Основні завдання сучасної екології:

• вивчення загального стану сучасної біосфери та біологічних систем усіх рівнів;

• прогнозування динаміки стану екосистем і біосфери в цілому в часі і просторі;

• розроблення шляхів гармонізації взаємовідносин людського суспільства і природи, збереження здатності біосфери до саморегуляції і самовідновлення.

Методи екологічних досліджень.

Екологія – це комплексна наука. Вона використовує різноманітні методи досліджень, які можна поділити на три основні групи:

1. Методи, за допомогою яких збирається інформація про стан екологічних об’єктів: рослин, тварин, мікроорганізмів, екосистем, біосфери.

2. Методи обробки отриманої інформації.

3. Методи інтерпретації отриманих фактичних матеріалів.

До таких методів належать:

• Моніторинг – комплексна система спостереження й контролю за станом навколишнього середовища;

• Експеримент;

• Моделювання – використання для дослідження спрощеної копії екологічного об’єкта.

Питання для самоконтролю знань.

1. Що таке екологія?

2. Що є предметом вивчення екології?

3. Що є об’єктами вивчення екології?

4. Які основні завдання екології?

5. Які основні розділи екології та що вони вивчають?

6. Чому екологію вважають міждисциплінарною наукою?

7. Поясність взаємозв’язки екології з іншими науками?

8. Які задачі та проблеми вирішує сучасна екологія?

9. Які види виробництв, на Вашу думку, потребують екологічної конверсії у першу чергу?

Література

1. Л1 стор. 48-55

2. Л2 стор. 10-18

2. Найголовніші закони, правила і принципи екології.

Закон константності живої речовини в біосфері (В. Вернадський): кількість живої речовини (біомаса всіх організмів) біосфери для конкретної екологічної епохи є сталою.

Закон мінімуму (Ю. Лібіх): біотичний потенціал (життєздатність, продуктивність організму, популяції, виду) лімітується тим з екологічних чинників середовища, який перебуває в мінімумі, хоча інші умови сприятливі.

Закон необоротності еволюції (Л. Долло): еволюція незворотна; організм (популяція, вид) не може повернутися до попереднього стану.

Закон розвитку системи за рахунок довкілля: будь-яка система може розвиватися лише за рахунок матеріально-енергетичних та інформаційних можливостей навколишнього середовища; абсолютно ізольований саморозвиток неможливий.

Закон толерантності (В. Шелфорд): чинники середовища, які мають у конкретних умовах песимальне (несприятливе, як надмірне, так і недостатнє) значення, обмежують можливості існування виду в даних умовах, всупереч і незважаючи на оптимальний збіг інших чинників.

Закони Б. Коммонера. Американський еколог Б. Коммонер (1974) сформулював чотири “закони”, які об’єднують у собі найважливіші закономірності і екологічні особливості природи. Це – екологічні аксіоми:

• все пов’язано з усім;

• все повинно кудись діватися;

• ніщо не дається задарма;

• природа знає краще.

Перша аксіома підтверджує всезагальність зв’язків об’єктів і явищ у природі та в людському суспільстві. І природа, і суспільство перебувають в єдиній мережі системних взаємозв’язків. Важливі наслідки цих взаємозв’язків:

1. дія закону великих чисел (сукупна дія великої кількості випадкових чинників призводить, за деяких загальних умов, до результату, майже незалежного від випадку, тобто такого, що має системний характер);

2. дія принципу Ле Шательє: при зовнішньому впливі, який виводить систему з рівноваги, ця рівновага зміщується в напрямку, за якого ефект зовнішнього впливу зменшується; у біологічних системах цей принцип реалізується у вигляді здатності екосистем до авторегуляції;

3. розвиток ланцюгових реакцій у разі виникнення окремих локальних змін у системі: ці реакції йдуть у бік нейтралізації збурення, що виникло, або формування нових взаємозв’язків;

4. будь-які зміни в системі “природа” прямо чи опосередково впливають на людину (від індивіда до суспільства).

Друга аксіома (“все повинно кудись діватися”) свідчить про закони збереження в природі. На відміну від людського виробництва, в природі не буває сміття. В біосфері завжди спостерігається кількісний баланс швидкостей синтезу живої речовини та її розкладання, що свідчить про високий ступінь замкненості колообігу речовини у біосфері. Діяльність же людини породила нагромадження в природі дедалі більшої кількості ксенобіотиків – чужорідних хімічному обігу живих істот синтетичних сполук. Ці сполуки стійкі, є сильними токсикантами і нагромаджуються у величезних кількостях, становлячи дедалі більшу загрозу для людства.

Третя аксіома (“ніщо не дається задарма”, або ж – “за будь-які втручання і збитки природі треба платити”, або ж – “природа за все віддячить”) вказує на те, якою ціною дістається людству науково-технічний прогрес. В економіці природи, як і в економіці людини, не існує безкоштовних ресурсів. Все, що було взято людиною з природи, мусить бути їй повернуто, компенсовано. Невиконання цього закону неминуче призводить до екологічної кризи.

Четверта аксіома (“природа знає краще”) свідчить про незрівнянні переваги природних конструкцій над людськими. Все, створене природою, пройшло надзвичайно жорсткий конкурс на місце в біосфері впродовж тисяч і мільйонів років природного добору та адаптації.

До законів Б. Коммонера додають ще один закон – закон обмеженості ресурсів. Він стверджує, що, згідно із законом константності кількості живої речовини на планеті, збільшення чисельності і маси одних організмів у глобальному масштабі може відбуватися лише за рахунок зменшення кількості й маси інших організмів. Саме суперечливість між швидкостями розмноження багатьох організмів і обмеженістю ресурсів харчування є своєрідним регулятором, що запобігає “біологічному вибуху” космічного масштабу. Маса продуктів для живлення всіх форм життя на Землі (зокрема й для людини) обмежена й вичерпна, тому виживання цивілізації можливе лише за умов реалізації обґрунтованих і жорстко контрольованих самообмежень.

Правило 1%: для біосфери загалом частка можливого споживання чистої первинної продукції (на рівні консументів вищих порядків) на перевищує 1%.

Правило 10%: (правило піраміди енергій Р. Ліндемана): з одного трофічного рівня екологічної піраміди переходить на інший, вищий рівень у середньому близько 10% енергії.

Правило екологічної ніші: порожньою екологічна ніша не буває, вона обов’язково завжди заповнюється природним шляхом.

Принцип Ле Шательє: при зовнішньому впливі, який виводить систему зі стану стійкої рівноваги, ця рівновага зміщується в напрямі, за якого ефект зовнішнього впливу слабшає.

Принцип винятку (Т. Гаузе): два види не можуть існувати в одній і тій самій місцевості, якщо їхні екологічні потреби ідентичні, тобто якщо вони займають одну й ту саму екологічну нішу.

Принципи розвитку і функціонування природи Д. Чираса. Відомий еколог Д. Чирас визначив такі чотири основні загальні принципи, на підставі яких функціонує і розвивається природа:

• рециклічності, або повторного багаторазового використання найважливіших речовин;

• постійного відновлення ресурсів;

• консервативного споживання, коли живі істоти споживають лише необхідне і в такій мірі, яка їм необхідна;

• популяційного контролю – природа не допускає вибухоподібного зростання популяцій, регулюючи кількість особин того чи іншого виду створенням відповідних умов для його існування та розмноження.

Принцип віддаленості подій: явища, віддалені від нас у часі і просторі, психологічно здаються менш істотними, не надто важливими; прихильники цього принципу наражають себе на велику небезпеку.