- •Розділ і. «загальна екологія»
- •Розділ іі. «неоекологія»
- •2. Програма навчальної дисципліни, її структура, особливості виконання.
- •3. Об'єкт, предмет, методи та завдання традиційної екології.
- •4. Складові традиційної екології.
- •Тема: «Еволюція екології як науки» План заняття
- •1.Історичний нарис розвитку екології.
- •2. Особливості сучасного етапу розвитку екології.
- •3. Розвиток науки про довкілля в Україні.
- •Тема: «Базові поняття традиційної екології» ч.1. План заняття
- •1. Умови та фактори природного середовища.
- •2. Екологічні фактори.
- •3. Екологічна ніша
- •4. Природні умови і ресурси.
- •Тема: «Базові поняття традиційної екології» ч.2. План заняття
- •1.Унітарні та модулярні організми.
- •2.Виникнення і розвиток великого і малого кругообігів.
- •3. Кругообіг речовин у біосфері.
- •4.Фотосинтез як головний процес перетворення неорганічної речовини в органічну.
- •Тема: «Глобальні екологічні проблеми» План заняття
- •1.Глобальні проблеми людства.
- •2.Глобальні екологічні проблеми.
- •3.Сучасна екологічна ситуація окремих компонентів біосфери.
- •4.Екологічний імператив
- •2.Організми
- •3. Популяції
- •4.Угруповання
- •Тема: «Взаємодія між організмами та навколишнім середовищем» План заняття
- •1.Поняття про середовище мешкання організму.
- •2. Вплив середовища на організми.
- •3.Типологія організмів за ступенем впливу окремих компонентів середовища.
- •4.Екологічні фактори.
- •Тема: «Взаємодія організмів між собою» План заняття
- •1. Біотичні чинники середовища
- •2. Властивості біотичних елементів середовища.
- •3.Форми зв’язків між організмами.
- •Тема: «Стійкість у структурі угрупОвання » План заняття
- •1.Уявлення про структуру угруповання.
- •2.Види організації та форми сумісного існування у структурі угруповань.
- •3.Чисельність угруповань.
- •4.Механізми регулювання стійкості угруповання.
- •5.Біологічна продуктивність угруповань.
- •Біомні підсистеми України
- •2. Основи системного підходу.
- •3. Системний підхід в екології
- •Тема: «Різновиди екосистем» План заняття
- •1.Основні ступені організації екосистем.
- •2. Консорційні екосистеми.
- •3. Парцелярні екосистеми.
- •4. Біогеоценозні екосистеми.
- •5. Ландшафтні екосистеми.
- •6. Провінційні екосистеми.
- •7. Біомні екосистеми.
- •8. Субстратні екосистеми.
- •9. Глобальна екосистема – біосфера.
- •Тема: «Динаміка екосистем» План заняття
- •1. Енергія екосистем.
- •2. Динаміка екосистем.
- •3. Закони розвитку екосистем.
- •Тема: «Біологічна продукція екосистем» План заняття
- •1.Ланцюги живлення в екосистемах.
- •2.Продуктивність екологічних систем.
- •Первинна продуктивність екосистем (за Голубцем м. А.)
- •Процес перетворення первинної продукції в зоомасу
- •Порівняльні дані про врожаї різних сільськогосподарських культур
- •3.Самоорганізованість екосистем, сукцесії
- •2. Визначення науки та еволюція формування терміну «неоекологія».
- •3. Об’єкт, предмет і методи дослідження неоекології.
- •4. Понятійно-термінологічний апарат та структура неоекології.
- •Тема: «Структура неоекології» План заняття
- •1.Загальна структура неоекології.
- •2. Сімейства та комплекси неоекологічних дисциплін
- •3. Напрямки в системі неоекологічних наук
- •4. Розділи в системі неоекологічних наук
- •5. Інші класифікації неоекологічних дисциплін
- •Тема: «Глобальні неоекологічні проблеми в діяльності міжнародних організацій» План заняття
- •1.Природоохоронні конвенції.
- •2.Першочергові екологічні проблеми в документах міжнародних організацій
- •3.Глобальні неоекологічні проблеми 90-хроків
- •4.Глобальні неоекологічні проблеми 2000-х років
- •Тема: «головні закони в екології та неоекології» План заняття
- •1.Теоретичні основи сучасної екології.
- •2. Загальне уявлення про наукові закони, закономірності та принципи.
- •3.Головні екологічні закони.
- •4. Правила і принципи екології.
- •Тема: «головні гипотезы та теории в екології та неоекології. Гіпотеза геї» План заняття
- •1. Загальне уявлення про гіпотезу Геї.
- •2. Джерела й передумови формування гіпотези Геї
- •3. Геофізиологічні гіпотези і їхнє підтвердження
- •4. Критика гіпотези Геї та головні висновки
- •Тема: «головні гипотеЗи та теоРії в екології та неоекології. Теорія біотичної соморегуляції» План заняття
- •1. Наукове і загальнолюдське значення стану довкілля.
- •2. Роль температури
- •3 . Залежність стійкості клімату від ступеня порушеності екосистем
- •5. Оцінка потреб в непорушених природних екосистемах
- •6.Роль лісів у збереженні природної рівноваги
- •7.Головні причини погіршення стану довкілля
- •8. Перенаселення - головна причина екологічної кризи
- •Тема: «головні гипотеЗи та теоРії в неоекології. Критика теорії біотичної соморегуляції» План заняття
- •1. Криза сучасного природознавства та теорія біотичної саморегуляції
- •2. Історія розвитку життя та теорія біотичної саморегуляції
- •3.Різнотлумачення терміну «біота»
- •4.Теорія біотичної регуляції та теорія компенсації
- •5.Регулювання цивілізацій і екологічна криза.
- •6. Перспективи та можливі сценарії виживання людства
- •2. Умови ноосферної организації процесів на Землі
- •Тема: «ноосферологія. Сучасні інтерпретації теорії ноосфери» План заняття
- •1.Сучасний зміст теорії ноосфери
- •2.Ноосферизм як науково-світоглядна система
- •3.Теоретична система ноосферизму
- •4. Ноосферизм, сталий розвиток та ноосферна освіта
- •5. Критика Ноосферизму як теорії, громадського руху і релігії
- •6. Висновки
- •Тема: «ноосферологія. Сучасні нетрадиційні інтерпретації План заняття
- •1.Традиційне і нетрадиційне пізнання в ноосферології.
- •2.Учення космізму та «Жива етика»
- •3.Синтетичні практики в ноосферології
- •4.Синтетичне вчення «Анастасія» і громадський рух «Дзвенячі Кедри Росії»
- •Тема: «ноосферологія. Агроекосистема – основа ноосферних екосистем» План заняття
- •1.Поняття про агроекосистему
- •2.Різновиди і типи агроекосистем.
- •3. Порівняння природних і штучних екосистем та принцип екологічної надійності землеробства
- •4. Екологічна надійність систем землеробства та баланс гумусу в ґрунтах
- •Тема: «ноосферологія. Топологія агроекосистем» План заняття
- •1.Агроценоз (агроекосистема) та його відмінність від біогеоценозу.
- •2. Ландшафти та екосистеми через призму метаболізму
- •3.Просторові межі агроекосистем
- •Тема: «ноосферологія. Агроекосистема як первинна просторова одиниця ноосферного розвитку» План заняття
- •1.Історія формування агроекосистем.
- •2. Цивілізаційний процес та агроекосистеми.
- •3.Початок формування ноосферних екосистем.
- •4. Початок ноосферної просторової організації біосфери.
- •5.Природні екосистеми та агроекосистеми з позицій ноосферного розвитку
- •6.Просторова суть агроекосистеми як екотопу Homo Sapiens
- •Тема: «ноосферологія. Урбоекосистеми – сучасні екосистеми людини» План заняття
- •1.Протирічність поняття «місто» в урбаністиці
- •2.Проблеми, пов’язані з урбанізацією.
- •3.Аналіз наукових підходів до виділення урбоекосистем
- •4. Можливість існування «Міста-екосистеми».
- •5. Урбоекосистема, як різновид ноосферної екосистеми
- •6.Трансформація просторово-часових відносин
- •Тема: «ноосферологія. Інфраекосистеми – сучасні екосистеми людини» План заняття
- •1.Інфраструктура, як галузь господарства
- •2.Просторові функції інфраструктури та формування інфраекосистем
- •3.Просторові інверсії
- •4.Інформатизація як новий стан екосистеми Людини
- •5.Інфраекосистема – сучасний етап розвитку екосистеми Людини
- •Тема: «ноосферологія. Людина-невідємна частина біосфери» План заняття
- •1.Ідеальна модель взаємодії природи і суспільства
- •2.Сучасна парадигма природничої історії
- •3.Місце виду Homo Sapiens у парадигмі природничої історії
- •2.Головні причини виникнення надзвичайних ситуацій
- •3.Класифікація надзвичайних ситуацій
- •4.Класифікації забруднення
- •(За г.В.Стадницьким та а. І. Родіоновим)
- •5.Елементи вчення про забруднення
- •Джерела викидів у довкілля
- •Тема: «Оцінка впливу на навколишнє середовище» План заняття
- •1.Зміст та мета оцінки впливу на навколишнє природне середовище.
- •2.Оцінка внс в Україні. Екологічна експертиза
- •3.План характеристики об’єкту впливу на нпс
- •4.Можливі напрямки впливу господарських об’єктів на навколишнє природне середовище
- •Тема: «Контроль і управління якістю середовища» План заняття
- •1.Поняття про якість, контроль та управління середовищем
- •2.Екологічна стандартизація та нормування
- •3.Екологічний менеджмент, аудит та маркетинг
- •4.Нормування антропогенного навантаження
- •Тема: «Пріоритетні екологічні проблеми в Україні» План заняття
- •1.Сучасна екологічна ситуація в Україні.
- •2.Проблеми екологічної безпеки України.
- •3. Екологічні проблеми сільського господарства України
- •4.Поняття про екологічну мережу
- •Основні терміни та визначення екології
- •Рекомендована література
- •Питання для самоконтролю
- •Теми рефератів
- •Питання тестового контролю
Тема: «Динаміка екосистем» План заняття
1. Енергія екосистем.
2. Динаміка екосистем.
3 . Закони розвитку екосистем.
1. Енергія екосистем.
Енергія (від грец. еnеrgіа—дія, діяльність) — загальна міра різних форм руху матерії — характеризує можливість виконати роботу. Розрізняють такі види енергії:
- внутрішня енергія — це енергія системи, яка залежить від внутрішнього стану системи. Вона включає всі форми енергії складових системи;
- механічна енергія — енергія механічного руху і взаємодії тіл чи їх частин (енергія магнітного поля — магнітна енергія; енергія електромагнітного поля — електромагнітна енергія; енергія рухомої частки — кінетична енергія; енергія нерухомої частки в гравітаційному полі — потенційна енергія; енергія атомного ядра — ядерна енергія);
- теплова енергія — рівень або зміна теплового стану (теплоти) системи (тіла) під час процесу;
- електрична енергія — енергія взаємодії і руху електричних зарядів.
Енергоспроможність—це властивість екологічної системи сприймати, переробляти, засвоювати та транспортувати зовнішню енергію, а також віддавати її за межі системи. Ця властивість тісно пов'язана з продуктивністю, про що свідчать одиниці виміру останньої—маса або кількість енергії, що зосереджено в цій масі. При цьому не можна забувати, що в одиниці маси різних речовин зосереджена різна кількість енергії.
Більшість енергетичних процесів, а саме забезпечення життєдіяльності організмів, створення й руйнування речовин, перетворення одного виду енергії в інший відбувається на мікрорівні, тобто у середині елементів екологічних систем. Сутність таких процесів, як відомо, розглядається не в екологічних, а в спеціалізованих системах; біологічних, фізичних, технічних тощо. Складові екосистем взаємодіють відповідно до внутрішнього енергетичного потенціалу з рухом енергії у всіх випадках, крім процесу фотосинтезу в одному напрямку — від більшого значення до меншого.
Всі екологічні системи відчувають зовнішній глобальний енергетичний вплив Космосу і земних надр. Найбільш вагомою з космічного впливу є дія Сонця. Відчутний також гравітаційний вплив Місяця. Надра впливають, головним чином, силою земного тяжіння.
Сонячні промені послаблюються атмосферними газами, хмарами і пилом нерівномірно - менше всього це впливає на видиму складову. Тому фотосинтез добре відбувається і в захмарені дні, і під товщею води. Зелені рослини використовують на процес фотосинтезу невелику частину світлової енергії — біля 1%. Основна доля сонячної радіації, яка дійшла до рослин, витрачається на випаровування води і транспірацію. Вона повертається в атмосферу у вигляді теплової енергії — променів з довжиною хвилі більше 600 нм. Довгохвильові промені затримуються водяною парою (тобто хмарами), пилом, вуглекислим газом, що створює так званий парниковий ефект (природний) над земною поверхнею. Завдяки парниковому ефектові в нижній атмосфері температура збільшується на 31-32°С, що забезпечує на земній поверхні одну з умов життя — середню температуру близько +15°С.
Джерелами механічної енергії в екологічних системах є гравітаційна сила, головним чином Землі і Місяцю. Під впливом сили земного тяжіння течуть води річок і струмків, а притяжіння Місяцю викликає приливно-відливні рухи океанічних вод. Вертикальні переміщення атмосферного повітря різної густини відбуваються під впливом сили земної гравітації.
Згідно з глобальним (екологічним) законом збереження енергія не може зникнути, вона лише змінює свій вид, переходячи з однієї форми в іншу. В екологічній системі відношення загального дихання до її сумарної біомаси (К/В) можна розглядати як відношення витрат енергії на підтримку життєдіяльності до енергії, яка міститься в структурі. Це «відношення Шредінгера» є мірою екологічного обертання енергії. Для опису «поведінки» енергії в екосистемах використовують поняття «потік енергії», оскільки на відміну від циклічного руху речовини перетворення енергії йдуть в одному напрямку.
Використання зеленими рослинами сонячної енергії визначає загальний енергетичний режим екосистеми, її продуктивність, інтенсивність колообігу речовин. Потік енергії послідовно пронизує всі трофічні рівні організмів, але лише незначна частина її залишається у вигляді хімічної енергії органічних сполук біомаси та мертвої речовини. Екскременти, відмерлі рослини та їх органи, трупи тварин складають мертву органічну речовину екосистеми — джерело енергії для організмів, що споживають органічні залишки. Тут енергетичний баланс якісно не відрізняється від розподілу енергії на будь-якому рівні харчової піраміди. Ю.Одум приводить наступні цифри, які характеризують енергетику певної наземної екосистеми (в ккал/рік-м2): продуценти — 20810, травоїдні — 3368, хижаки 1 -383, хижаки 2 — 21, деструктори — 5060.
В різних типах екосистем потужність потоків енергії через ланцюги виїдання і розпаду різна. В водних системах більша частина енергії, фіксована одноклітинними водоростями, надходить до тварин, які споживають фітопланктон і далі потрапляє до хижаків. В ланцюг деструкції включається значно менша частина енергії. А в більшості екосистем суші співвідношення протилежне. Наприклад, в лісах більше 90 % енергії річного приросту рослинної маси потрапляє через опади в детритні ланцюги. В період сукцесії енергетика екосистеми змінюється. З енергетичних позицій сукцесія — це нестійкий стан системи, який характеризується небалансом енергії, загальної продуктивності і енергетичних витрат на підтримку обміну речовин. В зрілій стійкій екосистемі увесь річний приріст рослинності використовується в ланцюзі живлення гетеротрофів.