Человек интересовался экологией с практической точки зрения с самых ранних периодов своей истории. В примитивном обществе каждый индивидуум, для того чтобы выжить, должен был иметь определенные знания об окружающей среде, о силах природы, о растениях и животных, которые его окружали.

Фактически цивилизация возникла тогда, когда человек научился использовать огонь и другие средства, позволяющие ему изменять среду своего обитания. В настоящее время, если человечество хочет сохранить свою цивилизацию, оно более чем когда-либо нуждается в достаточно полных знаниях об окружающей среде, поскольку основные законы природы действуют по–прежнему. Рост населения и значительное воздействие на среду хозяйственной деятельности человека лишь изменили их относительное значение и усложнили зависимость от них человека.

В последние десятилетия все возрастающую роль в изменениях биосферы играет антропогенная деятельность. Человечество с легкостью перестраивает сушу, обрекает озера на осушение, углубление, загрязнение, ограждает реки дамбами и плотинами. Нередко деятельность человека наносит непоправимый вред окружающей природной среде, приводя к непредвиденным изменениям в окружающей среде. В мире имеется немало очагов экологического кризиса.

Умение познавать законы природы и правильно их использовать – основное условие сохранения нашего общего дома. Чрезвычайно важно это теперь, когда человек особенно активно воздействует на окружающую среду. Еще в 1926 г. академик В. И. Вернадский писал, что «… с человеком, несомненно, появилась новая огромная геологическая сила на поверхности нашей планеты».

Ответственное, заботливое отношение к природе, ко всему живому на Земле должно стать нормой поведения каждого человека. Понимание основных экологических принципов и законов должно быть приоритетным во взаимоотношениях человека с окружающей средой. Резкое увеличение уровня антропогенной нагрузки на экосистемы и биосферу в целом требуют разработки стратегии управления природными ресурсами и экологическим состоянием окружающей среды.

Экологическое образование является одним из путей формирования экологической грамотности. Наиболее важным результатом экологического образования принято считать ответственное отношение к среде обитания, которое позволит снизить антропогенную нагрузку на природную среду. Экологическое образование должно стать первой ступенью на пути реализации мероприятий по охране окружающей среды.

Раздел I. Основы общей экологии Глава 1. Основные экологические принципы

1.1. Предмет и содержание экологии

Термин «экология» (от греч. oikos – дом, местообитание и logos – знание, учение) ввел в науку выдающийся немецкий биолог Эрнст Геккель в 1869 г. В своем труде «Всеобщая морфология организмов» Э.Геккель писал: «биология смешивается с экологией, с наукой об экономии, об образе жизни, о внешних жизненных отношениях организмов друг с другом….».

В буквальном смысле экология – это наука об организмах «у себя дома». При этом «дом», в широком смысле относится к нашему общему «дому» - окружающей среде.

В первой половине XIX века в известном американском словаре английского языка Ноа Вебстера приводится следующее определение экологии: «Предмет экологии – это совокупность или структура связей между организмами и их средой».

При всем многообразии существующих определений экологии как науки, все они базируются на трех основных понятиях:

• живые системы (организмы, популяции, биоценозы);

• взаимодействия (взаимоотношения);

• окружающая среда (среда обитания).

Чаще экологию определяют как науку об отношениях организмов или групп организмов к окружающей их среде или как науку о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания.

Подобно всем другим областям знаний экология развивалась непрерывно, но неравномерно.

Первые сведения о растениях и животных, и их взаимодействие с окружающей средой, носящие явно экологический характер сформировались еще в глубокой древности и были обнаружены в трудах древнегреческих философов. Элементы экологических знаний содержались в трудах Гиппократа и Аристотеля. Так, Аристотель (384-322 гг. до н.э.) в книге «История животных» привел классификацию животных с экологической окраской.

В XVII-XVIII веках происходило накопление сведений о растениях и животных, формировались представления о закономерностях в их распределении. Накоплению экологических сведений во многом способствовали многочисленные географические экспедиции и путешествия известных ученых и путешественников. Становление экологии как науки связано с именами ряда крупных ученых, которые заложили основы для ее развития.

К.Линней (1707-1778) – великий натуралист является одним из главных основоположников экологии. Взаимосвязь между животными и растительными организмами рассматривалась им с точки зрения пользы для всего сообщества в целом. В монографии «Устройство природы» первый президент Шведской академии наук сделал важный шаг в развитии концепции целостности биологических систем: наряду с взаимозависимостью растительных и животных организмов в сообществе он постулировал обязательную субординацию функций и иерархию структур. Всемирную славу Линнею принесла созданная им система растительного и животного мира, включающая бинарную номенклатуру и описание большого числа видов и растений.

А.Л.Лавуазье (1743-1794) – выдающийся французский химик. В 1792 г. обосновал суть биологического круговорота главного элемента органического вещества- углерода.

Ж.Б.Ламарк (1744-1829) – выдающийся французский биолог, автор труда «Философия зоологии» - учения об адаптации (приспособлениях) организмов к условиям среды и концепции биосферы как «глобального результата» переработки органического вещества.

Ж.Ламарк указывал, что растения в качестве исходного материала используют находящиеся в «свободном состоянии» основные элементы (неорганические вещества), а животные разрушают образованные соединения.

Ж. Бюффон (1749-1788) – известный французский естествоиспытатель, автор многотомного труда «Естественная история», в котором описал влияние различных условий среды (пищи, почв, климата) на изменчивость («вырождения») видов, высказал идею о единстве растительного и животного мира.

Т.Мальтус (1766-1834) – английский экономист. В своей работе «Опыт о законе народонаселения» предложил уравнение геометрического (экспоненциального) роста и предложил первую математическую модель роста популяции.

А.Гумбольт (1769-1859) – немецкий географ и путешественник, предпринявший первые попытки выявить общие закономерности влияния климата на растительность земного шара, что положило начало развитию нового направления в науке – биогеографии.

К.Ф.Рулье (1814—1858) – профессор Московского университета конкретизировал идеи о взаимозависимости и причинно-следственных связях между организмами и средой обитания. Экологические исследования К.Рулье привели его к формулировке «Закона двойственности жизненных элементов»: «для совершения полного круга развития нужно обоюдное участие двоякого рода элементов, принадлежащих живому, и элементов, для него внешних. Закон двойственности жизненных элементов, или закон общения животного с миром. Этот закон имеет самое общее, мировое значение». Идею эволюции органического мира Рулье выдвинул несколькими годами раньше выхода в свет знаменитого труда Ч. Дарвина о происхождении видов.

Ч.Дарвин (1809-1882) – английский натуралист и путешественник. В 1859 г. Дарвин в труде «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» представил большой материал по экологическим закономерностям жизни растительных и животных сообществ. Сформулированная Дарвином теория эволюции путем естественного отбора заставила рассматривать организм в неразрывной связи с окружающей его средой. Работа Дарвина стала основополагающей для Э.Геккеля при формировании термина «экология».

А.Н.Бекетов (1825-1902) – первый президент Петербургского общества естествоиспытателей и ректор Петербургского университета (1876-1883). Бекетов одновременно с выходом в свет труда Ч.Дарвина и независимо от него с естественно-научных позиций объяснил целесообразное устройство органических форм.

Выдвинул представление о «биологических комплексах», как группах растений, распространяющихся под воздействием суммы внешних условий, к которым тот или иной вид растения приспособился в процессе своего исторического развития. Разрабатывал многие вопросы экологической географии растений.

Автор первого в России полного систематического учебника ботаники и учебника по географии растений. Создатель школы русских географо-ботаников.

В.В.Докучаев (1846-1903) – великий русский почвовед. В.Докучаев рассматривал природный феномен почв как результат взаимодействия комплекса факторов почвообразования, главными из которых являются климат, растительность и материнская порода.

По существу, Докучаев подошел к трактовке почвы как основного элемента экосистемы. С его именем связано рождение генетической классификации почв, отражающей явления широтной зональности и вертикальной поясности, вызванные изменениями климата. Начал развивать применительно к наземным экологическим системам «учение о тех многосложных и многообразных соотношениях и взаимодействиях, - а равно о законах, управляющих вековыми изменениями их, - которые существуют между живой и мертвой природой». Однако завершить свой капитальный труд ученый не успел. Идеи В.В.Докучаева оказали большое влияние на дальнейшее развитие представлений о целостности природных комплексов, объединяющих сообщества живых организмов и абиотические условия их обитания. Ученик Докучаева В.И. Вернадский назвал своего учителя «русским самородком».

В XIX в. интерес к огромному разнообразию животных и растений и влиянию на них различных условий среды (температуры, влажности, света, типа почвы, климата) был велик. Это была эпоха широкого накопления знаний. К концу XIX в. накопленные знания и представления о взаимоотношениях организмов с условиями среды послужили толчком для формирования экологии как самостоятельной науки.

Однако особую популярность экология приобретает лишь во второй половине XX века. Основная причина возрастания интереса к экологии связана с ее тесной связью с важнейшими проблемами современного мира: угрозой истощения природных ресурсов и загрязнением окружающей природной среды. Развитию экологии способствовали и постепенно расширяющиеся представления о ней.

Первоначально экологию рассматривали как биологическую науку, но со временем она превращается в комплексную дисциплину, связывающую биологические и физические явления.

Лучше всего определить содержание современной экологии исходя из концепции уровней организации:

Биотические Компоненты	Гены	Клетки	Органы	Организмы	Популяции	Сообщество
Абиотические компоненты	Вещество_____________________Энергия
Биосистемы	Генетичес кие системы	Клеточные системы	Системы органов	Системы организмов	Популяцион ные системы	Экосистемы

В экологии, исходя из концепции уровней организации жизни, выделены системы:

• на уровне организмов (особей) – системы организмов;

• популяций – популяционные системы;

• сообществ - экосистемы.

При этом под системой понимается упорядоченно взаимодействующие и взаимозависимые компоненты, образующие единое целое.

Термин популяция обозначает группу особей любого вида организмов. Сообщество (биотическое сообщество) включает все популяции, занимающие определенную площадь или объем. Сообщество и неживая среда функционируют совместно как экологическая система или экосистема.