1. Definicja ekologii i zakres jej badań
2. Podział ekologii:
2.1. Autekologia i synekologia
2.2. Ekologia społeczna
2.3 Ekologia człowieka
3. Środowisko i jego elementy
4. Czynniki ograniczające występowanie organizmów żywych w środowisku :
4.1. Czynniki abiotyczne
4.2. Czynniki biotyczne
5.Główne Wyzwania Świata ( Our Common Future)
1. Definicja ekologii i zakres jej badań
Ekologia to nauka o związkach (współzależnościach) między organizmami a otaczającym je środowiskiem. Termin ekologia pochodzi od greckich słów oikos - dom , miejsce zycia i logos - słowo , nauka tak wiec dosłownie ekologia oznacza naukę o miejscu życia organizmów.
Termin ten wprowadził po raz pierwszy niemiecki zoolog Ernest Haeckel w 1869 roku.
Obecnie ekologie można określić najogólniej jako naukę o ekonomice przyrody. Jest to nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody badającą wzajemne zależności pomiędzy organizmami oraz ich zespołami a środowiskiem.
Ekologia umiejscowiona jest wśród nauk biologicznych jest to uzależnione od przyjętego systemu klasyfikacji nauk o żywej przyrodzie.
Ekologia łączy się także z innymi wykraczającymi poza obręb biologii naukami badającymi środowisko jak na przykład : biogeografia , biofizyka , chemia , klimatologia. Jest wiec w pewnym sensie nauką interdyscyplinarną , łączy zarówno dorobek biologii jak i nauk o środowisku . Mimo tak obszernego zakresu jakim zajmuje się ta nauka jest przypisywana nauką biologicznym.
Współczesna ekologia swym zakresem badań obejmuje wiele dziedzin. Najogólniej interesuje się ona strukturą i funkcjonowaniem przyrody. Zajmuje się między innymi :
1. Ożywionymi i nie ożywionymi elementami środowiska ( ekosystem)
2. Środowiskiem życia organizmów (biotop)
3. Badaniem ogółu organizmów jednego gatunku zamieszkującego wspólny teren
4. Fizjonomią Ziemi lub jej części w której działa człowiek
5. Środowiskiem życia na Ziemi (biosfera)
6. Zespołami ekosystemów
7. Całokształtem potrzeb życiowych organizmów oraz miejscem tych organizmów w obrębie zespołu lub ekosystemu
2. Podział ekologii
2.1 Autekologia i synekologia
Ekologia bada związki między organizmami oraz ich związki ze środowiskiem. W oparciu o ten kierunek badań wyróżnia się dwa podstawowe działy ekologii autekologię i synekologię
Autekologia - inaczej ekologia organizmów , zajmuje się badaniem wzajemnego oddziaływania środowiska abiotycznego na poszczególne organizmy i odwrotnie .
Wyniki badań autekologi są wykorzystywane przy określaniu funkcjonowania ekosystemów.
Synekologia - czyli ekologia ożywionych i nieożywionych elementów środowiska , zajmuje się badaniem zjawisk zachodzących w zbiorowiskach osobników w biocenozach oraz zależności między zbiorowiskami organizmów a ich siedliskiem.
2.2 Ekologia społeczna
Ekologia społeczna to kierunek ekologiczny w socjologii , nauka ta znajduje się jeszcze w stadium tworzenia. Podstawy ekologii społecznej stworzyli w Chicago , w latach 20 - tych XIX wieku R.E. Park , E.W. Burgees i R.D McKenzie.
Ekologia społeczna zmierza do wykrycia prawidłowości zawartych w zmiennych wzorach przestrzennego układu ludności i instytucji przy pomocy metodologii ekologicznej , badając stosunki symbiotyczne jednostek , grup ludzkich i instytucji społecznych.
2.3 Ekologia człowieka
Ekologia człowieka zajmuje się wzajemnym oddziaływaniem środowiska i populacji ludzkich. Wiąże się ona między innymi z biologią człowieka , geografią , antropologią i socjologią. Naturalne środowisko odgrywało od zarania ludzkości podobną rolę w życiu człowieka jak i innych organizmów , decydowało o jego bytowaniu , a zachodzące w nim zmiany ( głównie klimatyczne) powodowały bądź migracje grup ludzkich , bądź ich wymieranie w przypadku braku adaptacji. Zmiany w środowisku naturalnym były zawsze przyczyną zmian kierunku ostrej selekcji naturalnej , a zatem i ewolucji. Postęp w ewolucji człowieka wyrażał się nie tylko w rozwoju biologicznym ale i w jego działalności kulturotwórczej. Działalność człowieka jest przyczyną przekształcania środowiska naturalnego , w wyniku czego powstały środowiska sztuczne , w których zanika selekcja naturalna. Ekologia człowieka dąży do wyjaśnienia wpływów i skutków działania różnych czynników na rozwój człowieka , bowiem każda integracja w środowisko nie tylko uruchamia zjawisko dopasowywania się otoczenia do zaistniałej sytuacji , ale także dopasowywania tej sytuacji do nowych możliwości przyrody.
3. Środowisko i jego elementy
Środowisko to ogół elementów przyrody znajdujących się zarówno w stanie naturalnym jak i przekształconym w wyniku działalności człowieka.
Obejmuje w szczególności powierzchnię ziemi łącznie z glebą , wodą , powietrzem atmosferycznym , świat rośliny i zwierzęcy a także krajobraz.
Środowisko to całokształt otaczających nas , wzajemnie powiązanych ze sobą elementów , takich jak warunki przyrodnicze , atmosferyczne , hydrologiczne a także takich które wynikają z działalności człowieka a wiec społecznych , kulturowych , ekonomicznych. Inaczej mówiąc środowisko obejmuje zasoby naturalne i wytwory działania człowieka , pozwalające na zaspokojenie jego elementowych potrzeb życiowych.
4. Czynniki ograniczające występowanie organizmów żywych w
środowisku.
4.1 Czynniki abiotyczne
Czynniki abiotyczne to oddziaływanie nieożywionych elementów środowiska na organizmy. Wyróżniamy tutaj czynniki klimatyczne np. : temperatura , woda , światło , ciśnienie , wiatr oraz inne czynniki takie jak - gleba , jej struktura skład chemiczny.
Temperatura jest niezmiernie ważnym czynnikiem działającym ograniczająco na organizmy występujące na Ziemi. Przejawy życia są możliwe w bardzo szerokim zakresie temperatur od ok. - 200 C do ok. + 150 C.
Większość organizmów na świecie występuje i przejawia aktywność życiową w strefach geograficznych gdzie średnia temperatura mieści się w przedziale od 0 C do + 30 C.
Światło - promieniowanie słoneczne jest podstawowym źródłem energii na Ziemi , w tym również procesów życiowych organizmów występujących w biosferze. Wpływ światła na organizmy jest zróżnicowany i zależy od jego natężenia , jakości i czasu naświetlania. Emitowane przez Słońce promieniowanie ma bardzo szeroki zakres z którego tylko mały wycinek jest wykorzystywany przez organizmy. Jest to zakres światła widzialnego i aktywnego w procesie fotosyntezy, Przystosowanie się organizmów do wykorzystywania tego fragmentu widma wynika z faktu że właśnie ten zakres promieniowania z największym natężeniem dociera przez atmosferę do powierzchni Ziemi.
Dla roślin światło jest niezbędne do życia , ze względu na jego podstawową rolę w procesie fotosyntezy. Światło słoneczne docierające do roślin lądowych nie różni się w tak znaczący sposób by mogło to mieć istotny wpływ na intensywność fotosyntezy. Natomiast dla roślin i zwierząt żyjących w wodzie na różnych głębokościach , światło stanowi istotny czynnik ograniczający. W wodzie natężenie promieniowania ulega zmianie co jest związane z jego silnym pochłanianiem. Tylko część promieni słonecznych padających na powierzchnię wody przenika w głąb.
Dla zwierząt światło jest ważnym czynnikiem fizycznym. Długość dnia a więc czasu naświetlania oraz intensywność światła , jest czynnikiem regulującym czynności życiowe organizmu takie jak np. : aktywność rozrodcza , wzrost , tępo przemiany materii , wędrówki , orientacje w otoczeniu i.t.p.
Woda jest niezbędnym składnikiem każdego żywego organizmu ale zawartość jej jest zróżnicowana w zależności od wieku oraz etapu rozwojowego organizmu i wynosi przeciętnie od 70 do 80 %.
Woda jest czynnikiem ograniczającym głównie w środowiskach lądowych a w szczególności w środowiskach suchych , natomiast w środowisku wodnym tylko tam gdzie jej ilość ulega dużym wahanią.
W siedliskach suchych ubogich w wodę organizmy wykształciły różne rodzaje przystosowań polegające głównie na gromadzeniu wody lub na ograniczeniu jej wydalania.
Niekiedy woda mimo dostatku w środowisku jest niedostępna dla organizmu .Przykład stanowią siedliska zawierające wodę o większej zawartości soli niż płyny wewnątrz organizmu.
Gazy to inny istotny czynnik ograniczający środowiska , zarówno w atmosferze jak i w wodzie. Największe znaczenie mają tu tlen , dwutlenek węgla i azot. W środowisku lądowym zawartość azotu wynosi 78% , tlenu 21% , dwutlenku węgla 0,03% i jest stosunkowo słaba. W środowisku wodnym procentowa zawartość gazów jest inna niż w powietrzu a ich ilość w wodzie zależy od temperatury , zasolenia ciśnienia atmosferycznego , rozpuszczalności i.t.p.
Tlen w wodzie jak i na lądzie ma istotne znaczenie dla życia organizmów. W środowisku wodnym ilość tlenu jest 20 - 30 razy mniejsza niż w powietrzu i pochodzi najczęściej z procesów fotosyntezy , częściowo zaś dostaj się na drodze dyfuzji z powietrza. Ilość tlenu może tu być w obecnych czasach zakłócona wskutek zanieczyszczeń wód , ściekami i wówczas niedobór lub brak tlenu staje się istotnym czynnikiem ograniczającym egzystencję wielu organizmów.
Dwutlenek węgla , podobnie jak tlen może występować w wodzie w zmiennych ilościach , aczkolwiek w wodzie jest go więcej niż w powietrzu atmosferycznym.
W ostatnich latach szczególnego znaczenia nabiera zawartość dwutlenku węgla w atmosferze jako czynnika wywołującego t.z.w. efekt cieplarniany.
Jest to zjawisko ocieplania się klimatu Ziemi polegające na zatrzymaniu pewnej ilości ciepła emitowanego do atmosfery.
Ciśnienie to siła działająca na określoną powierzchnie. Ciśnienie panujące w atmosferze ziemskiej nazywamy ciśnieniem atmosferycznym natomiast ciśnienie panujące w zbiornikach wodnych hydrostatycznym. Ciśnienie hydrostatyczne jest czynnikiem ważnym ponieważ rośnie ono o 1 atmosferę na każde 10 metrów głębokości. Wysokie ciśnienie panujące w głębinach oceanów najczęściej wywiera ujemny wpływ , przejawiając się w zwalnianiu procesów życiowych. Jednak większość zwierząt żyjących w dużych akwenach wodnych dostosowała się do panującego tam ciśnienia.
4.2. Czynniki biotyczne
Mówiąc o czynnikach biotycznych należy mieć na uwadze oddziaływanie organizmów na siebie czyli zależności wewnątrz gatunkowe , jak również wpływy organizmów na środowisko abiotyczne.
Organizmy nie tylko przystosowują się do środowiska fizycznego lecz także przystosowują to środowisko do swoich potrzeb życiowych.
Skład chemiczny gleby czy wody morskiej w dużym stopniu zależy od wpływu tam żyjących na przykład : rośliny zarastające wydmę piaskową tworzą glebę zupełnie odmienioną od pierwotnego podłoża
Na życie organizmów oddziaływają także inne organizmy. Wiadomo , że od pracy drobnoustrojów glebowych zależy zasobność gleby w składniki odżywcze , które są pobierane przez rośliny. Między żyjącymi obok siebie roślinami zależy również wzajemne oddziaływanie , co przejawia się w współzawodnictwie o światło , wodę czy składniki pokarmowe. Niektóre gatunki roślin wydzielają substancje hamujące lub uniemożliwiające rozwój innych roślin.
Istotny jest także wpływ zwierząt na rośliny . Niektóre z nich przyczyniają się do poprawy struktury gleby , inne pośredniczą w zapylaniu roślin czy w rozsiewaniu roślin.
5. Główne Wyzwania Świata ( Our Common Future)
Our Common Future - Raport Brundland 1987 „Nasza wspólna przyszłość” - raport Światowej Komisji do spraw Środowiska i rozwoju powołanej w 1983 roku przez Zgromadzenie Ogólne Narodów Zjednoczonych dotyczący analizy głównych tendencji wynikających z kurczenia się zasobów naturalnych i z rozwojem gospodarczym. Raport stwierdza że wzrost światowej gospodarki powinien się mieścić w granicach ekonomicznej pojemności naszej planety w związku z czym wzywa się do rozpoczęcia nowej ery - rozwoju zrównoważonego. Czyli rozwoju społeczno - gospodarczego w którym występuje proces integrowania działań politycznych , gospodarczych i społecznych z zachowaniem równowagi przyrodniczej oraz trwałości podstawowych procesów przyrodniczych - w celu równoważenia szans dostępu do środowiska poszczególnych społeczności lub obywateli - zarówno współczesnych jak i przyszłych pokoleń.
Globalizacja problemów ochrony środowiska oznacza postrzeganie i mierzenie problemów z perspektywy ich występowania i oddziaływania , ponad granicami państw w skali globalnej.
W dzisiejszych czasach pojawiło się dla człowieka potencjalne zagrożenie w skali globalnej , pochodzące od zanieczyszczeń w środowisku przyrodniczym.
Jednym z pierwszych objawów globalizaci problemów ochrony środowiska był transport zanieczyszczeń przemysłu energetycznego w tym przede wszystkim związków siarki. Takich globalnych problemów jest znacznie więcej. Jedna z cech charakterystycznych globalizaci problemów ochrony środowiska jest niemożliwość ich zwalczania w skali globalnej , np. : usuwanie związków siarki wywołujących kwaśne deszcze powinno się odbywać w miejscu ich powstawania a skutki uboczne w wyniku przemieszczania nie usuniętych związków siarki powodują zanieczyszczanie środowiska nie tylko w miejscu ich powstawania ale i w innych regionach świata.
Takie zrozumienie globalnych problemów ochrony środowiska powoduje potrzebę odpowiedniej reakcji i opracowania reguł potrzebnych do realizacji ochrony środowiska w skali globalnej.