Предметом экологии является совокупность, или структура, связей между организмами и средой.

Экология разделяется на теоретическую или общую экологию и прикладную.

Общая экология рассматривает биологические аспекты экологии, вскрывает общие закономерности организации жизни.

В составе общей экологии выделяют следующие основные разделы:

· аутэкологию, исследующую индивидуальные связи отдельного организма (виды, особи) с окружающей его средой;

· популяционную экологию (демэкологию),в задачу которой входит изучение структуры и динамики популяций отдельных видов;

· синэкологию (биоценологию)– изучающую взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем со средой.

Для всех этих направлений главным является изучение выживания живых существ в окружающей среде.

Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов. Научную основу прикладной экологии составляет система общеэкологических законов, правил и принципов.

Прикладная экология включает инженерную, промышленную, сельскохозяйственную экологию, экологию энергетики и другие науки.

Задачи экологии весьма многообразны.

— исследование связей в экосистемах;

- оценка состояния экосистем;

- исследование процессов протекающих в биосфере, с цельюподдержания ее устойчивости;

- моделирование состояния экосистем и глобальных биологических процессов.

Основные прикладные задачи, которые экология должна решать в настоящее время, следующие:

— прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий деятельности человека для окружающей среды;

— улучшение качества окружающей среды;

— сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов;

— оптимизация инженерных, экономических, организационно- правовых, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития, в первую очередь в экологически наиболее неблагополучных районах.

Главная же теоретическая и практическая задача экологии — раскрыть общие закономерности организации жизни и на этой основе разработать принципы рационального использования природных ресурсов в условиях все возрастающего влияния человека на биосферу.

Стратегической задачей экологии считается развитие теории взаимодействия природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы.

Современная экология тесно связана с политикой, экономикой, правом, психологией, медициной, геологией, техническими и другими науками.

Таким образом, экология становится одной из важнейших наук современности и от ее прогресса, возможно будет зависеть само существование человека на Земле.

В последние годы человечество расширило сферу своего присутствия не только на околоземное, но и на достаточно отдаленное космическое пространство, что породило ряд совершенно новых проблем, являющихся предметом экологии космической.

В 19 веке экология возведена в ранг обобщающей науки, которая включает в себя экологические направления самых различных наук. Например, на стыке экологии с другими отраслями знаний продолжается развитие таких новых направлений, как инженерная экология, геоэкология, математическая экология, агроэкология, промышленная экология, космическая экология и т. д.

Экологическими проблемами Земли как планеты занимается интенсивно развивающаяся глобальная экология, основным объектом изучения которой является биосфера как глобальная экосистема. В настоящее время появились и такие специальные дисциплины, как социальная экология, изучающая. взаимоотношения в системе «человеческое общество — природа», и ее часть — экология человека (антропоэкология), в которой рассматривается взаимодействие человека как биосоциального существа с окружающим миром. Одним из новых самостоятельных ответвлений экологии человека становится быстро развивающаяся отрасль – валеология, рассматривающая вопросы приобретения человеком навыков здорового образа жизни.

Современная экология тесно связана с политикой, экономикой, правом (включая международное право), психологией и педагогикой, так как только в союзе с ними возможно преодолеть технократическую парадигму мышления и выработать новый тип экологического сознания, коренным образом меняющий поведение людей по отношению к природе.

Экология своими корнями уходит в далекое прошлое. Потребность в знаниях, определяющих «отношение живого к окружающей его органической и неорганической среде», возникла очень давно. Достаточно вспомнить труды Аристотеля (384— 322 до н. э.), Плиния Старшего (23—79 н. э.), Р. Бойля (1627— 1691) и др., в которых обсуждалось значение среды обитания в жизни организмов и приуроченность их к определенным местообитаниям, чтобы убедиться в этом.

Изучение общепланетарных процессов развернулось после выхода в свет в 1926 г. книги В. И. Вернадского «Биосфера», где рассмотрены свойства «живого вещества» и его функции в формировании как современного лика Земли, так и всех сред жизни на планете (водной, почвенной и воздушной). Предшественником и единомышленником В. И. Вернадского был I). В. Докучаев (1846—1903), создавший учение о почве как о естественно-историческом теле. В. И. Вернадский (1863—1945) обосновал роль живого вещества как наиболее мощного геохимического и энергетического факторов — ведущей силы планетарного развития. В его работах ясно прослеживается значение для космоса жизни на планете Земля, а также значение космических связей для биосферы. Впоследствии эта космическая линия в экологии была развита в трудах А. Л. Чижевского, основателя современной пауки гелиобиологии. В. И. Вернадский проследил эволюцию биосферы и пришел к выводу, что деятельность современного человека, преобразующего поверхность Земли, по своим масштабам стала соизмерима с геологическими процессами на планете. В результате стало ясно, что использование природных ресурсов планеты происходит без учета закономерностей и механизмов функционирования биосферы. Тем не менее завершающим этапом эволюции биосферы он считал появление ноосферы — сферы разума. Важным этапом необратимой эволюции биосферы Вернадский считал её переход в стадию ноосферы. Работам Вернадского был свойствен исторический оптимизм: в необратимом развитии научного знания он видел единственное доказательство существования прогресса. Владимир Иванович Вернадский- признанный классик естествознания. Он основал новые отрасли знаний: биогеохимию и радиологию, был одним из создателей генетической минералогии, геохимии. Никто из ученых XX века не имел соизмеримых достижений. Венцом его научного творчества стало учение о биосфере, области жизни на планете. Оно явилось синтезом идей и фактов, относящихся к десяткам наук.

Своего рода точной отсчета в существовании природоохранной деятельности, основанной на новом мышлении, следует считать резолюции Генеральной Ассамблеи ООН и ЮНЕСКО, принятые в декабре 1968 года. Из идеи были интегрированы в решения Стокгольмской конференции 1972г. («Декларация принципов»). На конференции ООН в Рио-де-Жанейро (1992г.) была принята «Декларация по окружающей среде и развитию», содержащая согласованные со 179 правительствами документы, определявшие права и обязанности стран в деле обеспечения развития цивилизации и благосостояния людей.

Охрана природы - деятельность, направленная на сохранение естественной среды обитания живых организмов и совокупности природных ресурсов в условиях техногенных, агрогенных и других антропогенных нагрузок

Начало природоохранной деятельности Советского государства совпало с рядом первых декретов, начиная с «Декрета о земле» от 26 октября 1917 г., который заложил основы природопользования в стране. Именно в этот период зарождается и получает законодательное выражение основной вид природоохранной деятельности — охрана природы.

В настоящее время стихийное развитие взаимоотношений с природой представляет опасность для существования не только отдельных объектов, территорий, стран и т. п., но и для всего человечества. Это объясняется тем, что человек тесно связан с живой природой происхождением, материальными и духовными потребностями, но, в отличие от других организмов, эти связи приняли такие масштабы и формы, что это может привести к практически полному вовлечению живого покрова планеты (биосферы) в жизнеобеспечение современного общества, поставив человечество на грань экологической катастрофы.

Объекты изучения: 5 уровней биологической организации:

- живые организмы,

- популяция,

- сообщества,

- экосистемы,

- экосфера.

Методы экологических исследований делятся на: полевые и экспериментальные исследования с использованием экосистемного, популяционного, эволюционного и исторического подходов, анализ сообществ и местообитаний.

В экосистемном подходе главными объектами изучения являются:

· поток энергии и круговорот веществ между абиотическими и биотическими компонентами;

· анализ функциональных связей между живыми организмами и окружающей средой и между собой;

· общие черты организации и функционирования сообществ;

· проблема саморегуляции и гомеостаза биологических систем;

· принципы конструирования и функционирования искусственных экосистем.

В рамках популяционного подхода:

· описываются условия роста, регуляции численности и самовоспроизводства популяций;

· создаются математические модели роста, выживаемости и смертности в популяциях;

· анализируются различные уровни взаимоотношений внутри популяций.

Эволюционный подход определяет изменения экосистем, сообществ, популяций, местообитаний во времени и пространстве; рассматриваются изменения развития жизни в хронологии Земли. Используя методы исторической экологии, изучают долговременные тенденции (изменения климата, конвергенция и дивергенция в видообразовании, процессы расселения растений и животных по планете).

Разнообразные процессы и явления в биосфере, экосистемах, сообществах, популяциях и видах изучаются не только на качественном уровне, но и в количественном отношении с применением разнообразных современных методов:

· метода радиоактивных изотопов («меченых атомов»);

· физико-химических методов (спектрометрия, колориметрия, хроматография и др.);

· автоматического мониторинга;

· аэрокосмической фотосъёмки;

· математического моделирования, и др.

Полевые методы имеют первостепенное значение. Они предполагают изучение популяций и сообществ в естественной среде (в природе) и позволяют установить воздействие на объект комплекса факторов, изучить общую картину развития и жизнедеятельности изучаемого объекта. Экспериментальные методы отличаются от полевых тем, что организмы искусственно ставятся в условия, при которых можно дозировать размер изучаемого фактора, следовательно, можно точнее, чем при обычном наблюдении, оценить его влияние. При этом выводы, полученные в лаборатории, требуют обязательной проверки в полевых условиях.

Моделирование биологических явлений, т.е. воспроизведение в искусственных системах процессов свойственных живой природе, получило широкое распространение в современной экологии.

Модели подразделяются на реальные (аналоговые) и знаковые. Примеры аналоговых моделей - аппараты искусственного кровообращения, искусственная почка. Знаковые модели представляют собой отображение оригинала с помощью математических выражений или подробного описания.

Любая модель всегда упрощена и отражает лишь общую суть процесса и имитирует реальность, но при этом моделирование позволяет исследовать процессы и явления, недоступные для непосредственного наблюдения. Модели очень полезны, т. к. позволяют интегрировать все то, что известно о моделируемой ситуации. С их помощью можно выявить неточности в исходных данных об объекте, определить новые аспекты его изучения. Моделирование экологических явлений используется для практических прогнозов их динамики; исследования взаимосвязей видов и сообществ со средой; определения воздействия факторов; выбора путей рационального вмешательства человека в жизнь природы.

Процесс перевода физических или биологических представлений о любой экосистеме в математические формулы и операции над ними называются системным анализом.

Экологический мониторинг - один из главных методов изучения динамики экоси-стем (биогеоценозов), происходящей под воздействием естественных и антропогенных факторов. Под мониторингом понимается специальное длительное слежение за состояни-ем одних и тех же экосистем. Подобные исследования сопряжены с большими время- и трудозатратами, так как предусматривают детальное описание и изучение всех компонен-тов, составляющих биогеоценоз, и потому возможны лишь при организации стационар-ных работ с закладкой как временных, так и постоянных пробных площадей.

В последнее время, в изучении экологических связей и явлений широкое распространение получил социологический метод. В рамках, которого, осуществляется: опрос населения (массовый, групповой, индивидуальный); анкетирование; беседы с отдельными людьми для сбора экологических данных; анализ многолетних материалов здравоохранения, образования и т.п.

Экологические исследования имеют большое значение в решении многих теоретических и практических задач существования природы, человека и общества. При этом необходимо рациональное сочетание различных методик, которые должны взаимно дополнять и контролировать друг друга.

Методическую основу экологии как современной науки составляет сочетание системного подхода, натурных наблюдений, эксперимента и моделирования. Экологическая практика охватывает собой множество приемов и методов исследований, адекватных многообразию направлений экологии и потому здесь перечислены лишь некоторые из них.

Как правило, в экологических исследованиях эти и другие применяемые методы исследований используются совместно или комплексиpуются.