- •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
2. Роль температури
Середньоглобальне середньорічне значення температури земної поверхні становить +15 градусів Цельсія. Чим визначається це придатне для життя взагалі й для життя людини значення? Іноді на таке питання можна почути відповідь, що земна температура визначається кількістю сонячної енергії, що досягає Землі. Була б Земля ближче до Сонця, було б тепліше, далі - холодніше. Так що Землі повезло, оскільки вона, здавалося б, перебуває на оптимальній відстані від Сонця.
Подібна логіка, проте, не є вірною. Існують два важливих параметри навколишнього середовища Землі, які здатні змінити земну температуру при незмінній кількості сонячної енергії, що надходить. Один із цих параметрів - відбивна здатність планети (альбедо). Частина сонячної енергії, що досягає Землі, відбивається назад у космос, в основному, хмарами й крижаним покривом. У наш час відбивається 30% сонячної енергії що надходить. Якби відбивалося 100% (Земля мала б дзеркальну поверхню), температура на Землі була б близька до абсолютного нуля (мінус 273 градуса Цельсія), як би близько до Сонця не була розташована планета.
Проте, ще більш важливим параметром є планетарний парниковий ефект. Що це таке? У земній атмосфері присутня незначна кількість речовин, які здатні взаємодіяти з тепловим випромінюванням Землі, направляючи його назад до поверхні планети й приводячи до додаткового її нагрівання. Ці речовини, називають парниковими. Якби парникових речовин у земній атмосфері не було, средньоглобальна приземна температура опустилася б до - 18o. Таким чином, парникові речовини піднімають температуру поверхні планети на 33 градуса, роблячи її придатною для існування життя. Заледеніння планети, що починається при негативних температурах, збільшує відбиття сонячної енергії - так, при яскравому сонці на сніг боляче дивитися. Це швидко приводило б до зниження середньої температури поверхні планети до значень порядку -100сo, які не спостерігаються зараз навіть в Антарктиді (рис.1).
Збільшуючи вміст парникових речовин (тобто товщину шуби), можна досягти практично будь-яких значень температури земної поверхні при незмінній кількості сонячної енергії, яка надходить, тобто при незмінній відстані планети від Сонця. Наприклад, на Венері, що має дуже щільну атмосферу, парниковий ефект приводить до збільшення температури поверхні планети на 500 градусів!
Головною парниковою речовиною Землі є атмосферна волога, що існує у формі водяної пари й хмарності. Другою за важливістю парниковою речовиною є вуглекислий газ. Оскільки дві третини поверхні Землі займають океани, атмосферна концентрація вологи дуже сильно залежить від температури земної поверхні. Таким чином, існує потужний позитивний зворотний зв'язок між парниковим ефектом і земною температурою, що приводить до фізичної нестійкості земного клімату. Уявимо собі, що в силу якихось випадкових флуктуацій температура поверхні океану небагато виросла. Кількість атмосферної вологи в атмосфері (товщина шуби) негайно збільшиться, приводячи до додаткового нагрівання поверхні, і, як наслідок, додатковому збільшенню кількості атмосферної вологи (тобто ще більшому збільшенню шуби), подальшому нагріванню й так далі.
Таким чином, сучасний клімат Землі, для якого характерне існування рідкого океану, є фізично нестійким (Gorshkov et al., 2000; Макарьева, Горшков, 2001; Gorshkov, Makarіeva, 2002). Цю ситуацію можна наочно зобразити у вигляді гірки із крутими схилами, рис.1. Вершина гірки відповідає сучасному клімату. Прірви праворуч і ліворуч від гірки відповідають стійким станам повного випару океанів і повного заледеніння планети. Як м’ячик, покладений на вершину крутої гірки, легко скачується в будь-якому напрямку, так і клімат Землі, якби він визначався тільки фізичними закономірностями, швидко перейшов би в одне із двох стійких, але неприйнятних для життя станів.
У той же час відомо, що життя існує на Землі вже близько чотирьох мільярдів років. Це означає, що протягом усього цього часу стійко підтримувалися прийнятні для існування життя значення средньоглобальної температури. Згідно палеоданих, характерні відхилення средньоглобальної температури земної поверхні не перевищували п'яти, максимум десяти градусів протягом десятків мільйонів років. У чому причина подібної стійкості?