Карбозова Б.Е.

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

Основные направления и разделы современной экологии

Новые цели, поставленные перед ботаникой и зоологией, означают не просто расширения и продолжение работ, ведущихся на традиционной основе, а требуют известного переосмысления направлений и конечных целей исследований, обеспечения органической связи тематики частных биологических дисциплин с задачами экологических работ. Имеется несколько кардинальных проблем, в которых фокусируются основные направления и разделы современной биологии.

Экологические механизмы адаптации к среде. Решение этой проблемы методами экологии, прежде всего, включает исследования по адаптивной структуре популяций. Перед экологами стоят такие вопросы, как изучение адаптивных черт поведения, географической, локальной и сезонной изменчивости, адаптивной ритмики биологических процессов, приспособительного варьирования внутривидовых группировок (семей, стад, колоний, популяций и т.д.), приспособительных форм пространственного распределения и т.д. особое значение приобретают вопросы, связанные с путями приспособления популяций к крайним условиям (адаптации к холоду, сухости, высоким температурам и т.д.). С результатами таких исследований связаны успехи освоения экстремальных ландшафтов – арктических, пустынных, высокогорных и т.д.

Регуляция численности популяций. Эта проблема лежат в основе разработки комплекса мероприятий, направленных на управление динамикой численности вредителей сельского и лесного хозяйства, переносчиков болезней человека и сельскохозяйственных животных, а также промысловых и разводимых видов. Исследования проблемы регуляции динамики популяций лежат в основе планирования масштабов промысла, прогнозирования результатов изъятия особей из популяций в разных условиях.

Один из главных задач для современного сельского и лесного хозяйства вопросов – разработка системы мероприятий, обеспечивающих минимум применения химических средств борьбы с вредными видами при всемерном развитии и совершенствовании биологических методов. Синтетическая теория динамики численности может служить базой для многих мероприятий по пути осуществления интегрированной борьбы с вредителями.

В теоретическом плане важен вопрос о факторах динамики численности популяций животных и растений, в частности о подразделении их на первичные и вторичные, регулирующие и модифицирующие, естественные и антропогенные, главные и второстепенные и т.д. Проблема может успешно решаться только на основе комплексных исследований, использующих принципы и подходы всех разделов современной экологии. Предпосылками решения проблемы должно быть выяснения таких вопросов, как популяционная структура вида, типы популяций и динамики их численности, структура популяций и формы внутрипопуляционных и межвидовых отношений, и их роль в динамике численности, особенности динамики численности в различных климатических условиях.

Управление продукционными процессом – важнейшая проблема современности, лежащая в основе мероприятии, направленных на рационализацию использования биологических ресурсов. Она включает вопросы количественной характеристики энергетического потока на разных трофических уровнях: фотосинтез и первичная продукция; утилизация гетеротрофами энергии, созданная на первом трофическом уровне и вторичная продуктивность; интенсивность прироста и траты на метаболизм; продукционная эффективность различных звеньев пищевых цепей; факторы, влияющие на направление продукционного процесса, роль структуры сообществ в продукционно-энергетических отношениях; особенности продукционных процессов в водных и наземных экосистемах, в разных природных зонах, в естественных и культурных сообществах. Центральные вопросы этой проблемы: повышение интенсивности фотосинтеза и структуры урожая; экономическая эффективность использования продукции разных трофических уровней; увеличение выхода используемой человеком продукции; расширение использования первого гетеротрофного уровня, например зоопланктона в океане. В комплексе экологических исследований по этой проблеме должны входить такие вопросы, как поддержание плодородия почвы с учетом в первую очередь биологических его факторов, эффективность различных типов удобрений, рациональное размещение посевов и оптимальный режим возделывания почвы, предусматривающий не только получения высокого урожая, но и длительное сохранение плодородия и стабильности почвенных процессов, а также предохранение земель от истощения, эрозии. Сходный комплекс вопросов встает и по отношению к задачам сохранения биопродуктивности морей и внутренних вод, которые решаются методами, соответствующими специфическим особенностям гидросферы, водных экосистем.

Проблема устойчивости природных и антропогенных ценозов связана с теорией сукцессии, с вопросами видового разнообразия и специфики ценотических отношений. В перспективе – размещение устойчивых и неустойчивых экосистем в оптимальном сочетании, использования регуляторных механизмов в агроценозах, коррективы в агротехнических мероприятиях для выявления и стимулирования естественных регуляторных возможностей агроценозов. Исследования по этой проблеме позволяет в будущем создать принципиально новые антропогенные структурные единицы биосферы – природно-хозяйственные комплексы, в которых должны быть достаточно развиты черты устойчивости, стабильности, максимальной эффективности продукционного процесса и др. Для разрешения этой проблемы необходимы многоплановые исследования и, в первую очередь, создание опытных и математических моделей таких экосистем, изучение побочного влияния, разных форм хозяйства на их структур и функций, а также разработка приемов поддержания параметров природно-хозяйственных систем на заданном уровне.

Экологическая индикация. Это направление включает чрезвычайно широкий круг вопросов как теоретических, так и тесно связанных с нуждами различных отраслей промышленности, сельского хозяйства, морского промысла и задачами сохранения среды обитания человека. Смысл экологической индикации – определение свойств так или иных компонентов и элементов ландшафта и направлений их изменений по обитающим в данных условиях организмам. Принципы экологической индикации широко используется для определения типов почв и изменений направления почвообразовательного процесса, для определения качества воды и воздуха, для поисков полезных ископаемых (особенно рассеянных, не подлежащихся определению с помощью обычных геологических и геофизических методов). В частности, разработан метод диагностики почв по характеру почвенной фауны; проводятся исследования по проблеме поисков полезных ископаемых на основании изучения растительного покрова. Большое значение приобретает использование экологической индикации при определении масштабов и прогнозировании последствий воздействия человека на природные процессы, в частности на степень загрязнения вод, атмосферы и почвы, допустимый порог истощения почвы, предельно возможные концентрации в окружающей среде различных отходов хозяйственной деятельности.

Оздоровление ландшафта – разработка мер по ликвидации угрозы заражения человека различными заболеваниями в природном ландшафте; дальнейшее развитие учения о природно-очаговых болезнях; детальное изучение природных очагов заболеваний, экологии видов – возбудителей, переносчиков, микробоносителей, выявление наиболее уязвимых мест в структуре природного очага с целью воздействия на него. Исследование роли антропогенных факторов в размещении зооценозов. Паразитологическое обследование ландшафтов и разработка мер, направленных на уничтожение очагов паразитов, опасных для человека и домашних животных.

Для успешного развития экологии до уровня современных потребностей рыночного хозяйства и экономики своей страны необходимо резко повысить материальное обеспечение экологических исследований. Первоочередной задачей следует считать создание и расширение различных экологических лабораторий уже существующих биологических институтов. Экологические институты, лаборатории, опытные станции, стационары, работающие по экологической тематике, необходимо укомплектовать современным экологическим оборудованием. Это позволит отечественной экологии выйти на передовые позиции и решать важнейшие вопросы, выдвигаемые современным обществом.

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.