Екология — наука за екосистемите, биоразнообразието и взаимодействията
Екология — всичко за екосистемите, биоразнообразието и взаимодействията: причини, заплахи и решения за опазване на природата.
Екологията е дял от биологията, който изучава флората и фауната (живите същества), околната среда и техните взаимодействия. Произлиза от гръцкото oikos = дом; logos = изследване.
Екологията обхваща различни нива на организация — от индивидуалните особености на отделните организми, през популации и биологични общности, до екосистеми, биоми и цялата биосфера. Тя описва как енергията преминава през хранителни вериги и мрежи, как се движат и трансформират вещества в цикли на веществата (например въглероден и азотен цикъл), както и как фактори като климата, почвените условия и взаимодействията между видовете оформят разпределението и динамиката на организмите. Екологичните изследвания разглеждат както естествени процеси (напр. сукцесия, естествени смущения), така и човешки въздействия (напр. урбанизация, замърсяване, интродукция на инвазивни видове).
Екологията е наука за екосистемите. Екосистемите описват мрежата от взаимоотношения между организмите в различни мащаби на организация. Тъй като екологията се отнася до всяка форма на биоразнообразие, еколозите изследват всичко - от малките бактерии в рециклирането на хранителни вещества до въздействието на тропическите дъждовни гори върху атмосферата на Земята. Учените, които изучават тези взаимодействия, се наричат еколози.
Основни понятия
- Индивид — отделен организъм с поведение и физиология, които влияят на оцеляването и размножаването му.
- Популация — група индивиди от един и същ вид в определена област; изучават се плътност, растеж и генетично разнообразие.
- Общност — съвкупност от популации, взаимодействащи помежду си (състезание, хищничество, симбиоза и др.).
- Екосистема — общност плюс абиотичните (несъвживи) фактори; фокус върху потока на енергия и циклите на веществата.
- Нива на трофичното пирамидално строителство — продуценти (фотосинтетични организми), консуматори (растителноядни, месоядни) и редуценти (декомпозиращи организми).
- Екологична ниша — ролята и позицията на вид в екосистемата, включително нуждите му от ресурси и взаимодействията с други видове.
- Ключови видове — видове с голямо влияние върху структурата и функционирането на екосистемата.
- Устойчивост и устойчивост при смущения — способността на екосистемите да запазят функция и възстановяване след промени.
Методи и инструменти
Екологичните изследвания използват разнообразни методи: полеви наблюдения и експерименти, лабораторни анализи, моделиране (математически и компютърни), анализ на дълги редове данни, дистанционно наблюдение (спътникови снимки и дистанционни сензори) и молекулярни методи (ДНК баркодиране, геномика). Гражданската наука (citizen science) все по-често допринася с наблюдения и данни. Моделите помагат да се правят прогнози за разпространение на видове, отговори на климата и ефекти от управленски мерки.
Човешко въздействие и опазване
Изследванията на сухоземните екорегиони и изменението на климата са две области, върху които сега се съсредоточават еколозите.
Човешката дейност води до промени като унищожаване и фрагментация на местообитанията, замърсяване, климатични промени, прекомерен улов и интродукция на инвазивни видове. Тези фактори намаляват биоразнообразието, нарушават екосистемните услуги (напр. чиста вода, опрашване, регулиране на климата) и застрашават благосъстоянието на хората. Еколозите изучават причините и следствията на тези промени и разработват стратегии за опазване и възстановяване.
Има много практически приложения на екологията в консервационната биология, управлението на влажните зони, управлението на природните ресурси (селско стопанство, горско стопанство, рибарство), градското планиране (градска екология), общественото здраве, икономиката и приложните науки. Тя осигурява рамка за разбиране и изследване на социалното взаимодействие между хората.
Практическите подходи включват създаване на защитени територии, възстановителна екология (реставрация на деградирали местообитания), прилагане на екологични принципи в агроекосистемите (напр. агроекология, устойчиво земеделие), контрол на инвазивни видове, екологично оценяване и мониторинг, както и разработване на политики, базирани на научни доказателства. Екологията е тясно свързана с икономиката и обществото при планирането на устойчиво използване на природните ресурси и при вземането на решения за опазване.
Биотичен вектор на опрашване
Популационна екология
Популационната екология измерва размера на популацията: всички живи същества от един вид, които живеят на едно място. Популацията се увеличава поради раждане и придвижване към дадено място, а намалява поради смърт и напускане на мястото. Темпът на нарастване е промяната в размера на популацията, разделена на настоящия размер на популацията. Когато популацията е малка, темпът на растеж не се променя, така че популацията показва експоненциален растеж. Скоростта на експоненциалния растеж зависи от начина, по който се размножава живото същество. Ако то има само няколко потомства (деца), които растат бавно, като човека, темпът ще бъде нисък. Ако то има много потомство, което расте бързо, като плодовата муха, темпът ще бъде висок. Всяка среда разполага с достатъчно ресурси, като храна, вода или пространство, само за определен размер на населението. Този размер се нарича капацитет на преносимост. Когато размерът на популацията е близък до капацитета на преносимост, темпът на растеж ще стане по-малък. Графиката на растежа на населението ще има S-образна форма, наречена логистичен растеж.
Графика на популация, която е достигнала капацитета си
Екология на общността и екосистемата
Общността е съвкупност от популации на различни видове, които живеят на едно и също място. Екосистемата е общност и нейната среда. Екосистемната екология изучава как енергията и хранителните вещества се движат в екосистемата. Всички живи същества се нуждаят от енергия, за да оцелеят, да се движат, да растат и да се размножават. Трофичното ниво е броят пъти, през които енергията преминава от едно живо същество към друго, преди да достигне до определено живо същество. Първото трофично ниво, наречено производители или автотрофи, получава енергия от околната среда. Те използват енергията, за да произвеждат органични съединения. Повечето продуценти, като растенията, получават енергия от слънчевата светлина, но някои я получават от неорганични съединения. Други трофични нива, наречени консуматори или хетеротрофи, получават енергия, като се хранят с други живи същества. Всички животни са консуматори, като има три вида: тревопасни, месоядни и всеядни. Билкоядните се хранят само с растения, месоядните - само с други животни, а всеядните - и с двете. Разложителите са живи същества, които разграждат мъртви неща. Хранителната мрежа показва движението на енергията в дадена екосистема.
Хранителна мрежа в почвата
Хора и екология
Екологията в политиката
Екологията поставя началото на много мощни философски и политически движения - включително движението за опазване на околната среда, движението за уелнес, движението за опазване на околната среда и екологичното движение, които познаваме днес. Когато те се комбинират с движенията за мир и Шестте принципа, се наричат зелени движения. Като цяло те поставят здравето на екосистемите на първо място в списъка на човешките морални и политически приоритети като начин за постигане на по-добро човешко здраве и социална хармония, както и на по-добра икономика.
Хората с тези убеждения се наричат политически еколози. Някои от тях са се организирали в Зелените партии, но всъщност политически еколози има в повечето политически партии. Те много често използват аргументи от екологията, за да прокарват политики, особено в областта на горите и енергетиката.
Също така екологията е дял от биологията, който се занимава с отношенията и взаимодействията между организмите и тяхната среда, включително други организми.
Екологията включва икономиката
Много еколози се занимават и с човешката икономика:
- Лин Маргулис казва, че икономиката изучава начина, по който хората изкарват прехраната си, докато екологията изучава начина, по който всички останали животни изкарват прехраната си.
- Майк Никърсън казва, че "икономиката е три пети от екологията", тъй като екосистемите създават ресурси и изхвърлят отпадъци, а икономиката приема, че това се прави "безплатно".
Екологичната икономика и теорията за човешкото развитие се опитват да отделят икономическите въпроси от другите, но това е трудно. Много хора смятат, че сега икономиката е просто част от екологията и че икономика, която я игнорира, е погрешна. "Природният капитал" е пример за една теория, която съчетава и двете.
Екология и антропология
Понякога екологията се сравнява с антропологията. Антропологията включва начина, по който нашите тела и умове се влияят от околната среда, докато екологията включва начина, по който околната среда се влияе от нашите тела и умове. Съществува дори вид антропология, наречена екологична антропология, която изучава взаимодействието на хората с околната среда.
Антоан дьо Сент-Екзюпери заявява: "Земята ни учи на повече за нас самите, отколкото всички книги. Защото тя ни се противопоставя. Човек открива себе си, когато се съизмерва с препятствието".
Свързани страници
- Уравнения между хищници и плячка
- Екологична икономика
- Ecomuseum
- Екология
- Устойчиво развитие
Въпроси и отговори
В: Какво е екология?
О: Екологията е дял от биологията, който изучава флората и фауната (живите същества), околната среда и техните взаимодействия. Произлиза от гръцкото oikos = дом; logos = изследване и е наука за екосистемите.
В: Кои са еколозите?
О: Еколозите са учени, които изучават взаимодействията между живите същества и тяхната среда.
В: В кои области се занимават еколозите?
О: Сега еколозите се фокусират върху изследванията на сухоземните екорегиони и изменението на климата.
В: Какви практически приложения има екологията?
О: Екологията има много практически приложения в консервационната биология, управлението на влажните зони, управлението на природните ресурси (селско стопанство, горско стопанство, рибарство), градското планиране (градска екология), общественото здраве, икономиката и приложните науки. Тя също така предоставя рамка за разбиране и изследване на човешкото социално взаимодействие.
В: Какво означава "екорегион"?
О: Екорегионът е голяма територия със сходни екологични характеристики, като например климат, тип почва или тип растителност, която може да се използва за определяне на екологичен регион или единица за целите на опазването.
В: Как се отнася екологията към биоразнообразието?
О: Тъй като екологията се отнася до всяка форма на биоразнообразие, еколозите изследват всичко - от малките бактерии в рециклирането на хранителни вещества до въздействието на тропическите дъждовни гори върху атмосферата на Земята.
обискирам