Введение

Изучение организмов и их окружающей среды.

Экология – это естественная наука об отношениях между живыми организмами, включая человека, и их физической средой. Экология рассматривает организмы на индивидуальном, популяционном, сообщественном, экосистемном и биосферном уровнях. Экология соприкасается с тесно связанными науками – биогеографией, эволюционной биологией, генетикой, этологией и естественной историей. Экология является разделом биологии и изучает численность, биомассу и распространение организмов в контексте окружающей среды. Она охватывает жизненные процессы, взаимодействия и адаптации; перемещение веществ и энергии через живые сообщества; сукцессионное развитие экосистем; кооперацию, конкуренцию и хищничество внутри и между видами; а также закономерности биоразнообразия и его влияние на экосистемные процессы. Экология имеет практическое применение в биологии сохранения, управлении водно-болотными угодьями, управлении природными ресурсами (агроэкология, сельское хозяйство, лесное хозяйство, агролесоводство, рыболовство, горнодобывающая промышленность, туризм), городском планировании (городская экология), общественном здравоохранении, экономике, фундаментальной и прикладной науке, а также в социальном взаимодействии человека (экология человека). Слово «экология» (Ökologie) было введено в 1866 году немецким ученым Эрнстом Геккелем. Наука об экологии в том виде, в котором мы знаем ее сегодня, берет начало в 1890-х годах с группы американских ботаников. Эволюционные концепции, связанные с адаптацией и естественным отбором, являются краеугольным камнем современной экологической теории. Экосистемы – это динамически взаимодействующие системы организмов, сообществ, которые они формируют, и неживых (абиотических) компонентов их среды. Экосистемные процессы, такие как первичное производство, круговорот питательных веществ и конструирование ниш, регулируют поток энергии и вещества через окружающую среду. Экосистемы обладают биофизическими механизмами обратной связи, которые смягчают процессы, действующие на живые (биотические) и абиотические компоненты планеты. Экосистемы поддерживают жизненно важные функции и предоставляют экосистемные услуги, такие как производство биомассы (пищи, топлива, волокна и лекарств), регулирование климата, глобальные биогеохимические циклы, фильтрация воды, образование почвы, контроль эрозии, защита от наводнений и многие другие природные особенности, имеющие научную, историческую, экономическую или внутреннюю ценность.

Уровни, объем и масштаб организации

Область экологии охватывает широкий спектр взаимодействующих уровней организации, от микроуровня (например, клетки) до явлений планетарного масштаба (например, биосферы). Экосистемы, например, включают абиотические ресурсы и взаимодействующие живые организмы (то есть отдельные организмы, объединяющиеся в популяции, которые, в свою очередь, формируют отдельные экологические сообщества). Поскольку экосистемы динамичны и не всегда следуют линейному пути сукцессии, изменения могут происходить быстро или медленно в течение тысяч лет, прежде чем будут достигнуты определенные стадии лесной сукцессии под воздействием биологических процессов. Площадь экосистемы может значительно варьироваться – от очень маленькой до огромной. Отдельное дерево не имеет существенного значения для классификации лесной экосистемы, но критически важно для организмов, обитающих в ней и на ней. Однако некоторые экологические принципы демонстрируют коллективные свойства, когда свойства целого объясняются суммой составляющих его частей, например, коэффициент рождаемости популяции равен сумме индивидуальных рождений за определенный период времени.

Иерархия

Экология – это прикладная наука, занимающаяся восстановлением нарушенных территорий посредством вмешательства человека, управлением природными ресурсами и оценкой воздействия на окружающую среду. Эдвард Уилсон еще в 1992 году предсказал, что XXI век станет «эпохой восстановления в экологии». Экологическая наука переживает расцвет благодаря инвестициям в восстановление экосистем и их процессов на заброшенных участках после нарушений. Специалисты по управлению природными ресурсами, например, в лесном хозяйстве, привлекают экологов для разработки, адаптации и внедрения методов, основанных на экосистемном подходе, на этапах планирования, эксплуатации и восстановления земель. Другой пример природоохранной деятельности можно увидеть на восточном побережье США, в Бостоне, штат Массачусетс. Город Бостон принял Постановление о водно-болотных угодьях, повысив стабильность этих экосистем за счет внесения почвенных улучшений, которые способствуют накоплению и циркуляции грунтовых вод, а также обрезки или удаления растительности, потенциально ухудшающей качество воды. Экологическая наука применяется в методах устойчивого использования ресурсов, борьбы с болезнями и пожарами, управления рыбными запасами, интеграции землепользования с охраняемыми территориями и местными сообществами, а также в целях сохранения природы в сложных геополитических условиях.