Когда сформировалась наука экология растений

Обновлено: 04.10.2024

Экология растений (греч. Оиkоs - дом, среда + lоgos - слово) - наука, которая изучает взаимосвязи и взаимовлияние растений и растительных сообществ с факторами внешней среды. Она возникла на грани общей экологии и ботаники.

Основатель науки

Основателем экология растений есть Б.А. Келлер. Значительный вклад в становление экологии растений сделали отечественные ученые В.И. Вернадский, И.К. Пачоский, В.П. Поспелов, В. Аверин, О. Лебедев, П. Свириденко и др.

В экологии растений различают аутэкологию и синекологии. Аутэкология (греч. Autos - сам + oikоs - дом, среда + lоgos - слово) изучает связи отдельных растительных организмов с окружающей средой. Синэкология (греч. Syn - вместе + oikоs - дом, среда + lоgos - слово) изучает жизнь популяций различных видов растений, животных и микроорганизмов и их взаимодействие с внешней средой. Изучением популяций занимается популяционная экология, или демэкология, которую часто относят к аутэкологии.

В экологии растений используют различные методы, в основном количественные. Они базируются на достижениях физиологии растений. Для исследования часто используют Климатрон - установки, позволяющие создавать и контролировать условия окружающей среды.

Понятие

Главными понятиями экологии растений (Как и в общей н.э.) является биосфера, среда обитания и экосистема.

Биосфера - оболочка Земли, которая включает часть атмосферы, литосферы и гидросферы, заселенных живыми организмами. Термин ввел австрийский ученый Э. Зюсс (в 1875 г.). Целостное учение о биосфере разработал украинский ученый В.И. Вернадский.

Среда обитания - совокупность внешних условий, в которые попадает растительный организм или другая более сложная биологическая система.

Экосистема - биологическая система, составляет функциональное единство группировки растительных организмов и окружающей среды. Она способна к саморегуляции и самовозобновлению. Различают микроэкосистемы (небольшие водоемы, солончаки и т.п.), мезоэкосистеми (луговой степи, дубрава) и макроэкосистемы (континент, океан).

Экологические факторы

Совокупность факторов среды, которые влияют на тот или иной растительный организм, составляют экологические факторы. Экологические факторы делятся на абиотические - климатические (влага, тепло, свет, воздух), едафичные (почва, вода), орографические (рельеф), биотические - фитогенные (влияние растений), зоогенные (влияние животных), антропичные (влияние человека). Экологические факторы влияют не изолированно, а в комплексе, не исключает самостоятельности и специфики каждого из них. Под влиянием определенных экологических факторов сформировались те или иные экологические группы растений (напр., Гигрофиты, мезофиты, ксерофиты, галофиты т.д.).

Литература

Барная М.М. Ботаника. Сроки. Понятия. Персоналии. - М., 1997;
Мороз И.В., Гришко-Богменко Б.К. Ботаника с основами экологии. - М., 1994;
Сытник К.М., Брайон А.В., Гордецкого А.В. Биосфера. Экология. Охрана природы. - М., 1987.

Полезно знать

© VetConsult+, 2015. Все права защищены. Использование любых материалов, размещённых на сайте, разрешается при условии ссылки на ресурс. При копировании либо частичном использовании материалов со страниц сайта обязательно размещать прямую открытую для поисковых систем гиперссылку, расположенную в подзаголовке или в первом абзаце статьи.

ЭКОЛОГИЯ - это наука о взаимоотношениях живых существ между собой и с окружающей их неорганической природой, о связях св надорганизменных системах, о структуре и функционировании этих систем.

Экология растений – это наука, изучающая взаимоотношения растений с окружающей их средой и друг с другом. Предметом изучения экологии, таким образом, являются растения, или их группы, изменяющиеся под влиянием различных факторов внешней среды.

Экология подразделяется на разделы: аутэкология, дэмэкология и синэкология.

АУТЭКОЛОГИЯ – это раздел экологии, изучающий влияние факторов среды на отдельный организм.

дэмэкология – это раздел экологии, изучающий влияние факторов среды на популяции.

СИНЭКОЛОГИЯ – это раздел экологии, изучающий взаимоотношения группы организмов (растительные сообщества) с окружающей их средой.

Объекты исследования экологии — в основном, системы выше уровня отдельных организмов: популяции, биоценозы, экосистемы, а также вся биосфера. Предмет изучения — организация и функционирование таких систем.

Главная задача прикладной экологии — разработка принципов рационального использования природных ресурсов на основе сформулированных общих закономерностей организации жизни.

Методы исследований в экологии подразделяются на полевые, экспериментальные и методы моделирования.

Полевые методы представляют собой наблюдения за функционированием организмов в их естественной среде обитания.

Экспериментальные методы включают в себя варьирование различных факторов, влияющих на организмы, по выработанной программе в стационарных лабораторных условиях.

Методы моделирования позволяют прогнозировать развитие различных процессов взаимодействия живых систем между собой и с окружающей их средой

Экология растений тесно связана с другими разделами ботаники. Морфологи растений рассматривают строение и форму растений как результат воздействия окружающей среды на растения в процессе их эволюции; геоботаника и география растений при изучении закономерностей распространения растений основываются на знании взаимоотношений между растениями и средой и т. д. Экологическая наука вбирает в себя ряд других наук: физику, химию, метеорологию, физиологию растений, биохимию, агрохимию, морфологию растений, почвоведение и др.

Экология имеет большое значение для практической деятельности человека. Данные экологии позволяют установить, при каких почвенных и климатических условиях можно получать высокие урожаи, как повысить производительность естественных сенокосов и пастбищ и др. Хозяйственное освоение целинных и залежных земель, районов развития мерзлоты, пустынь и болот, акклиматизация растений, борьба за урожай основаны на знании экологии растений.

Только зная достаточно глубоко закономерности развития растительного покрова и условия существования растений, человек, своим вмешательством не нанесет непоправимый ущерб природе.

Последние десятилетия характеризуются бурным ростом экологических исследований почти во всех странах. Это связано с чрезвычайно обострившейся проблемой охраны природной среды.

1.Все связано со всем. Это закон об экосистемах и биосфере.

2. Все надо куда-то девать. Это закон о хозяйственной деятельности человека, отходы от которой неизбежны, и потому нужно думать и об уменьшении их количества и последующем захоронении этих отходов.

3.За все надо платить. Это всеобщий закон рационального природопользования. Платить нужно энергией за дополнительную очистку отходов, удобрением – за повышение урожая, санаториями и лекарствами –за ухудшение здоровья человека.

4.Природа знает лучше. Это самый важный закон природопользования. Он показывает, что с природой нужно сотрудничать, используя биологические механизмы для очистки стоков, и для повышения урожая культурных растений.

Растительный организм и среда находятся в тесном единстве. Что же представляет собой среда?

Содержание

XVIII и XIX вв. ~ Предыстория экологии

Ботаническая география и Александр фон Гумбольдт

В течение XVIII и в начале XIX века, великие морские державы, такие, как Великобритания, Испания и Португалия отправляли мировые разведывательные экспедиции по развитию морской торговли с другими странами, а также начали открывать новые природные ресурсы и каталогизировать их. В начале XVIII века было известно около двадцати тысяч видов растений, в сравнении с сорока тысячами в начале XIX века, и почти 400 000 сегодня.

Эти экспедиции объединили многих учёных, в том числе ботаников, как, например, немецкий исследователь Александр фон Гумбольдт. Гумбольдт часто считается отцом экологии. Он был первым, кто взялся за изучение взаимосвязи между организмами и окружающей их средой. Он выявил существующие отношения между наблюдаемыми видами растений и климата, и описал растительные зоны в зависимости от широты и высоты над уровнем моря. В настоящее время на эти вопросы отвечает геоботаника.

Понятие биоценоз: Уоллес и Мебиус

Дарвин и наука экология

Начало XX века ~ Расширение экологической мысли

Биосфера: Эдуард Зюсс, Генри Чандлер Кловер, Влади́мир Ива́нович Верна́дский

К XIX веку, экология расцвела благодаря новым открытиям в области химии Лавуазье и Соссюр, прежде всего азотного цикла. После наблюдения за жизнью в атмосфере, гидросфере и литосфере на каждой части цикла, австрийский геолог Эдуард Зюсс предложил термин биосферы в 1875 году. Зюсс предложил название биосферы как условия, способствующие жизни, как, например, на Земле — флора, фауна, полезные ископаемые, и так далее.

В 1920-е годы Влади́мир Ива́нович Верна́дский, русский геолог, который жил во Франции, подробно представил биосферу в его работе Биосфера (1926), а также описал основные принципы биогеохимических циклов. Таким образом, он пересмотрел биосферу как совокупность всех экосистем.

Математическое моделирование

В 1925-1926 годах Вито Вольтерра создал ряд математических моделей роста популяций, межбиотических отношений. Позднее его работа была дополнена разработками А. Лотки (1934 г.) и Г.Ф. Гаузе (1935 г.).

Надорганизменные системы и поиск объекта экологии

На XIX веке, ботаническая география и зоогеография в совокупности образуют основу биогеографии. Это наука, занимающаяся обитанием видов, пытается объяснить причины присутствие данных видов в данном месте. В 20-е годы идут активные споры о том, что должно являться объектом экологии. Большинство сходится к мысли, что объектом должна являться надорганизменная система. Было предложено несколько таких структур: "микрокосм" А.Тинемана и С.А.Форбса, "природный комплекс" Е.Маркуса, "голоцен" К.Фридерикса, "сверхорганизм" Ф.Клементса.
В 1935 году Артур Тэнсли, британский эколог, придумал термин экосистема — интерактивные системы, установленные между биоценозом (группа живых существ), и их биотопов, окружающей средой, в которой они живут. Таким образом, Экология стала наукой экосистем. Концепция экосистем Тэнсли была принята энергичным и влиятельным биологом педагогом Юджином Одумом. Вместе со своим братом, Говардом Одумом, Юджин Одум написал учебник: на различных его изданиях которых (начиная с 1953) воспитано не одно поколение биологов и экологов в Северной Америке.

Трофодинамика

У истоков трофодинамического направления стоят: Р.Линдеман и В.В.Станчинский, Г.Г. Винберг.

Сукцессия

Влияние экологии на социальные и гуманитарные науки

Экология человека

Экология человека началась в 1920-х годах на основе изучения изменений в сукцессии в городе Чикаго. Она стала отдельной областью исследования, проведённого в 1970-х годах. Это стало первым признанием того, что люди, которые колонизировали все на континентах Земли, являются одним из основных экологическим фактором. Человек в значительной степени изменяет окружающую среду на основе перестройки своего обитания (в частности, городское планирование), интенсивно эксплуатирует такие виды деятельности, как лесозаготовки и рыболовство, а также побочные эффекты от сельского хозяйства, горнодобывающей производство и промышленности. Помимо экологии и биологии экология человека участвует во многих других естественных и социальных науках, таких, как антропология и демография, экономика, архитектуры и городского планирования, медицина и психология, и многое другое. Развитие экологии человека привело к повышению роли экологии как науки в области разработки и управления городами.

В последние годы экология человека занимается исследованием организаций. Ханнан и Фриман (Население экологии организаций (1977), американский Журнал социологии) утверждают, что организации не только адаптируются к окружающей среде. В любой конкретной среде (в равновесии) существует только одна форма организации (изоморфизм). Организационная экология была теории учета различий в организации и их изменение структуры с течением времени.

Джеймс Лавлок и гипотеза Геи

По теории Геи, предложенной Джаймсом Лавлоком в его работе Gaia: A New Look at Life on Earth, в современном представлении Земля должна рассматриваться как единый мир живых макро-организмов. В частности, он утверждал, что совокупность живых организмов развила способности к контролю над глобальной окружающей средой - путём оказания влияния на основные физические параметры в той мере чтобы сохранить благоприятные условия для жизни.

Это видение является главным в наше время, в частности, растущее понимание после Второй мировой войны того, что деятельность человека, такая, как ядерная энергетика, индустриализация, загрязнения и чрезмерная эксплуатация природных ресурсов, подпитывается экспоненциальный рост населения, создавая угрозу катастрофы в масштабе всей планеты.

Сохранение и экологические движения

Начиная с XIX века, экологи и другие природоохранные организации используют экологию и другие науки (например, климатологию), для поддержания своих пропагандистских позиций. Мнения экологов зачастую противоречивы по политическим или экономическим причинам. Как результат, некоторые научные работы в области экологии непосредственно влияют на политику и политические дискуссии.

Экология и глобальная политика

Затем, в 1997 году, опасности биосферы были признаны с международной точки зрения на конференции ведущей к Киотскому протоколу. В частности, в этой конференции, была подчеркнута растущая опасность парникового эффекта — связанная с увеличением концентрации парниковых газов в атмосфере, что приводит к глобальным изменениям климата. В Киото, большинство государств мира признали важность изучения экологии в мировом масштабе, а также принять во внимание воздействие человека на окружающую среду Земли.

Первый опыт экологического аудита промышленных предприятий в России

Как известно, экология — достаточно молодая наука, появившаяся как отдельная дисциплина на рубеже XIX и XX веков. Собственно, наукой её стали считать лишь в ближе к 60м годам XX века, когда состояние окружающей среды вызвало у людей серьёзное беспокойство. А вот предыстория экологии началась гораздо раньше: далеко не каждому известно, что, возможно, первым экологом на Земле был… Аристотель!

Авторы Античного мира и тема экологии

Аристотель оказался не единственным среди своих современников, кого волновали вопросы экологии. В частности, Гиппократ (460 - 356 до н.э.), называемый отцом медицины, является автором множества трудов, посвящённых врачеванию и анатомии человека, а также темам, непосредственно связанным с экологией.

Средневековая наука экология

Интерес к экологии в Средние века заметно поутих в сравнении с Древним миром. Внимания общества, сосредоточенного на богословии, элементарно не хватало на изучение природы и её законов. Весь интерес к природе ограничивался изучением целебных свойств трав, а происходящее вокруг принято было считать промыслом Божиим и принимать как неизбежность.

Существенные изменения в плане интереса к экологии произошли лишь в XIII веке.

Альберт Великий (Альберт фон Больштедт)

Альберт Кельнский, возведённый в ранг святых в 1931 году, был в высшей степени примечательной личностью.

Родившийся в конце XII столетия, будущий философ примерно в 1212 году стал студентом Падуанского университета, где проявил недюжинные способности к естественным наукам, не пользующихся в то время особым успехом среди молодёжи.

Венсант де Бове (1190 ―1264)

Однако следует заметить, что отношение к природе в те времена было исключительно потребительским, и основной целью исследований являлся поиск путей обогащения и максимального использования природных ресурсов наряду с приложением минимальных усилий.

Экологическая наука эпохи Возрождения

В этот период наблюдается перелом во всех сферах жизни человека ― от выхода экономических отношений на более высокий уровень до стремительного и разностороннего развития наук.

Предпосылками подобных метаморфоз послужили политические процессы, происходящие в социуме XIV — начала XVII веков: становление буржуазного общества заставило его членов по-новому взглянуть на природу и собственно на человека как её неотъемлемую часть.

Пришла пора систематизировать стихийно копившиеся на протяжении веков знания и разделить их на самостоятельные отрасли, не смешивая воедино открытия из области физики, географии, химии и ботаники. Черты биологии как науки начали чётко прорисовываться в общественном сознании.

Конечно же, науки тех веков были далеки от экологии в современном понимании этого слова, но нельзя не согласиться, что в сравнении со Средневековьем, это был прорыв…

Имена, вошедшие в историю экологии Реннесанса

Если развитие экологии как науки в Средние века было сопряжено с накоплением знаний, то вполне естественным является то, что основной особенностью периода Возрождения стала систематизация и анализ имеющихся данных.

Первыми систематиками стали:

Можно назвать ещё множество имён, чья деятельность была объединена одной общей идеей: состояние и обилие растений непосредственно зависит от условий их произрастания, качества почвы, погодных условий и прочих факторов.

Первые экологические эксперименты

Проведение первого в истории человечества эксперимента экологической направленности стало своеобразным предвестником появления экологии как науки. Роберт Бойль (1627— 1691) ― известный английский химик ― доказал посредством эксперимента влияние атмосферного давления на животных.

Интересно, что эксперименты, связанные с растениями, начали проводиться гораздо раньше, чем с животными.

Экология и путешествия

Немалый вклад в развитие экологии сделали и путешественники XVII-XVIII веков, обращавшие внимание на образ жизни животных в разных странах, миграции и межвидовые взаимоотношения, проводя параллели и делая логические заключения о зависимости этих фактов от условий обитания.

Среди них ― Антони ван Левенгук, натуралист из Нидерландов. Французский биолог Жорж-Луи Лекле́рк, граф де Бюффо́н, чьи работы стали основой учения Дарвина и Ламарка.

Наука и сплетни

Путь становления экологии нельзя назвать гладким и планомерным ― бытовавшие в мире средневековые нелепицы продолжали провозглашаться в качестве научных аксиом.

К примеру, идея самопроизвольного зарождения жизни на Земле, господствовавшая в обществе, была наголову разбита итальянским биологом Франческо Реди ещё в конце XVII столетия, но продолжала существовать вплоть до XIX века.

Учёные мужи свято верили, что птицы и насекомые могут зарождаться из веток деревьев, а выращивание гомункулуса (человекоподобного существа) в колбе считалось вполне реальной задачей, хотя и противозаконной. Для создания мыши предположительно требовался человеческий пот, поэтому на роль лучшего материала для таких целей претендовала грязная рубашка.

Становление экологии в России

Российские натуралисты XVIII века, как и географы, уделяли серьёзное внимание взаимосвязи растительного и животного мира с климатом. Самые известные имена ученых, посвятивших этому вопросу свои труды, ― это И. И. Лепёхин и С.П. Крашенников, М. Ломоносов и С. Паллас.

Симон Паллас (1767 – 1810)

Михаил Ломоносов (1711 – 1765)

Рождение современной экологии

Если ранее экология как наука находилась на стадии зарождения, проявляясь в смежных формах ботанической географии, зоогеографии и т.д., то XIX век может по праву считаться веком появления науки экологии как биологической дисциплины.

Теория естественного отбора, идея которой принадлежит одновременно нескольким учёным (Ч. Дарвин, А. Уоллес, Э. Блайт, В. Уэллс, П. Мэтью), как и труды датского ботаника и первого эколога Йоха́ннеса Эуге́ниуса Ва́рминга, стали основой новой науки.

Трансформация смысла, вкладываемого в термин, происходила постепенно, по мере того, как перед человечеством вставали вопросы охраны окружающей среды.

Самостоятельной наукой экология стала лишь в первой половине XX века, когда человечество вплотную подошло к вопросу необходимости охраны природы и окружающей среды. Только к середине века опыт, кропотливо накопленный на протяжении веков человечеством, был собран воедино, как мельчайшие фрагменты сложной мозаики, чтобы дать жизнь науке, чьей целью является сохранение жизни всей планеты.

Некоммерческий просветительский проект
об экологии, ответственных путешествиях
и влиянии человека на природу

Читайте также: