Тема: Предмет, завдання і методи екології.

Екологія – це наука про взаємозв'язки живих організмів та їх угруповань між собою та з довкіллям.

Найпростішим об'єктом екології є окремий цілісний організм ( від одноклітинної водорості до кита).Також екологія вивчає всі рівні організації матерії вище організмового.

Предмет досліджень:

1. взаємозв'язки (їх особливості та розвиток) живих організмів, угрупувань, живих і неживих компонентів екосистем;

2. характер впливу природних і антропогенних факторів на функціонування екосистем і біосфери в цілому.

Завдання екології:

1. Вивчення загального стану біосфери та причин формування такого стану;

2. Прогноз динаміки стану біосфери в часі й просторі;

3. Розробка шляхів гармонізації взаємовідносин людини і природи ;

4. Збереження здатності біосфери до самовідновлення, самоочищення, саморегулювання.

Методи екологічних досліджень.

1. Екологічний моніторинг – спостереження за змінами, які відбуваються в певній місцевості, регіоні чи біосфері в цілому.

2. Експеримент – визначається харчова поведінка окремих видів, критичні або летальні дози хімічних і інших речовин, встановлюються оптимальні або граничні умови існування.

3. Моделювання природних екологічних ситуацій - дає змогу створити кількісну модель наближену до реальних процесів.

4. Прогнозування – розглядає різні варіанти розвитку стосунків людини і природи.

Структура сучасної екології.

Екологія

Теоретична

Практична

Біоекологія

Геоекологія

Техноекологія

Соціоекологія

Теоретична екологія визначає загальні закони функціонування екосистем.

Біоекологія – вивчає найзагальніші закономірності взаємовідносин організмів та їх угруповань із зовнішнім середовищем, формує уявлення про екологію як економіку природи на основі вивчення потоків речовини, енергії включає теоретичні знання про екологію рослин, тварин, мікроорганізмів та ін..

Практична екологія вивчає механізми руйнування біосфери, розробляє методи запобігання йому.

Геоекологія – вивчає специфіку взаємовідносин організмів і середовища їх існування в різних географічних зонах, дає екологічну характеристику різних географічних регіонів. Вивчає екологічні наслідки впливу людини на атмосферу, літосферу, гідросферу.

Техноекологія – займається вивченням наслідків впливу на довкілля та здоров'я людини різних галузей виробництва.

Соціоекологія- вивчає специфічну роль людини в довкіллі як соціальної істоти. Вивчає шляхи покращення стосунків між людиною і природою, займається формуванням екологічної культури, свідомості за допомогою екологічного виховання, освіти, формуванням екологічної політики.

Напрямки екології:

Аутекологія (екологія особини) –вивчає взаємозв'язки виду з оточуючим середовищем.

Демекологія (популяційна) – вивчає структуру та стан популяцій, коливання чисельності в популяціях та встановлює їх причини.

Синекологія (біогеоценологія) – вивчає взаємодію популяцій різних видів між собою та з довкіллям.

Біосферологія (глобальна екологія) – вивчає біосферу, як єдине планетарне ціле, з'ясовує закономірності еволюції біосфери.

Загальні принципи дії екологічних факторів на організм.

Межі витривалості

Реакція організму на дію чинника

Дозування чинника

загибель песимум оптимум песимум загибель

Для всіх живих істот кожен екологічний чинник має лише певні межі позитивного впливу на організм. Як недостатня так і надмірна дія чинника негативно позначається на життєдіяльності організму. Зона оптимуму – це найбільш сприятливе дозування чинника. Зона песимуму – це зона дискомфортного існування живих організмів, змушених напружувати свої адаптивні можливості з метою виживання.

Закон оптимуму. Чим сильнішим є відхилення від оптимуму, тим більше виражена пригнічувальна дія данного чинника на організм. Наприклад, трави, що ростуть в умовах помірного клімату, страждають як від надміру вологи так і від її нестачі.

Закон мінімуму (Ю.Лібіх, 1840). Біотичний потенціал (життєздатність, продуктивність організму) лімітується тим із чинників середовища, що перебуває в мінімумі, хоч всі інші умови сприятливі.

Але обмежувальне значення мають не лише чинники, що перебувають у мінімумі, але й надлишок так само згубний як і нестача. Цю закономірність сформулював Шелфорд.

Закон толерантності. Чинники середовища, що мають у конкретних умовах несприятливе - як мінімальне, так і надлишкове значення, обмежують можливість існування виду в даних умовах, незважаючи на оптимальне поєднання інших умов.

У природі багато екологічних чинників впливають на організм сукупно. Часто за рахунок взаємодії чинників між собою межі життя можуть бути розширені (так зниження температури підвищує витривалість риб до нестачі кисню і їжі; рослини менше страждають від нестачі освітлення, якщо підвищена концентрація СО₂. Отже, існує закон взаємокомпенсації чинників. Мала інтенсивність дії деяких екологічних факторів може бути частково компенсована іншими подібними факторами.

Закон взаємодії чинників. Оптимум і межі витривалості організмів по відношенню до дії певного фактора залежить від того, з якою інтенсивністю і в якому поєднанні діють інші. Наприклад, низькі температури легше переносити в суху і безвітряну погоду.

Етапи взаємодії людського суспільства і природи

З появою людей на Землі почався вплив їхньої діяльності на кругообіг речовин та енергетичний обмін у біосфері. На відміну від інших організмів - людина це особливий біологічний вид, який впливає на природу не лише процесами обміну речовин у живій природі, тобто біологічним обміном, а й трудовою діяльністю. Вплив її пов'язаний не тільки з ростом народонаселення, а й з технічною оснащеністю та вмінням організовувати працю.

В історії взаємодії суспільства і природи виділяють три стадії, які є різними етапами розвитку на нашій планеті глобальної соціоекосистеми.

Перша стадія взаємодії суспільства і природи тривала близько 2-3 млн. років від появи на землі перших людей примітивного виду до 40 тис. років тому сучасного людського виду. Ця стадія відзначалася органічним входженням людей у природу. Відбувалося накопичення знань про природу, пристосування людини до природи.

Друга стадія взаємодії суспільства і природи тривала близько 40 тис. років від початку палеоліту до кінця другої світової війни, тобто до середини XX століття. На цій стадії інтенсивно розвивалося землеробство, скотарство, виникли ремесла, розширювалося будівництво сіл, міст, фортець. Людство свєю діяльністю почало завдавати природі відчутної шкоди, особливо після розвитку хімії та одержання перших кислот, пороху, фарб, мідного купоросу. Чисельність населення в ХУ-ХУІІст. вже перевищувало 500 млн. цей період можна назвати періодом активного використання людиною ресурсів, взаємодії з природоюНекерованість процесів впливу людини на природу призводить до негативних наслідків, які спочатку неможливо навіть передбачити. Але глобальний тиск на довкілля був загалом ще незначним і локальним.

Третя стадія взаємодії суспільства і природи почалася в середині XX століття після закінчення другої світової війни, яка стимулювала різкий стрибок у розвитку науки і техніки. Це період активного розвитку локальних і регіональних екологічних криз, протистояння природи та людського суспільства, хижацької експлуатації всіх природних ресурсів. Він характеризується розвитком глобальної екологічної кризи, нарощуванням гонки озброєнь. Це стадія широкої хімізації, виробництва пластиків. XX століття ознаменувалося небувалим розвитком промисловості, створенням нових технологій, перетворенням науки в без­посередню продуктивну силу суспільства, що призвело внаслідок 'непрогнозованості дій до порушення рівноваги в природних кругообігах речовин і безпосередньо торкнулося й самої людини як істотної частини природи.

Сучасний етап взаємовідносин природи і суспільства можна характеризувати як кризовий. Приблизно 50 років тому розпочалася сучасна екологічна криза, яка призвела до забруднення природного середовища і до нестачі природних ресурсів. Ще більш небезпечна криза— криза екологічних систем, яка проявляється в порушенні стійкості структур геосистем і біосфери в цілому. Людина своєю діяльністю на планеті все більше впливає на природу, на жаль переважно негативно.