РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт Биологии Кафедра ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры Тюмень, 2014

Экологическая наука вбирает в себя ряд других наук: физику, химию, метеорологию, физиологию растений, биохимию, агрохимию, морфологию растений, почвоведение и др. Её интересует среда обитания – часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое и косвенное воздействие. Экология растений – раздел экологии, изучающий взаимозависимости и взаимодействия между растительными организмами, а также между растениями и средой их обитания.

Экология приобрела практический интерес ещё на заре развития человечества. Как и другие области знания, она развивалась непрерывно, но неравномерно на протяжении истории человечества. По дошедшим до нас орудиям охоты, наскальным рисункам о способах культивирования растений люди ещё на заре становления человечества имели отдельные представления о сроках сбора растений, употребляемых для их нужд, о местах произрастания растений, о способах выращивания и ухода за ними.

Для правки структуры щелкните мышью Второй уровень структуры Третий уровень структуры Четвёртый уровень структуры Пятый уровень структуры Шестой уровень структуры Седьмой уровень структуры Великий Аристотель - основал Ликей в Афинах, широкомасштабные естественнонаучные изыскания, которые финансировал Александр. Изучению растительного мира он посвятил специальный труд «Теория растений». Приемы познания Аристотеля: 1. объяснению всегда должно предшествовать наблюдение; 2. общая теория должна опираться на познание частностей; 3. наблюдение должно вестись свободно от всякого предвзятого мнения; 4. прежде чем пользоваться данными чужих наблюдений, нужно подвергнуть их строгой критике. Теофраст ( гг. до н.э.) Ученик Аристотеля Теофраст по праву считается «отцом ботаники» и основателем её как самостоятельной науки. Заслужил он этот титул 10-томным трудом «Естественная история растений» (описано 450 растений) и 8-томной работой «О причинах растений».

Средневековье время не только накопления знаний, но и оформления научной этики, когда изучение природы сочеталось с бескорыстным поиском истины. Изучение природы, в том числе растений, сочеталось с суевериями, верой в магические силы растений и колдовство. Обязательное знание латыни, обмен научной информацией привели к формированию науки как интернационального явления и бурному ее развитию в Западной Европе в последующие века.

Альберт Великий ( ) Сведения о растениях можно найти в трудах Альберта Великого, немецкого философа и теолога, члена монашеского ордена доминиканцев, в ведении которого была инквизиция и борьба с ересью. Он преподавал в Кёльне и Париже и в своем трактате о растениях касался разных экологических вопросов: причин зимнего покоя растений, влияния качества почвы на жизнь растения, зависимости роста и развития растений от питания, почты, солнечного тепла.

На смену средневековью приходит эпоха Возрождения. Великие географические открытия, обогатившие мир сведениями о новых растениях и животных из диковинных заморских стран, способствовали развитию экологии путем конкретного, натуралистического изучения окружающего мира. Накопление и описание фактического материала характерная черта естествознания этого периода. И хотя в суждениях о природе господствуют метафизические представления, все же в трудах многих естествоиспытателей можно найти явные свидетельства развития экологических знаний.

Эпоха Возрождения Отто Брунфельс, немецкий ботаник. Автор первого ботанического атласа ("Живые изображения растений"). Итальянский врач и ботаник А. Чезальпино описал функции отдельных частей растений, разработал систему растительного царства. Отто Брунфельс ( )

Французский ботаник и путешественник Ж.Ф. Турнефор исследовал распределение растений в горах, использовал подход П. Германа (принцип голосемянности), понятие о роде у растений, принцип соподчиненности таксономических категорий. Д. Рей - английский ботаник, основоположник учения о виде. В своём труде «Historia plantarum» специальную главу посвятил описанию местообитаний растений. Для выделения классов использует отдельные особенности (признаки) в зависимости от значимости. Считается одним из родоначальников систематики. Делит растения на деревья и травы, далее – двусемядольные и односемядольные. В системе – 33 класса.

Ботанические исследования в этом веке в первую очередь связаны с К. Линнеем. Он не только ввёл в научный обиход бинарную номенклатуру и создал основы систематики организмов в «Системе природы» (1735), но и провёл экологические исследования, также описывал растительный покров гор, тундр и болот, предложил типологию местообитаний растений. В начале XIX в. во Франции Ж.Б. Ламарк предложил свою концепцию круговорота веществ на Земле, в которой живым организмам отводилась очень важная роль. Он полагал, что только деятельность организмов, приводящая к созданию сложных соединений, способна противостоять естественным процессам распада.

XIX в. отмечен большим количеством основополагающих работ по экологии растений. Основополагающим считают работы крупнейшего французского ботаника Огюста Пирама Декандоля ( ). В своей книге «очерки начальной географии растений» (1820) он даёт определения понятиям – «местообитание» и «местонахождение». В 1832 г. О.П. Декандоль обосновал выделение особой науки – «эпиррелогии» (аутэкология в современном понимании). Весомый вклад в развитие экологии растений внесли учёные, занимавшиеся агрохимией. Заложивший её основы Ж.Б. Буссенго показал, что все растения нуждаются в почвенном азоте. В 1840 г. Ю. Либих сформулировал «Закон минимума», не потерявший своего значения в современной экологии. Он показал, что необходимые растению химические элементы незаменимы. Огюст Пирам Декандоль (1778 – 1841)

Эволюционное учение и публикация в 1959 г. книги Ч. Дарвина «Происхождение видов путём естественного отбора» оказали большое влияние на развитие биологических наук. Представления о единстве организма и среды, изменчивости организмов, наследовании признаков и естественном отборе стали основополагающим и для экологии растений. В России А.Н. Бекетов в работе «Гармония в природе» (1858) излагал сведения об изменении растений в различных условиях обитания, о борьбе за существование. Однако только после 1859 г. эволюционное мышление стало господствующем среди естествоиспытателей. Последователь и пропагандист дарвинизма немецкий ученый Э. Геккель в 1869 г. ввёл в науку термин «экология». Ч. Дарвин ( ) А.Н. Бекетов ( )

Экология растений фактически оформляется в самостоятельное научное направление в конце XIX в. после работ датского ботаника Е. Варминга, а официально признаётся разделом ботаники в 1910 г. на III Всемирном ботаническом конгрессе в Брюсселе. Е. Варминг в 1895 г. возрождает забытый уже гегелевский термин «экология» и в труде «Plantesamfund» (1895) систематизирует и обобщает основную экологическую информацию того времени. Основателем экологии растений наряду с Е. Вармингом можно считать и немецкого ботаника А. Шимпера ( ). В 1898 г. вышла его книга «География растений на физиологической основе», где обобщена вся западная фитогеографическая, экологическая и фитоценотическая литература конца XIX в., послужившая основой для эколого-физиологического направления исследований. Е. Варминг ( )

В XX в. развитие экологии растений в нашей стране продолжил Б.А. Келлер. Его работа (совместно с почвоведом Н.А. Димо) «В области полупустыни» (1907) и труды по экологии галофитов (1912) являются классическими. С усовершенствованием полевых экологических приборов появилось эколого-физиологическое направление, продолженное в работах Л.А. Иванова (влияние света), Н.А. Максимова (засухоустойчивость), И.И. Туманова (морозостойкость), П.А. Генкеля (солеустойчивость). Ряд работ был посвящен экологии фотосинтеза. В США развивалось индикационное направление, связанное с изучением растений, указывающих на характер почв. Были выделены растения-индикаторы карбонатных, песчаных, гипсовых, засоленных почв и субстратов, содержащих отдельные химические элементы (труд Ф. Клементса «Растения-индикаторы» (1920), работа Дж. Е. Уивера и Ф.Клементса «Экология растений» и многие другие). Б.А. Келлер

Важную роль в формировании экологической проблематики и её методологии сыграло представление о сукцессии. Так, в США Г. Коулс детально описал последовательность изменений растительности песчаных дюн около оз. Мичиган. В России ботаники тоже уделяли большое внимание сын экологическим исследованиям. Так, С.И. Коржинский, изучая границу между лесом и степью, отмечал важность воздействия самих растений на среду, их способность делать её более пригодной для произрастания других видов. Сукачев предложил свою классификацию сукцессий, экспериментально исследовал конкуренцию, изучал историю растительности. С.И. Коржинский ( )

В гг. формируется теоретическая основа современной экологии, предлагаются первые математические модели, вырабатывается методология. Оформляются два главных подхода современной экологии: 1) популяционный, акцентирующий внимание на динамике численности организмов и их распределении в пространстве; 2) экосистемный, концентрирующийся на круговороте веществ и трансформации энергии В первой половине XX в. наметились два принципа выделения жизненных форм. Особенно четко этот принцип был выражен в исследованиях датского ботаника К. Раункиера ( ), подразделившего все растения на группы, в частности по признаку положения покоящихся почек, закладываемых на неблагоприятный период. Эта система была несколько видоизменена И. К. Пачоским (1915), положившим в основу классификации не характер сохраняющихся на неблагоприятный период органов растений, а количество утрачиваемых. Согласно другому принципу, жизненные формы выделяли по совокупности всех особенностей, возникающих у растений в результате воздействий внешней среды. Такова, например, система О. Друде (1913).

Задачи фитоценологии были впервые сформулированы в России И. К. Пачоским в статье "Стадии развития флоры" (1891). Первоначально назвав новую науку флорологией, он в 1896 г. предложил для нее другое название - "фитосоциология". За рубежом термин "фитосоциология" появился значительно позже, во всяком случае не ранее 1917 г. Первым методическим руководством по фитоценологии явилась работа А. Ф. Флерова и Б. А. Федченко "Пособ ие к изучению растительных сообществ Средней России" (1902). Позже группой известных фитоценологов и фитогеографов (В. Н. Сукачев, Н. А. Буш, А. Ф. Флеров и др.) были составлены "Предварительные программы для ботанико-географических исследований".

Толчком к развитию фитоценологии на Западе послужил III Международный ботанический конгресс в Брюсселе (1910). На этом конгрессе были обсуждены важнейшие фитоценологические понятия - формация, ассоциация, местообитание, рассмотрены принципы классификации растительных сообществ, проблемы и методы картографирования, горизонтальная и вертикальная зональность растительности. На нем же были приняты определения аутэкологии и синэкологии. Вскоре в ряде стран возникли крупные научные школы. Последние десятилетия характеризуются дальнейшим сближением экологии растений с физиологией. При изучении реакции растений на пребывание в экстремальных условиях внимание исследователей концентрируется не только на морфо- экологических особенностях растений, свойственных холодным, засоленным или засушливым местообитаниям, но и на особенностях их физиологического режима.

Для современного этапа индикационных исследований характерны: 1) проникновение методов индикации в так называемые "закрытые" ландшафты, в которых сомкнутый растительный покров препятствует непосредственному наблюдению за рельефом и поверхностью почвы; 2) переход к так называемой ландшафтной индикации, при которой видимые особенности ландшафта в целом, включая и отличительные признаки растительного покрова, служат для индикации особенностей ландшафта, не доступных для непосредственного наблюдения.

1. недооценка потребности открыть законы, применяемые ко всему живому. Экология находится здесь во многих случаях на аналитической стадии.; 2. степень развития научных знаний вынуждала учёных к изучению изолированных естественных явлений, как если бы они были независимы и не связаны друг с другом. Анализируя историю экологии как науки, нельзя не заметить, что развитие экологии задержалось минимум на пятьдесят лет по сравнению с такими дисциплинами, как эмбриология и генетика. К некоторым причинам отставания экологии относятся: Эти искусственные барьеры рушатся в XX столетии с появлением новых отраслей знания, сформировавшихся на основе слияния наук – физики и химии, химии и биологии. Рождение и развитие экологии – науки, обязанной своим появлением на свет разнообразным дисциплинам и имеющей свои собственные методы, относится к этому же периоду.

Спасибо за внимание!!!