САМОСТІЙНІ РОБОТИ

з курсу «Екологія»

для підготовки бакалаврів денної форми навчання

галузь знань 0304 «Право»

напрями підготовки 6.030401 «Право»

та 6.030402 «Правознавство»

Тема 1

Предмет, завдання

та значення екології

План

1.1. Напрями екологічних досліджень.

1.2. Основні методи екологічних досліджень.

1.3. Основа сучасної екології – вивчення модельної системи: “Людина – економіка – біота – середовище”.

1.4. Системні закони макроекології (аксіоми Б. Коммонера).

1.1. Напрями екологічних досліджень

За останній період екологія значно розширила предмет свого вивчення. Дуже широким є і спектр підрозділів екології. Він охоплює спеціалізовані екологічні науки, які розрізняються за об’єктом та предметом дослідження.

Існує велика кількість класифікацій напрямів екологічних досліджень, але, на думку Г.О. Білявського, М.М. Падуна та Р.С. Фурдуя, основними є загальна, або велика, екологія, що пред­ставлена такими взаємопо’язаними та взаємообумовленими блоками, як біоекологія, геоекологія, екологія Космосу, соціоекологія, техноекологія.

Кожен блок має свої екологічні галузеві розділи та підрозділи. Загальна екологія вивчає загальні закономірності функціонування екологічних систем та включає теоретичну та експериментальну екологію.

Біоекологія найрозвиненіший і «найстаріший» за віком блок. Біоекологія – розділ екології, що вивчає середовище живих організмів, тобто відносини живих організмів між собою та з навколишнім середовищем. Біоекологія включає:

– системну екологію – екологію видів, сімей, класів, типів, царств;

– аутекологію – екологію видів та факторів середовища, що впливають на існування організмів;

– демекологію – екологію популяцій та закономірності їх існування;

– синекологію – екологію угруповань;

– біогеоценологію – екологію екосистем.

Підрозділи блоку «Біоекологія»: основи біоіндикації, експериментальна екологія, заповідна справа, біоекомоніторинг, біосферика, екологія людини, екологія рослин, екологія тварин.

Блок «Геоекологія» вивчає взаємовідносини організмів та середовища з точки зору їх географічної приналежності. Містить такі підрозділи: ландшафтна екологія, екологія атмосфери, екологія літосфери, екологія гідросфери, геоекоінформатика, економіка природокористування та охорона довкілля, екологія геоенергоаномальних зон.

Техноекологія – розділ екології, що вивчає взаємодію природних і техногенних процесів.

Блок «Техноекологія» складається з:

– екології енергетики (екологія ГЕС, екологія АЕС, екологія ТЕС, екологія нетрадиційних джерел енергії (сонячна, геотермальна, вітрова, біоенергетика, енергетика моря);

– екології промисловості (екологія хімічної промисловості, екологія машинобудівної, екологія металургійної промисловості, екологія електропромисловості, екологія промисловості будматеріалів, екологія лісогосподарської промисловості тощо);

– екології транспорту (водного, повітряного, автомобільного, залізничного, трубопровідного);

– агроекології (поділяється на ґрунтозахисну, меліоративну, агрохімічну, екологію тваринництва);

– екології військової справи;

– екологічної експертизи.

Соціоекологія – розділ екології, що вивчає відношення суспільства і навколишнього природного середовища. Блок «Соціо-екологія» має 12 підрозділів, основні з яких психоекологія, урбоекологія, екологія народонаселення, природоохоронне законодавство, міжнародне співробітництво з охорони біосфери.

І останній блок «Екологія Космосу» вивчає екологічний стан планет сонячної системи та космічного обладнання. Має такі підрозділи: екологія космічних апаратів, екологія ближнього Космосу, екологія планет сонячної системи, екологія зовнішнього Космосу, глобальний космічний екомоніторинг.

1.2. Основні методи екологічних досліджень

Методи досліджень сучасної екології є різноманітними:

– статистичний, який дозволяє отримання, обробку та аналіз первинних статистичних матеріалів;

– балансовий, що дає можливість зіставляти наявність природних ресурсів з їх використанням;

– порівняльний, що передбачає вивчення об’єктів через порівняння з іншими об’єктами;

– аерокосмічний (космічні знімання), що дозволяє оцінити в динаміці всі процеси, що відбуваються в локальному, регіональному та глобальному масштабах на Землі;

– картографічний, що дозволяє застосовувати географічну карту для опису, аналізу та пізнання явищ.

Крім того, застосовують такі методи, як робочі гіпотези,

моделювання процесів, системний підхід, постановка експериментів тощо.

Для проведення екологічних досліджень широко використовують порівняно прості методи математичної статистики: обробку варіаційних рядів з визначенням математичного очікування, дисперсії, середнього квадратичного відхилення, отримання інтенсивних та екстенсивних показників для порівняння тощо.

Також виділяють такі методи, як фізичні; хімічні; біофізичні; біохімічні; радіобіологічні; метеорологічні; кібернетичні; наземний, повітряний та космічний екомоніторинги; аналізу, систематики, прогнозу.

Методична основа сучасної екології включає: системний підхід; натурні спостереження; експеримент; моделювання.

Для дослідних та прикладних робіт використовують такі

методи:

– методи реєстрації та оцінки стану середовища: вимірювання температури, хімічного складу, радіаційного фону, хімічного забруднення тощо;

– екологічний моніторинг: періодичне або безперервне спостереження, наприклад вивчення антропогенного забруднення середовища. Для цього використовують методи фізичного і хімічного експрес-аналізів, дистанційне зондування, телеметрію і комп’ютерну обробку даних;

– методи кількісного обліку організмів і методи оцінки біомаси та продуктивності рослин і тварин (наприклад, аерокосмічна реєстрація чисельності стад);

– методи вивчення взаємовідносин між організмами в багатовидових угрупованнях (наприклад, експеримент «Біосфера-2», США);

– методи математичного моделювання, зокрема методи імітаційного моделювання з використанням сучасної обчислювальної техніки. Ці методи дозволяють розглядати варіанти і здійснювати обґрунтовані прогнози глобального розвитку.

1.3. Основа сучасної екології – вивчення модельної системи

«Людина – економіка – біота – середовище»

У 1992 році Д. Медоуз писав: «Та система, що змушує завдавати шкоду навколишньому середовищу, подібна до інших систем, наприклад таких, що змушують людей палити, ставати наркоманами, використовувати все більше пестицидів у сільському господарстві, створювати все більше зброї, щоб забезпечити безпеку».

Автор назвав такі порочні системи «манія-структурами».

Насправді, немає нікого, хто свідомо хотів би знищувати природу і порушувати навколишнє середовище, але збитки, що їм завдаються, весь час зростають. Чому це виникає і що потрібно зробити, щоб змінити це становище? Відповідь не криється у певній галузі – економіці, техніці, біології або психології. Вона міститься у системі взаємодії цих областей, які утворюють глобальну суперсистему «Людське суспільство – виробництво та економіка – жива природа – навколишнє середовище». Структурна схема системи «Людина – економіка – біота – середовище» подана на рис. 5.1.

Б

– – +

Е + С

+ –

+ Л +

Рис. 5.1. Модельна система «Людина – економіка – біо-

та – середовище»

Поведінка та характер зв’язків у даній системі можна охарактеризувати так:

– двосторонній зв’язок «Людина + + + Економіка» має позитивний зворотний характер. Оскільки зростає чисельність людей, то зростають і їх потреби і, відповідно, зростає продукція економіки;

– чим вище зростання економіки, тим більша негативна дія її на природу та на навколишнє середовище. Використання відходів є незначним порівняно з обсягом використання людством природних ресурсів. Тому зв’язок «Економіка–Біота» є одностороннім і має від’ємний характер;

– такий самий характер має зв’язок «Економіка–Середовище», тому що темпи антропогенного забруднення набагато більші, ніж здатність природних систем до відновлення середовища;

– зв’язок «Біота–Середовище» характеризує здатність живої природи формувати і регулювати середовище, а лімітуюча дія середовища характеризується від’ємним зв’язком «Середовище– Біота»;

– зв’язок «Середовище–Людина» – односторонній і позитивний, тому що благополуччя людини значною мірою залежить від стану середовища.

У цілому благополуччя людства залежить від двох позитивних зв’язків: «Економіка –Людина» і «Середовище–Людина». Оскільки чисельність людей на планеті зростає, то відповідно збільшується і продукція економіки, причому більшою мірою, ніж зростає її коефіцієнт корисної дії. Тому зростання економіки супроводжується зростанням її шкідливої дії – негативного техногенного тиску на природу, а через неї і на людину. Людина звикла «підкорювати природу», брати від неї все більше і більше. 2 млн, років наші предки жили у гармонії із природою, і лише за останні 2 століття, особливо останні 50 років, люди здійснюють глобальний екоцид. Людство запустили бумеранг техногенезу і сьогодні перебувають під його ударом. Цей момент, можливо, є найдраматичнішим в історії Землі. Розвиток людської цивілізації прийшов до точки біофоркації. Вибір напрямку розвитку людства залежить від нього самого.

1.4. Системні закони макроекології

(аксіоми Б. Коммонера)

Сучасна екологія містить сукупність правил та законів. Науковій громадськості широко відомі системні закони (аксіоми) Б. Коммонера:

1. Усе пов’язано з усім

Цей закон про узагальнюючий зв’язок речей та явищ у природі і людському суспільстві, які перебувають у системній взаємодії, за М. Реймерсом, близький до закону внутрішньої динамічної рівноваги: речовина, енергія, інформація та динамічні якості окремих природних систем тісно пов’язані між собою (так, що зміна одного з показників призводить до зміни інших, але загальні якості систем зберігаються).

Наслідки цього закону:

– закон великих чисел: сукупна дія великого числа випадкових факторів приводить до результату, майже незалежного від випадку;

– принцип Ле-Шательє: при зовнішній дії, що виводить систему із стану стійкої рівноваги, ця рівновага зміщується у напрямку, при якому ефект зовнішньої дії зменшується;

– закон оптимальності: будь-яка система функціонує з найбільшою ефективністю в деяких характерних для неї просторово-часових границях.