Същност и основи на науката „екология”

СЪЩНОСТ И ОСНОВИ НА НАУКАТА „ЕКОЛОГИЯ”

Съдържание:

2. Същност, предмет и задачи на екологията

3. Среда и местообитание

3.1. Екологични фактори

а./ светлина

б./ температура

в./ вода

г./ въздух

д./ почва

4. Екология на популациите

5. Екология на съобществата

6. Екосистеми

7. Биосфера

8. Антропогенният фактор и въздействието му върху средата и организмите

9. Изводи

В продължение на хилядолетната си история, човешкото общество и природата са се намирали в сложни взаимодействия. Особено в последните десетилетия се наблюдава постоянно ускоряване на промените в околната среда. Днес хората променят климата в света и използват повече ресурси откогато и да било в миналото. Дори сме на ръба да причиним изчезването на повече видове, отколкото от времето на изчезване на динозаврите преди около 66 мил. години. С всяка година увеличаващото се население на света се нуждае от все повече храна, енергия, продукти за домакинството, прясна вода, жилища, автомобили и пътища. Всичко това оказва въздействие върху заобикалящия ни свят. Горите и блатата се разчистват за да отстъпят място на ферми, прокопават се мини за добив на минерали, различни индустрии изпускат вредни замърсяващи околната среда емисии, а използването на енергията в домовете, колите и заводите предизвиква климатичните промени.

В много бедни държави хората трябва да намерят начин да си осигурят храна, вода и жилища, като едновременно с това запазят удивителните си дъждовни гори и хабитати на диви животни. В богатите страни състоянието на околната среда може да се поддържа чрез намаляване на замърсяването, икономия на енергия, използване на по–малко ресурси. В крайна сметка всеки от нас разчита на една и съща Земя, и затова трябва всички да се включим в грижите за нея, независимо къде живеем.

Решаването на тези проблеми налага да се премине границата на чистото познание за природата и превръщането му в мерило за поведение и устойчиво развитие на обществото.

Как и по какъв начин да управляваме околната среда и да решаваме проблеми гарантиращи нашето оцеляване? На тези и много други въпроси, отговор можем да открием в научните основи на науката „Екология”.

Какво изучава екологията? Терминът екология се появява в научната литература през втората половина на ХІХ век, когато немският зоолог Ернст Хекел в своя труд „ Обща морфология на организмите”, определя екологията като наука за взаимоотношенията между организмите и неорганичната среда. През 1927г. Чарлс Елтон в своя труд „Екология на животните”, дава друго съдържание на екологията като наука за природата и нейната история. 1963г. Ю. Одум разглежда екологията като наука за структурите и тяхната функция в природата. Това виждане е допълнено от трудовете на Андрюуорта, според който екологията е наука за разпространение и взаимоотношение между организмите и природата. За основа на термина екология са използвани гръцките думи „oikos” – дом, местообитание и „logos” – наука. В буквален превод означава наука за местообитанието.

Въпреки различните определения на понятието екология, то съдържа информация за неразривните връзки между живите организми с околната среда и взаимоотношенията между тях. Използвайки концепцията за „нивата на интеграция на живата материя” /фиг.1/, сравнително лесно може да се формулира предметът и задачите на екологията.

Пр

Предмет на екологията. Екологията изучава взаимодействието на организмите със средата и помежду им на индивидуално, популационно, биоценотично, екосистемно и биосферно равнище. Индивидите се групират в популации, популациите в биоценози, биоценозите със средата образуват екосистеми, а екосистемите формират биосферата. Най-важната функция на тези надорганизмови структури е организацията и регулацията на кръговрата на веществата и потока на енергията в биосферата.

• 
  изучаване на екологичните фактори и тяхното въздействие върху организмите;
  
• 
  изучаване адаптацията на организмите към изменящите се фактори на средата;
  
• 
  изучаване на взаимоотношенията между организмите от един и същ вид и между различни видове;
  
• 
  изучаване състава, структурата, развитието и продуктивността на биологичните макросистеми /популации, биоценози, екосистеми, биосфера/;
  
• 
  изучаване кръговрата на веществата и потока на енергия в макросистемите;
  
• 
  изучаване на антропогенния фактор и въздействието му върху организмите;
  
• 
  опазване и рационално използване на биологичните ресурси.
  

• 
  факториална екология /екология на индивида/ - изучава влиянието на екологичните фактори на средата върху отделните организми. Тук особено място се отделя на жизнените цикли при различните организми или поведението им като начин на адаптация към средата;
  
• 
  екология за популациите – изучава структурата и динамиката на естествените групировки /популациите/ на различните видове организми;
  
• 
  екология на природните съобщества /биоценози/ – изучава структурните и функционалните връзки между организмите от различни популации;
  
• 
  екология на екосистемите – изучава структурните и функционални връзки между съобществата и средата, която те обитават.
  

В природата съществува голямо разнообразие от живи организми. В горите живеят кълвачи, сойки, авлиги. В планините се срещат скални орли, лешояди, лисици и вълци. В ливадите растат кокичета, детелини, камбанки, божури. Животът на тези организми е възможен благодарение на непрекъснатата им връзка и взаимодействие със средата, в която живеят. Тя не е постоянна и условията, които я формират непрекъснато се променят. Средата е всичко онова, което заобикаля организмите и пряко или косвено влияе на тяхното състояние. Конкретните природни условия, при които може да живее даден организъм се нарича среда на живот. Живите организми на Земята са усвоили четири основни среди на живот. Те се различават значително помежду си със своите условия и специфични особености. Водната среда е първата, в която е възникнал и се е разпространил живота. По-късно организмите овладели за живот наземно-въздушната среда. Те създали третата среда – почвата, която заселили повсеместно. Четвъртата специфична среда на живот са станали самите организми. Всеки жив организъм се е превърнал в необятна среда за пребиваване на паразити и симбионти /участниците в симбиозата се наричат симбионти/.

Водата като среда на живот. Водната среда има много специфични свойства, които я правят незаменима среда на живот – голяма плътност, промяна в налягането в зависимост от дълбочината, относително малко съдържание на кислород, силно поглъщане на светлината, вида на дъното на водния басейн, режим на разлагане на органичните вещества и други. Поради това водните организми са се адаптирали освен към общите свойства на водата /Н2О/ и разнообразните специфични условия на всяко водно местообитание. Обитателите на водната среда се наричат – „хидробионти”. Сушата е значително по-сложна среда за живот от водната. В нея са променени силно условията за дишане, водната обмяна и движението.

Почвата е сложна трифазна система – твърди частици, въздух и вода, населена с огромен брой организми. Благодарение на своя състав, почвата притежава разнообразни условия за живот на микро и макроорганизми. Органичната среда е съществено различна от всички останали среди на живот. Използването на организмите като среда на живот за други организми е широко разпространено явлението в природата. То се среща както при бактерии, актиномицети, синьо-зелени водорасли, така и при различни червеи и бозайници. Като закономерен процес в природата до сега няма открит жив организъм, който може да съществува в пределите на целия комплекс от разнообразни условия на Земята. Всеки организъм живее в един относително тесен диапазон от оптимални за него стойности на температура, влажност, почвени условия и т.н. Условията за съществуване представляват цялата съвкупност от необходимите за организмите елементи на средата, с които те се намират в неразривна връзка, и без които не могат да живеят. Елементите на средата, проявяващи положителен или отрицателен ефект върху организмите се наричат екологични фактори. В природата те не действат изолирано един от друг, а като сложен комплекс. Екологичните фактори се разделят на три основни групи:

• 
  абиотични - представляват пълен комплекс от условията на неорганичната среда /температура, атмосферно налягане, влажност, вятър, надморска височина, химичен състав на вода, почва и въздух, и т.н./;
  
• 
  биотични - това са взаимоотношенията между организмите. Те имат най-разнообразен характер. Могат да бъдат положителни и отрицателни;
  
• 
  антропогенни - въздействието на човека върху организмите и средата чрез неговата съзнателна и несъзнателна дейност.
  

• 
  изменения в морфологичните и физиологичните особености на организмите;
  
• 
  изменения във външната им активност.
  

Екологичните групи растения:

а./ хелиофити /светлолюбиви/ - пролетна гладница, подбел, живовляк, част от културни и ливадни растения;

б./ сциофити /сенколюбиви/ - заешки киселец, вранско око, горска папрат;

в./ факултативни хелиофити /сенкоустойчиви/ - дървесни видове. В зависимост от продължителността на деня се делят на растения на късия ден /памук, просо, краставици, фасул и др./ и растения на дългия ден /овес, пшеница, ръж, цвекло/.

Екологични групи животни. В зависимост от активността им през денонощието се различават следните екологични групи:

а./ дневно – синигери, кълвачи, гущери, змии;

б./ нощни – повечето хищници бозайници, птици;

в./ сумрачни – прилепи, птицата червеногръдка.

Светлината е постоянно действащ екологичен фактор върху организмите. Всички екологични групи, растения и животни имат специфични приспособления за живот в зависимост от местообитанието. Светлолюбивите растения са с дребни кожести листа. Сенколюбивите имат едри и тънки листа без власинки. Светлината има значение за ориентиране при животните. Продължителността на осветяване определя размножителните периоди и миграциите.

а./ пойкилотермни /студенокръвни/ с непостоянна телесна температура /безгръбначни, риби, земноводни, влечуги/;

б./ хомотермни – с постоянна телесна температура – птици и бозайници;

в./ хетеротермни – температурата им зависи от активността /животни, които прекарват зимен сън/ - мечки, прилепи, таралежи, сънливци;

При животните се изграждат следните приспособления срещу действието на температурата – пух, пера, гъста козина, подкожни мазнини. При безгръбначните се увеличава тъмния пигмент на яйцата, а при много насекоми крилата са тъмно-обагрени за привличане на слънчеви лъчи и затопляне на тялото.

Водата като екологичен фактор и среда на живот. Милиони години водата е подготвяла нашата планета Земя за живот. Тя е разрушавала скалите, оформяла е почвата, смекчавала е климата. Отначало самостоятелно, а в последствие заедно с живите организми водата непрекъснато е променяла лицето на Земята. Животът и Земята са неделими. Общо значението на водата може да се обобщи по следния начин:

• 
  водата е средата, в която за първи път се заражда Живота;
  
• 
  тя съставлява ¾ от масата на клетката;
  
• 
  в нея се извършват всички жизнени процеси;
  
• 
  за много организми тя е единствена среда на живот;
  
• 
  без водата животът е немислим.
  

а./ хидрофити – частично или напълно потопени във вода /водна леща, водна лилия, лютиче/;

б./ хигрофити – обитават влажните терени, не понасят недостиг на вода и притежават много ниска сухоустойчивост /тропични видове, тревисти сенколюбиви растения в горите/;

в./ мезофити – обитаващи умерено влажни терени. Ограничено понасят краткотрайни засушавания /ливадни тревни видове, горски тревни видове, повечето селско стопански култури, плевелите/;

г./ ксерофити – обитават сухи терени. Добре понасят почвеното и атмосферното засушаване /области с горещ и сух климат/;

д./ сукуленти - способни да натрупват в тъканите си голямо количество вода /кактуси, алое и др./;

е./ склерофити – главно сухи, жилави храсти и треви, не съсредоточават в себе си влага, а я изпаряват интензивно /пустинни, полупустинни и степни растения/.

Развитието на животните, подобно на растенията зависи от влажността на средата, но повечето от тях активно търсят среда с оптимална влажност и имат по-съвършени механизми за воден обмен. Те набавят необходимата им вода пряко при водопой, чрез храната и при химични процеси на окисляване в клетките. Загубата на вода се реализира чрез изпарение на телесните течности и уриниране. Сухоземните животни се разделят на влаголюбиви /комари, дъждовните червеи, охлюви, жаби/; умерено-влаголюбиви /насекоми, птици и по-голяма част от бозайниците/; сухолюбиви /пустинни гризачи, камили/.

а./ геобионти – целия жизнен цикъл на тези организми, протичат в почвата /дъждовен червей, сляпо куче, къртица, безкрили насекоми/;

б./ геофили – част от жизнения цикъл протича задължително в почвата /насекоми/;

в./ геоксени – посещават почвата търсейки храна, временно укритие или прекарват в нея зимния си сън /гризачи, влечуги, някои видове бръмбари, хлебарки и др./. Растенията също имат някои предпочитания към почвата като среда за живот, което ги групира в следните групи:

а./ растения, които живеят по пясъци /пясъчна лилия, ветрогон, кисели треви/;

б./ растения, които предпочитат засолени почви /халофит – стъкленката, която се среща по Черноморието/;

в./ растения, които се развиват по скали и скални пукнатини, където има малко почва. Имат добре развита коренова система - /хазмофити – силивряк, изтравниче, каменоломка и др/.

Екология на популациите.

Популацията заема определено място в нивата на организация на живата материя. Тя представлява група индивиди от даден вид, които населяват определено пространство, имат сходни екологични изисквания, с общи морфологични, физиологични и поведенчески особености, способни да се кръстосват помежду си. Популацията притежава всички характерни черти на биологичните системи: пространствено и функционално структурирано. Поддържа своята цялост чрез непрекъснатия контакт между организмите, чрез обмяна на информация. Като първо надорганизмово равнище се характеризира с:

а./ големина - изразява се като брой индивиди в цялата популация или брой индивиди за единица пространство;

б./ структура – представя разпределението на индивидите в пространството. То бива: групово - среща се най-често в природата, възниква в резултат на различия в условията на средата; случайно – среща се когато индивидите в популацията са сравнително независими едни от други и са разпространени в еднородна среда /брашнен червей, пустинни растения/; равномерно – свързано с проява на силна конкуренция в популацията за благоприятни фактори. Индивидите в популацията са различни по пол и възраст. Съотношението между тях определя нарастващо, стабилна и намаляваща популация. При различните видове, половото съотношение е различно – може да бъде /1:1/ в полза на женските или на мъжките индивиди. Върху половата структура влияние оказват, в някои случаи, условията на средата. Социалната организация в популацията се определя от Етологичната структура /зависи от взаимоотношенията между индивидите/. Популациите не са постоянни, неизменни системи. Те се развиват и променят във времето и пространството. Процесите на изменение на популацията във времето и пространството се наричат популационна динамика. Важни нейни характеристики са численост и плътност, които се определят от процесите – раждаемост, смъртност, имиграция и емиграция. Динамиката на числеността отразява реакцията на популацията към средата, оттук и нейната екологична адаптация. Съотношението между Р-раждаемост, С-смъртност, Е-емиграция и И-имиграция, определя темпа на нарастване на числеността.

ЧИСЛЕНОСТ ВРЕМЕ

Биоценози /събщество/. Понятието биоценоза /био-живот, ценос-общество/, е предложено от немският биолог Карл Мьобиус през 1877г. Система от популации на различни видове, които са взаимно свързани и обитават територия с еднородни условия, наречена „биотоп”. Биотопът е територия със сходни климатични условия и почвени, заселени с определен комплекс от живи организми /биоценоза/. Най-важните белези на биоценозата като над-органична система на организация на живота според немския еколог Тишлер са следните:

1. 
   Биоценозите винаги възникват или се образуват от готови части – различни видове или цели комплекси от видове.
   
2. 
   Частите на съобществото са заменяеми /един вид може да заеме мястото на друг вид, без да настъпи вреда за съобществото/.
   
3. 
   Съобществата съществуват в природата благодарение на уравновесяване на противоположни сили в тях /хищниците и техните жертви са антагонисти, но те съществуват в една и съща биоценоза.
   
4. 
   Съобществата се образуват на основата на взаимна регулация на числеността на видовете.
   
5. 
   Размерите на съобществото се определят от външни причини.
   

Типовете екологични взаимоотношения в биоценозата.

1. Положителни.

а./ неутрализъм /00/ - две популации не си влияят взаимно. В природата истинският неутрализъм се наблюдава рядко. Неутрални взаимоотношения има само между видове, чиито популации в биоценозата не се намират в пространствени или хранителни взаимоотношения /гъби, тревисти растения, жаби в една биоценоза/;

б./ аменсализъм /-0/ - единият от два съвместно обитаващи вида изпитва отрицателно влияние на другия /тревисти растения растящи в сянката на дървета с големи корони/;

в./ коменсализъм /+0/ - единият вид получава някакво преимущество, изгода, без да причинява на другия вреда или полза. Този тип взаимоотношения се среща широко в природата. Коменсализмът се проявява чрез: сътрапезничество /много птици следват стадата на копитните през зимата и се хранят на техните пасища/, и квартиранство /дребни и слабо-подвижни животни използват по едрите и силни за разселване;

г./ симбиоза /++/ - двата вида изпитват полза от контакта си /бактерии и бобови растения, лишеи/- симбиоза между гъба и водорасло/ - връзките са неразривни;

д./ протокооперация /++/ - съвместното съжителство е изгодно и за двата вида, но не е задължително. Тази връзка е временна /рак пустинник и актиния, опрашване на някои ливадни растения от пчелите/;

е./ мутуализъм /++/ - присъствието на всеки един от два съжителстващи вида е необходимо /кръсточовката се храни само със семена на иголистни видове/.

2. Отрицателни.

а./ конкуренция /- - / - двата организма в двойката изпитват неблагоприятно въздействие или подтискане - растенията се „борят” за светлина, територия, влага; животните се конкурират „жестоко” за храна/;

б./ хищничество / - + / - единият организъм /хищник/, използва за храна другия /жертва/. Тук този тип взаимоотношение обикновено побеждава по-силния, като по-слабия загива. Когато хищничеството служи за подобряване жизнеността в популацията, то има положителен характер;

в./ паразитизъм / - + / - организмите от един вид /паразити/ живеят за сметка на друг вид /гостоприемник/. За разлика от хищничеството, паразитът използва гостоприемника по- продължително време.

Екологична ниша. Концепцията за екологична ниша е създадена от И. Хатчинсън, и днес е крайъгълен камък на теоретичната екология. Екологичната ниша е съвкупност от факторите и ресурсите на средата на живот, които позволяват продължителното съществуване в дадено местообитание, без конкуренция / 5 близко-родствени пойни птици заемат различни хранителни ниши при съвместното си съществуване/.

В природата биоценозите се намират в динамично единство с биотопите, които обитават. Екосистемата е относително устойчива система, която обединява в едно цяло биоценозата и биотопа. В нея се осъществява кръговрат на веществата и поток на енергия. Между компонентите на биоценозата в екосистемата съществуват сложни хранителни взаимоотношения. За по-ясното им разбиране са въведени символичните понятия „хранителна верига” и „ хранителна мрежа”. Понятието хранителна верига е въведено за първи път от английският учен – биолог Чарлз Елтън през 1927г., и представлява поредица от организми, в която всеки е храна на следващия от веригата. В хранителната верига се включват три хранителни равнища – продуценти /зелени растения/, консументи от І,ІІ,ІІІ и т.н. редове/ растителноядни и хищници/, редуценти /едноклетъчни, гъби, микроорганизми/. Всички звена са взаимосвързани. Често един вид от веригата може да служи за храна на видовете от други хранителни вериги. Така се образуват сложни комплекси наречени хранителни мрежи. Примери за хранителна верига: водорасли---протиста---сепии---тюлен---косатка; ябълка---червей---кокошка---лисица. Хранителните вериги могат да бъдат прости: листа---гъсеница; или сложни: трева---овца---вълк. Хранителните взаимоотношения в биоценозите на екосистемите имат определени количествени изменения. Те могат да се представят графично чрез различни количествени показатели. Графичните изображения се наричат екологични пирамиди, които показват прогресивното намаляване на числеността, биомасата и енергията на популацията на видовете във всяко следващо звено на хранителната верига. Известни са:

Пирамида на числата, на биомасата, на енергията. В една екосистема общата биомаса зависи от няколко фактора - размери на организмите, условията в местообитанието, типа на екосистемата /сухоземна или водна/. Поради тези причини на територията на една екосистема се различават няколко вида продуктивност с различна скорост на образуване на биомасата за единица време върху единица площ или обем – първична, вторична, чиста.

Природните екосистеми не са постоянни. Всяка екосистема се развива във времето, което се дължи на непрекъснати промени в състава на биоценозата и биотопа. Причини за това могат да бъдат, както произтичащи от факторите на средата /външни/, така и свързани с взаимоотношенията и дейността на организмите /вътрешни/. Много често тези изменения са неблагоприятни за тях, а това води до промяна във видовия състав на биоценозата. Едни видове се изменят с други по конкурентно способни. Тази промяна на екосистемата се нарича сукцесия /развитие/. Тя е последователна замяна на едни съобщества или популации на различни видове с други върху определена територия. Бива първична и вторична. Първичната е процес на формиране на биоценози на територии, не заемани от никакви организми до този момент /нов вулканичен остров, където няма почва и организми/. Вторичната е последователна замяна на едни биоценози с други, които осигуряват възстановяване на съществувала преди това екосистема. В резултат на протичащите сукцесии в екосистемата се установява стабилна само-поддържаща се биоценоза. Тя се намира в равновесие с околната среда, и се запазва по-дълго. В такива екосистеми се установява устойчив кръговрат на веществата. Това състояние се нарича климакс /екологично равновесие/. То се поддържа от вътре-видовите и между-видови взаимоотношения в биоценозата, които са основни механизми за регулиране на екосистемата. Особено важни са конкуренцията, хищничеството и паразитизма, следвани от останалите биотични взаимоотношения. Всичко това осигурява само-развитието и само-възпроизводството на екосистемата за определен период от време. Екологичното равновесие е динамично и относително.

Макар, че Земята е люлка на живота, условията в над 99,99% от планетата са невъзможни за живите същества. Външните слоеве на атмосферата са твърде студени, а по-голямата част от Земната кора е прекалено гореща. Между тях като сандвич е притисната биосферата – областта, в която могат да оцелеят живите същества. В сравнение с цялата планета биосферата е изключително тънка. В най-голямата си дълбочина тя достига 25км., това е 45 пъти повече от най-високата сграда построена някога. Този опасващ цялата Земя слой е нашия дом, който ние делим с всички останали форми на живот на планетата. Вътре в биосферата, материята и енергията са в непрекъснато движение, незаменими вещества като вода, въглерод, сноват между живите същества и окръжаващата ги среда, а в биосферата се излива енергията на Слънцето. Цялата биосфера гъмжи от дейности и живот. През 1875г., в своя труд посветен на геологията на Алпите, известния австралийски геолог Е. Зюс, отделя биосферата като самостоятелна обвивка на Земята. Руският учен Вернадски, разглеждайки биосферата като качествено нова в геохимично и енергийно отношение обвивка на Земята, полага съвременни научни основи за нейното проучване и опознаване. Живите организми, съвместно със средата на живот, с която те са неразривно свързани по пътя на обмяната на веществата и потока на енергията, образуват единна, специфична за живота на нашата планета обвивка – Биосфера. Тя е най-сложната организация на материята, в която различните и надорганизмови форми са свързани с живото вещество. Основна структурна единица на биосферата е екосистемата. Действително на цялата планета е еднакво благоприятно за живите организми. Границите на биосферата се определят от физичните граници, в които се реализират условия, съвместими със съществуването и развитието на живота на Земята.

1.Атмосферата е газовата обвивка на Земята. Тя няма свои типични органични представители – аеробионти. Някои организми само временно пребивават във въздушна среда. Горна граница, до която има живот е на височина от 25-45км. над повърхността на Земята. Това е мястото на озоновия слой, който предпазва организмите от влиянието на ултравиолетовите /uv/ лъчи. Най-много организми има в приземния въздушен слой – насекоми, птици, микроорганизми.

2.Литосферата е твърдата обвивка на Земята. Долната граница на живот достига 2-3км. дълбочина - открити само микроорганизми. Най-много почвени организми се срещат на дълбочина до 1м., където условията са най-благоприятни – добра аерация, температура, влажност, органични вещества и др.

Възникнало на определен етап от развитие на живота, Земята и биосферата, човешкото общество се е превърнало в мощна преобразуваща сила. То съзнателно, целенасочено и необратимо променя цялата обкръжаваща го среда, включително и около земното космическо пространство. С навлизането на човечеството в ерата на научно-техническата революция, преди около 100год., тогава, когато то е започнало да усвоява почти всички достъпни за него възобновими и невъзобновими природни ресурси, промените в околната среда са станали твърде значими. Те са предизвикани от възможностите на човека да оказва влияние върху основни процеси на естественото развитие на биосферата. Практическото превръщане на човечеството в планетарна сила, способна реално да преобразува Земята, е обусловило завършването на периода за безпроблемните отношения на човека и природата. Преобразуващата дейност на човека в биосферата е несъизмерима по своите резултати с дейността на останалите й обитатели и е довела до навлизането на биосферата в нова фаза на развитието й в днешни дни – ноогенеза. Тя се характеризира с това, че за разлика от предхождащата я фаза биогенеза, когато еволюцията на биосферата е протичала под действието на биологичните закони, сега тя протича под въздействието на човешкото съзнание и трудова дейност.

Антропогенно замърсяване на атмосферата е непосредствено следствие от съзнателната дейност на човека, като изменението на състава й и протичащите в нея процеси, може да са предизвикани, както от неговата преднамерена намеса в тях, така и да са непреднамерен резултат от производствената му дейност. Тя предизвиква съществени физикохимични изменения в атмосферата – в нея постъпват милиарди тонове газове, димови частици, сажди и прах, които се въвличат в гео и биохимични цикли в биосферата. Основни източници за антропогенно замърсяване на въздуха са промишлеността и транспорта. Антропогенното въздействие върху въздушния океан и замърсяването на въздуха, оказват влияние върху енергийния баланс на планетата и нейния климат. Създава се опасност за здравето на човека и нормалното функциониране на екосистемите. Климатичните промени са тясно свързани с нарастващото антропогенно изменение на атмосферата. Резултат от нейното замърсяване са:

1. Парников ефект – поддържа нашата планета топла, без него по-голяма част от повърхността щеше да е замръзнала. В последните години замърсяването на въздуха е драстично, което засили парниковия ефект и температурата на Земята се повишава. Ако това състояние продължи, тази промяна в световен мащаб може да стане най-голямото изменение, предизвикано някога от човека.

2. Разрушаване на озоновия слой – заплашва с увеличаване количеството от „uv” радиация постъпваща на Земята. Намаляването с 1% води до увеличаване на раковите заболявания на кожата с 5-6%, вреди върху флората и фауната. Последни предвиждания говорят, че разрушаването на озоновия слой с 50% ще увеличи десетократно количеството на „uv” радиация. Намаляването на озона в глобален мащаб може да доведе и до затопляне на климата на планетата.

3. Киселинни валежи – замърсяване на атмосферата с оксиди на S и N и бързото им натрупване предизвикващо валежи от сняг или дъжд с киселинен характер /PH<5,6/. Вредите са толкова големи, че трудно се поддават на комплексна числена оценка – понижават биологичната продуктивност на различните екосистеми; корозия на металите, разрушават паметници на културата; застрашават здравето на хората и др.

4. Радиоактивно замърсяване – извънредно опасно за всеки жив организъм. Причинява се от аварии при експлоатация на атомни централи, неправилно съхранение на отпадни продукти от ядрено гориво; провеждане на ядрени изпитания.

5. Антропогенно замърсяване на хидросферата. Водата е ресурс, от който всеки се нуждае. Но един от петима души няма достъп до безопасна питейна вода, а в някои части на света прясната вода става все по-дефицитна. Замърсяването на водата създава проблеми за човека, както и за всички живи същества. Основни източници на замърсяване на природните води са:

а./ атмосферните води;

б./ градски отпадни води;

в./ промишлени води.

Изхвърлянето във водоемите, антропогенни замърсители въздействат върху техните води и екосистеми. Това въздействие се съпровожда с промяна на физикохимичните и вкусови свойства на водата във водоемите. То предизвиква нейното помътняване, вследствие повишено съдържание на неразтворими примеси в нея, има токсично действие върху водните организми и създава кислороден дефицит в замърсения водоем. В зависимост от концентрацията на замърсителя се променят физикохимичните, биогеохимичните, екологичните и други параметри на различни части на хидробиосферата.

6. Антропогенно замърсяване на почвата. Освен основните пътища за тяхното замърсяване, сред основните антропогенни източници, които замърсяват почвата, е съвременната система на селскостопанското производство, интензивно използваща пестициди и минерални торове. Прекомерната им употреба води до нарушаване на елементи в почвата с особено опасно въздействие върху биосферата; унищожават почвените организми и се отразяват отрицателно на почва образователните процеси, понижава почвеното плодородие. Големи загуби на плодородни земи предизвиква използването им за не селскостопански цели – върху тях се изграждат водопроводи, язовири, летища, разкриват се кариери, рудници и др. При извършване на строителство на градове и пътища всяка година в света се губят безвъзвратно 300 000 хектара, на пригодна за земеделие земя.

7. Антропогенно въздействие върху органичния свят.

а./ върху растителността - в редица райони на планетата човекът оказва силно въздействие върху растенията. От лицето на Земята изчезват растения, не поради промяна в климата или световни катастрофи, а в резултат на неразумна стопанска дейност на човека. Под негово влияние могат да постъпят промени в условията за размножаване, растежа и развитието на растителните видове, те не могат да се само-възстановят. Така се променя техния статут /много от тях се превръщат в редки, могат да изчезнат от определена територия или въобще от флората на Земята/. Нарасналото антропогенно влияние върху растителните ресурси на планетата, предизвиква трайни изменения, както в местен така и в планетарен мащаб. Отношението на човека към растенията има значение за неговото физическо оцеляване, защото растенията са най-важният компонент на биосферата, без който е невъзможно нейното съществуване.

б./ върху животинския свят – влияние на човека върху животните се осъществява по посока на пряко и косвено въздействие върху тях. Прякото се изразява в непосредственото им преследване, изтребване и разселване в нови не традиционни за тях територии. Още от най-древни времена, след появата си в биосферата, човекът е нанесъл огромни щети върху фауната на планетата. Още преди 100 000 години, човекът е спомогнал за изчезването на горските слонове, горски носорози, а малко по-късно и на гигантския елен и мамонта. В по-ново време редица видове животни изчезват във връзка с появата на пазар за месо и кожи, от диви животни, използване на отрови и огнестрелно оръжие и бракониерското ловуване. Косвеното влияние на човека върху животните се изразява в изменение на условията и средата на живот, а това се постига при изсичане на горите, пресушаване на блата, прекарване на пътни магистрали, неправилно използване на торове и пестициди, химическо замърсяване на околната среда.

в/ нарушаване на между-видовата конкуренция в природните екосистеми след внасянето в тях на нови видове животни, доставени от човека от доста отдалечени региони. За повечето от местните видове се оказало неблагоприятно, поради което се намалява числеността на животинските видове или поради силна конкуренция те загиват.

Съхраняване на ресурсите. Общото състояние на планетата Земя доказва, че човекът не умее да стопанисва природните ресурси. Винаги сме ги използвали неконтролируемо. Резултатът е увреждане на околната среда, понякога в огромни мащаби. За щастие има признаци макар и рядко, че светът разбира, че трябва да се полагат по-интензивни грижи, за да се осигурят максимално добри условия за живот и да не се ръководи от модела на поведение „грабни каквото можеш, докато можеш”. Тези факти доказват, че нашето отношение към богатствата на природата трябва да бъде доказано чрез природосъобразна употреба на ресурсите. Много от тях може да се използват само веднъж, тъй като им трябва дълъг период за да се образуват отново /пример – нефт, фосилната подпочвена вода, която се използва при напояване на нивите/. След като се изчерпят, на тях са им нужни стотици, дори милиони човешки живота да се възобновят. Но някои ресурси непрекъснато се възобновяват. Сред тях са живите същества и слънчевата енергия, както и всичко, което получава енергия от Слънцето. За да се създаде устойчив свят, трябва все повече да се уповаваме на подобни ресурси. Същевременно е необходимо да ограничаваме добива на растения и животни, за да оставим време на природата да възстанови това, което сме изразходили или унищожили. Опазването на природата трябва обхваща цялата човешка дейност. Необходимо е да се създаде система от мерки, която да осигури запазването и възстановяването на природните ресурси. Това може да се постигне чрез:

• 
  Осъзнаване на реалността, че по-нататъшното неразумно и неограничено използване на природните ресурси, деградацията и гибелта на екосистемите заплашват с непоправими последствия живота на Земята;
  
• 
  Стриктно спазване и изпълнение на глобални програми и планове за опазване на околната среда и рационално използване на ресурсите, които се разработват и осъществяват в планетарен мащаб от международните организации;
  
• 
  Координация на усилията по опазване на природната среда от всички страни членки на ООН;
  
• 
  Провеждане от всяка държава на ефективни действия за запазване на природната среда и най-рационално използване на природните ресурси.
  

Представяйки в синтезиран вид съдържанието по темата „Същност и основи на науката екология”, мога да изразя моето мнение чрез няколко обобщения.

1. 
   На Екологията трябва да бъде отредено достойно място сред другите науки, с които се намира в тясна връзка, тъй като тя решава проблеми свързани със състоянието на средата, в която сме възникнали, и чрез която съществуваме.
   
2. 
   За да можем да определим нашето място в природата и за да знаем как да живеем в нея, е необходима информация, която ни доставя екологията.
   
3. 
   При съвременното състояние на околната среда ще ни бъде нужно да използваме все повече и повече знания по екология, за да изграждаме у себе си екологична култура, за да живеем в синхрон с природата.
   
4. 
   Сам продукт на природата, човекът е в реалното състояние да я унищожи, а заедно с нея и корените на собственото си съществуване.
   

1. 
   Основи на екологията – В. Богоев, А. Кенарова, изд.2009г.
   
2. 
   Опазване и възпроизводство на околната среда – ст.н.с. Янчо Найденов, изд. ВФСИ, Свищов 1996г.
   
3. 
   Застрашена планета – библиотека “Знание”.
   
4. 
   Биология и здравно образование -12клас, профилирана подготовка, раздел „Екология” – изд. 2002г.
   
5. 
   Основи на общата екология – П. Ангелов – Пловдивски университет – изд. 1987г.
   
6. 
   Зелен пакет – Регионален екологичен център за Централна и Източна Европа.