Экология - это наука об отношениях растительных и животных организмов или их сообществ между собой и окружающей средой. Термин “экология”, образованный из двух греческих слов: ойкос - дом, жилище, родина и логос - наука, был предложен немецким биологом Э.Геккелем в 1869г. и обозначает буквально “изучение собственного дома” или “наука о местообитании”.
Как самостоятельная наука экология сформировалась в ХХ столетии, хотя факты, составляющие ее содержание, привлекали внимание человека с давних времен. В современном виде экология охватывает чрезвычайно широкий круг вопросов и тесно переплетается с целым рядом смежных наук ( биология, геология, физика, химия, генетика и др.).
Огромное значение экологии стали понимать совсем недавно, когда ввиду усиливающегося антропогенного воздействия на природную среду со всей очевидностью возникла проблема сохранения жизни на нашей планете, сохранения человеческой цивилизации. Нельзя бездумно относиться к природе, безжалостно ее эксплуатировать! Человеческое общество может жить и развиваться только находясь в гармонии с природой. Для этого необходимо знать, как устроена и функционирует природа, как она реагирует на вмешательство человека.
Экология тесно связана с другими биологическими науками - зоологией и ботаникой. В момент становления этих наук основное внимание исследователей было сосредоточено на систематике и строении организмов. Но уже в первых сочинениях по флоре описание каждого вида растения стало сопровождаться указанием мест произрастания. В изучении фауны также пришли к тому, что образ жизни животного взаимосвязан с условиями его обитания. Очевидно, что большинство этих сведений относится и к экологии.
Экология изучает организацию жизни на трех уровнях. Первый уровень относится к отдельным растениям и животным - особям. Любая особь находится под влиянием различных условий окружающей среды и испытывает их воздействие. Одними из главных условий являются климатические - температура, влажность, освещенность и др. Кроме того, для наземных животных, особенно обитателей почвы, и растений важную роль играют физические и химические свойства почвы. Для водных организмов особенное значение приобретают физические и химические свойства воды как среды обитания.
Раздел экологии, в котором исследуется взаимодействие отдельного организма со средой обитания (образ жизни, поведение, взаимодействие с отдельными элементами окружающей среды и др.), носит название аутэкологии(от греческого аутос- сам ).
В реальной жизни, однако, ни один организм не существует вне связи с другими, себе подобными организмами, т.е. особями того же вида. Как правило, организмы существуют в виде особых группировок - популяций ( от латинского - популус - народ, население). Взаимодействие организмов в популяции приводит к тому, что у нее появляются собственные свойства, отличные от свойств отдельных особей. Под влиянием многих внешних условий ( параметров окружающей среды, качества и количества пищи и др.) популяции меняют численность во времени и пространстве, приобретают свойства накапливать и расходовать вещество и энергию, им свойственны более сложные реакции на изменения среды, чем реакции индивидуума.
Раздел экологии, изучающий взаимоотношения между организмом и средой обитания на уровне популяций, носит название демэкологии или популяционной экологии.
Но и популяция изолированно существовать не может, поскольку нуждается в энергии, веществе, пространстве и других жизненных ресурсах. Поэтому популяция обязательно вступает во взаимоотношения с другими популяциями: популяция хищного животного черпает энергию от популяции травоядного, популяции могут бороться за пространство, пищу и т.п. Однако они могут и помогать друг другу: почвенные животные, перерабатывая мертвое растительное вещество, увеличивают плодородие почвы, насекомые участвуют в опылении растений, некоторые растительноядные животные обеспечивают перенос семян растений, способствуя их размножению. Таким образом, популяции не могут существовать друг без друга. Стабильность природной системы во времени поддерживается взаимодействиями между всеми ее живыми и неживыми составляющими.
В природе совместно обитающие популяции различных организмов всегда образуют определенное единство, называемое сообществом или биоценозом ( от греческого биос - жизнь и ценоз - общее). Занимаемое сообществом природное жизненное пространство называется биотопом ( от греческого биос - жизнь и топос - место). Сообщество - это довольно устойчивое биологическое образование, поскольку обладает способностью к самоподдерживанию своих природных свойств и видового состава. Устойчивость сообщества определяется не только устойчивостью входящих в него популяций, но и особенностью взаимодействия между ними.
Комплексное изучение сообществ является предметом еще более сложного раздела экологии - синэкологии ( от греческого син - вместе) или экологии сообществ.