Тема 1 Гидроэкология как Наука

1.1 Предмет, задачи и методы дисциплины

1.2 Связь гидроэкологии с другими дисциплинами

1.3 История возникновения и развития гидроэкологии

1.4 Основные направления гидроэкологии

 

1.1 Предмет, задачи и методы дисциплины

 

Гидроэкология (водная экология, экология гидросферы – от греч. hydor – вода, oikos – жилище, logos – учение), раздел экологии, изучающий водные экосистемы, их структуру и закономерности функционирования, включая взаимодействие между водной средой и обитающими в ней организмами [1].

Исходя из этого определения, основным объектом гидроэкологии как науки следует считать водные экологические системы, т. е. структурно-организованные системы, в которых биотические и абиотические элементы связаны функционально в единое целое на базе круговорота веществ и трансформации потока энергии.

Предметом исследований гидроэкологии являются экологические процессы в водной среде, т. е. процессы взаимодействия гидробионтов, их популяций и сообществ между собой и с абиотическими компонентами водных экосистем.

Цель гидроэкологии может быть определена как познание экологических процессов, происходящих в водной среде, и управление ими для оптимизации использования водных ресурсов.

Основной задачей гидроэкологии является изучение экологических процессов в гидросфере в интересах ее освоения и оптимизации управления водными экосистемами. Одна из важнейших задач гидроэкологии – оценка устойчивости и уязвимости водной экосистемы.

Гидроэкология решает следующие главные теоретические задачи:

– изучение общих внутренних закономерностей структурно-функциональной организации водных экосистем, которые и определяют круговорот вещества и поток энергии в них;

– исследование зависимостей круговоротов вещества и потоков энергии от факторов внешней среды, в том числе и антропогенных.

Конкретные практические задачи гидроэкологии:

– повышение биологической продуктивности водоемов для получения из них наибольшего количества биологического сырья;

– оптимизация функционирования экосистем, создаваемых для очистки питьевых и сточных вод;

– экспертная оценка экологических последствий зарегулирования,
перераспределения и переброски стока рек, антропогенного изменения гидрологического режима озер и морей;

– оценка вновь создаваемых промышленных, сельскохозяйственных и других предприятий с целью охраны водных экосистем от недопустимых повреждений;

– мониторинг водных экосистем;

– нахождение путей управления, форм отношения людей к водным экосистемам, при которых польза от последних была бы наибольшей, а вред – наименьшим;

– создание научных основ охраны водных экосистем;

– поиск мер обеспечения людей чистой водой, поскольку потребность в ней с ростом цивилизации непрерывно увеличивается, а имеющиеся природные запасы истощаются, особенно в результате загрязнения водоемов.

Главным методом гидроэкологии, как и остальных экологических дисциплин, является системный подход, т.е. рассмотрение экосистемы как целого, и количественный учет протекающих в ней потоков энергии, вещества и информации.

Основным методом современной гидроэкологии является системный анализ структуры, функции и связей популяций и биоценозов между собой и с факторами среды обитания. Он строится на количественной основе с целью выявления закономерностей, позволяющих управлять структурой и функционированием элементов гидросферы.

Одним из главных методов гидроэкологии остается эколого-географический метод, т. е. наблюдения в природе.

Для количественного учета используют различные приборы как специфически гидробиологические – дночерпатели, драги, планктонные сети, планктоночерпатели, батометры различных конструкций, так и многие приборы, заимствованные из арсеналов гидрохимии, гидрофизики, гидрологии. В последнее время часто используются дистанционные биофизические приборы.

Гидроэкология – не только биологическая наука, это и социально-экологическая дисциплина, имеющая большое социальное значение, поскольку рассматривает влияние хозяйственной деятельности человека на качество воды, состояние и функционирование водных экосистем в целом как составляющих окружающей среды [1].

1.2 Связь гидроэкологии с другими дисциплинами

Биосфера нашей планеты существует в виде живых организмов и продуктов их жизнедеятельности в газообразной оболочке Земли – атмосфере, твердой – литосфере и жидкой – гидросфере. Наиболее широкой ареной жизни является гидросфера. Если общая площадь поверхности планеты 510·10⁶ км², то 362·10⁶ км² (более 70,5 %) занимает водное зеркало, с учетом же подземных вод окажется, что водная оболочка покрывает почти всю Землю.

Гидроэкология тесно связана прежде всего с науками о гидросфере – гидрохимией, гидрофизикой, гидрологией.

Гидрохимия –часть геохимии, изучающая химический состав естественных вод и протекающие в них химические реакции.

Гидрофизика – часть геофизики, исследующая физические свойства природных вод и протекающие в них физические процессы.

Гидрология – часть географии, изучающая природные воды, закономерности круговорота воды в природе.

Кроме того, в гидрологии суши можно выделить еще науку о водотоках (потамология), ледниках (гляциология).

Близка гидроэкология и к таким географическим дисциплинам, как океанология и лимнология.

Океанология – наука о Мировом океане (т. е. совокупности океанов и морей земного шара) и процессах, протекающих в нем.

Лимнология (или озероведение) изучает воды замедленного стока поверхности суши.

Лимноэкология – часть гидроэкологии, изучающая структуру и функционирование экологических систем поверхностных пресных вод суши (озер, водохранилищ, рек).

Гидроэкология связана и с рядом биологических дисциплин (ботаникой, зоологией, микробиологией).

Гидроэкология, являясь дисциплиной биологической и географической, тем не менее, в первую очередь, теснейшим образом связана с экологией. Следует отметить, что именно водная экология относится к одной из самых успешно развивающихся частей экологии.