Предмет, структура та завдання сучасної екології. Методи екологічних досліджень.

Екологія, подібно до генетики відносно молода біологічна наука. Вона сформулювалася лише в середині ХІХ сторіччя, коли остаточно стало зрозумілим, що неможливо вивчати живі організми у відриві від їхнього середовища існування.

Отже, екологія (грец. «ойкос» - дім, житло та грец. «логос» - вчення) – це наука (галузь знань), що вивчає взаємодію організмів та їх угруповань із середовищем існування. Як самостійна наука вона сформулювалася наприкінці ХІХ ст. термін «екологія» запровадив німецький біолог Ернст Геккель у 1866 р.

Головними завданнями екології є:

- встановлення закономірностей взаємозв’язків між організмами, їх угрупованнями та умовам и довкілля;

- дослідження структури та функціонування угруповань організмів;

- розробка методів визначення екологічного стану природних та штучних угруповань;

- спостереження за змінами в окремих екосистемах та біосфері в цілому, прогнозування їхніх наслідків;

- створення бази даних та розробка рекомендацій для екологічно безпечного планування господарської та соціальної діяльності людини;

- застосування екологічних знань у справі охорони довкілля та раціонального використання природних ресурсів.

Предметом екології є різноманітність та структура зв’язків між організмами, їх угрупованнями та середовищем існування, а також склад і закономірності функціонування угруповань організмів: популяцій, біогеоценозів, біосфери в цілому.

В структурі сучасної екології виділяють такі основні напрямки; загальну, спеціальну та прикладну екологію. Загальна екологія вивчає фундаментальні проблеми структурно-функціональної організації екосистем, а також досліджує взаємодію біосистем різних рівнів інтеграції між собою та довкіллям.

Спеціальна екологія досліджує закономірності функціонування конкретних екосистем або особливості пристосування популяцій різних видів організмів чи їх угруповань до умов навколишнього середовища. Прикладна екологія з'ясовує різні аспекти дії чинників довкілля на біосистеми і спрямована на розв'язання головним чином практичних питань.

• агроекологія (сільськогосподарська екологія)
• аутекологія (екологія організмів)
• популяційна екологія (демекологія)
• синекологія (екологія угруповань)
• системна екологія (екологія екосистем)
• екологія людини із такими підрозділами, як соціоекологія, антропоекологія.

Методи екологічних досліджень. Вчені-екологи використовують різноманітні заходи: спостереження, ізотропні, спектрометричні, калориметричні, хроматографічні та інші фізичні та хімічні методи досліджень, методи дистанційного вимірювання, автоматичного контролю, визначення видового складу, методи екологічної індикації тощо.

Методи екологічні індикації дають можливість визначити стан і властивості екосистем за видовим складом та співвідношенням між собою певних (еталонних) груп видів. Накопичення даних екологічних досліджень дає змогу передбачити спрямованість змін, які відбуваються в екосистемах та біосфері в цілому.

Зокрема, для проведення постійних спостережень широко застосовується метод екологічного моніторингу. Екологічний моніторинг може бути локальним, регіональним чи глобальним.

Важливе значення для екологічних досліджень має моделювання. За допомогою математичного моделювання можна моделювати взаємозв’язки організмів в екосистемах (харчові, конкурентні тощо), залежність змін чисельності популяцій та їх продуктивності від дії екологічних факторів.

Як і будь-яка інша наука, екологія має науковий та прикладний аспекти. Науковий аспект – це прагнення до пізнання заради самого пізнання, і щодо цього на перше місце постає пошук закономірностей розвитку природи та їх пояснення. Прикладний аспект – це застосування зібраних знань для вирішення проблем пов’язаних з навколишнім середовищем. Основним завданням прикладної екології є пізнання законів і закономірностей взаємодії людського суспільства з біосферою з метою запобігання порушенню екологічної рівноваги внаслідок антропогенної дії на навколишнє середовище і на основі цього розробка заходів для забезпечення екологічної та техногенної безпеки біосфери. Екологічна безпека це такий стан навколишнього природного середовища, за якого забезпечується збалансований вплив різних факторів (у разі техногенної безпеки – техногенних факторів), що не погіршують функціонування екосистем, здатності біосфери до саморегулювання та не сприяють виникненню небезпеки для здоров’я людей.

Об’єктом дослідження є природні, природно-антропогені екосистеми і макроекосистема, якою є біосфера (Всесвіт), тобто зміна її властивостей (рослинного і тваринного світу, ландшафту, клімату, геохімічних процесів та впливу на космічних простір) під впливом антропогенної діяльності.