферы. История знает много примеров, когда недостаточное знание роли отдельных компонентов в функционировании биосферы при хозяйственном освоении ресурсов Земли приводит к непредвиденным и неблагоприятным для человека изменениям ландшафтов, структуры природных компонентов, к снижению их биологической продуктивности. Вопросы, связанные с использованием биоресурсов, в той или иной мере решают многие биологические науки. Но каждое из них обеспечивает решение определенного круга теоретических и практических вопросов, чаще всего затрагивающих интересы какой-либо одной отрасли хозяйства.. Создание научной базы комплексной рациональной эксплуатации ресурсов Земли при сохранении среды в состоянии, благоприятном для обитания человека, представляет собой главную практическую цель современной экологии – науки, изучающую закономерности взаимоотношений сложившихся и складывающихся совокупностей организмов с окружающей средой, структуру, динамику и историческое развитие сообществ, биоценозов и биосферы в целом.

Накопление экологических знаний первоначально имело в рамках ботаники, зоологии, микробиологии. Частные экологические дисциплины – экология растений и экология животных, а также более дробные их подразделения, и теперь непрерывно связаны с ботаникой, зоологией, микробиологией. Многие специальные биологические дисциплины, как например, лесоведение, с начала своего развития имели объектом изучения природные сообщества организмов, т.е. характеризовались экологической направленностью, и органически вошли в экологию. Это в еще большей степени относится к гидробиологии, на материале которой сформировались многие из основных понятий современной экологии (биоценоз, биомасса, трофические уровни, поток энергии в экосистемах и др.).

Формирование представлений о природных сообществах растений и животных в их взаимосвязи и взаимозависимости с условиями среды способствовало обоснованию экологии как науки, имеющей свои специфические объекты изучения, свои методы, теорию и задачи исследования. Экологию можно определить как систему научных дисциплин, изучающих жизнь на надорганизменном уровне организации. Это значит, что, в поле зрения экологии, прежде всего, лежат закономерности взаимоотношений и взаимосвязей особей вида и их популяции или комплекса видов (сообществ) между собой и с условиями неорганической среды. Экология имеет дело в основном с той стороной взаимодействия организмов со средой, которая обуславливает развитие, размножение и выживание особей, структуру и динамику популяций (видового населения) и сообществ и их роль в протекающих в биоценозах процессах. Например, физиолог изучает зависимость от температуры процессов, происходящих в организме (функций органов или систем органов, пищеварения, интенсивности обмена веществ и др.), эколог же выясняет, как влияет изменения температуры на характер пищевых отношений между организмами, на интенсивность их размножения, плодовитость, длительность развития поколений, на скорость и направления обусловленных жизнью процессов круговорота веществ в экологических системах. Примером специфической экологической проблемы могут служить закономерности динамики численности и массовых размножений вредителей сельского и лесного хозяйства, влияние структуры стада копытных и характера стравливания пастбищ на прирост поголовья, изменения продуктивности водоемов под влиянием загрязнения и др. изучение влияния организмов и их комплексов на среду их обитания и вызываемых ими изменений среды так же представляет задачу экологии, что тесно связывает ее с другими науками, например с почвоведением.

Именно экология призвана создать научную основу рациональной эксплуатации биологических ресурсов, прогнозирования изменения природы под влиянием деятельности человека, управления процессами, протекающими в биосфере, сохранения среды обитания человека. Неоспоримо высокая актуальность задач экологии объясняет бурный рост ее во всем мире и возрастающий интерес к ее проблемам среди широких кругов населения.

Экология служит фундаментом для решения актуальных проблем современности, таких как проблемы биологической продуктивности, охраны среды, жизнеобеспечения в космических полетах и т.д. Многие ученые во всех странах полагают, что экология – одно из важнейших наук будущего, что экологические принципы постепенно будут пронизывать все более широкий круг проблем науки и производства. В частности, с данными, получаемыми экологией, тесно смыкаются такие проблемы, как управление крупными, полностью автоматизированными объединениями или создание мощных кондиниционизированных систем жизнеобеспечения на предприятиях с участием большого числа людей. При решении этих проблем могут быть использованы многие принципы и механизмы, действующие в природе, например, принцип обратной связи, принцип доминантности, принцип множественного обеспечения надежности, соотношения лабильности и стабильности и т.д. Не случайно экологией в последнее время стали интересоваться и представители таких далеких от биологии специальностей, как архитектура и строительство. В результате уже возникают новые научные направления – инженерная экология, экология градостроительства и др. Часто говорят об «экологизации» всего естествознания.

Собственная специфическая задача экологии – изучение надорганизменных форм организации жизни. Соответственно с этим основной и ведущий раздел экологии – синэкология (биоценология) – учения о сообществах, растений, животных и микроорганизмов (биоценозах) в их взаимодействии друг с другом и с неорганической средой их обитания, переросли в науку об экосистемах, которую применительно к биоценозам суши у нас обычно называют биогеоценологией. Другой раздел экологии, аутэкология, изучает взаимоотношения особей или их групп того или иного вида с условиями среды. Аутэкология и биоценология – два взаимосвязанных раздела экологии.

Основные цели экологии в области биоценологии (биогеоценологии) могут быть достигнуты только путем организации комплексных работ, охватывающих разные компоненты экосистемы. Эти исследования следует проводить по единому плану силами биологов разных специальностей (ботаниками, зоологами, физиологами растений и животных эколого-физиологического направления, микробиологами и др.) с участием почвоведов, гидрологов, климатологов, географов, агрономов, экономистов и других специальностей под общим руководством квалифицированных биоценологов.

Изучение сообществ включает несколько аспектов: структурные (доминирования, видовое разнообразие, видовая насыщенность, соотношения приспособительных типов и т.д.); хорологический, пространственное распределение ценозов и их структуры в зависимости от общих климатических, зонально-поясных, региональных, ландшафтных и биологических особенностей среды); сукцессионно-динамический (циклические и необратимые процессы, обусловленные изменением среды как в результате взаимоотношений внутри ценоза, так и под влиянием антропогенных воздействий); функционально-ценотический (трофические, симбиотические, антибиотические, конкурентные и другие отношения, средообразующая деятельность и т.д.); энергетический(трофические уровни, поток энергии, формирование биологической продуктивности); биогеохимические (механизм круговорота веществ в биогеоценозе и в биосфере). Все эти аспекты исследований должны быть подчинены общей задаче раскрытия механизмов функционирования природных комплексов с целью прогнозирования изменений и разработки принципов управления ими на основе моделирования главнейших протекающих в них процессов.

Биоценологические исследования плодотворны, если они основываются на надежных ботанических, зоологических, эколого-физиологических, микробиологических и других материалах. Биоценологические работы, направленные на решение важнейших народнохозяйственных задач, невозможны без хорошего знания флоры и фауны исследуемого района и экологических особенностей главнейших видов. Поэтому развитие экологии – один из факторов дальнейшего развития систематики растений и животных и других классических биологических наук, целенаправленного планомерного изучения растительного и животного населения отдельных зон и регионов. Экология, выросшая из ботанических и зоологических работ, ставит перед породившими ее классическими биологическими науками новые задачи и открывает возможности нового их развития и расцвета. Так, систематика теперь в большей мере опирается на данные экологии.

Литература

1. Чернов Ю.И. Экология и биогеография. – М.: КМК, 2008. – 576 с.

2. Гиляров М.С., Винберг Г.Г,, Чернов Ю.И. Экология – задачи и перспективы // Природа. – 1977. – №5. – С. 3-11.