Экологическое единство геохимических и биологических процессов в биосфере

В настоящее время, по-видимому, нет отраслей общественных и естественных наук, которые в той или иной мере не затрагивали бы вопросы экологии растений, животных и человека. Впервые термин «экология» (от греческого «экое»—дом, место обитания) был предложен в 1869 г. немецким ученым Э. Геккелем, который и определил задачи экологии — изучение взаимосвязи между организмом и окружающей его средой. Экология подразделяется на экологию особей, популяций и сообщества растений и животных. Выделяют также экологию человека —  научную отрасль, исследующую закономерности биосоциальной организации человеческих популяций во взаимоотношении с окружающей средой.
Экология занимает видное место в семье биологических, географических и других наук. Ныне ее значение распространяется на все сферы взаимодействия человеческого общества с природой, и она возводится в ранг самых важных социальных и научных дисциплин. На стыке с ней возникают эколого-экономические, эколого-социальные, эколого-технологические, эколого-медицин-ские и другие направления исследований. Структурной единицей экологии, определяющей специфику изучения, является экосистема. Последняя представляет собой функциональное единство организмов, их биоценозов и среды обитания, объединенных разнообразными связями и взаимодействиями в процессе жизни и развития. Биоценоз — это исторически сложившиеся биотические сообщества организмов и популяций как элементарные формы существования видов в природных сообществах. Их жизнь в экосистемах поддерживается и развивается благодаря пищевым (трофическим) связям и соподчиненным уровням в потреблении пищи организмом, а также благодаря интеграции видовых популяций в сообществе. Только в сообществе, отмечает С. С. Шварц, живые организмы утверждают себя во внешней среде и приспосабливаются к ней не как сумма отдельных особей, а как единое функциональное целое.
Понятию «экосистема» равнозначен термин «биогеоценоз», введенный в 40-х годах нашего века выдающимся ученым В. Н. Сукачевым. Этот термин выражает пространственные особенности ландшафтных регионов и взаимодействующих в них биокосных и живых компонентов природной среды. Наиболее крупной пространственной структурной единицей основных комплексов экосистем (биогеоценозов) являются биомы, характеризующиеся более или менее однородными условиями (климатом, почвами, растениями и др.)- К числу важнейших типов биомов относят физико-географические зоны, округа, провинции и характерные для них ландшафтно-экологические территории. Специфическими из них являются дождевые и сезонные тропические леса, дождевые, листопадные и вечнозеленые леса умеренной зоны, субарктические (таежные) и субальпийские хвойные леса, биомы саванны, редколесья, кустарников, полупустынь, пустынь, болот, стоячих и пресных вод, литоральные сообщества приморских прибрежий, отмелей, морских пелагиалей (планктонные), глубоководных пелагических сообществ, глубоководных бентосных сообществ и др.
Экосистемы (биогеоценозы) характеризуются особенностями пищевых (трофических) связей и структур, состоящих из соподчиненных рядов и уровней, включающих создание первичной и вторичной продукции и ее потребление консументами. Организмы, которые посредством фото- или хемосинтеза накапливают энергию в виде органических соединений (углеводов, белков, жиров и др.), известны как продуценты; организмы, которые питаются этими органическими веществами, называются консументами; организмы, разлагающие сложные составные компоненты биовещества и освобождающие простые вещества для использования их продуцентами, названы редуцентами. В пищевой цепи выделяют три важнейшие группы консументов: травоядные, плотоядные и паразиты.
 Биоценозы определяются как совокупность совместно обитающих растений, животных и микроорганизмов, населяющих однородные участки биосферы и характеризующихся определенными отношениями как между собой, так и с абиотическим фактором среды.
Различают устойчивые биоценозы (в масштабе продолжительности жизни человека), т. с. сохраняющиеся в течение нескольких десятилетий и более, и циклические, изменение которых совершается очень быстро, иногда за несколько дней и часов. Из важнейших свойств биоценозов выделяют обилие особей на единицу площади или объема; частоту — отношение числа особей одного вида к общей численности особей, выраженное в процентах; постоянство изучаемых видов, определяемое числом выборок (ра