- •Міністерство освіти і науки України
- •Рекомендовано до друку вченою радою
- •Навчальна програма дисципліни “основи екології”
- •Робоча навчальна програма дисципліни “основи екології” Теоретична підготовка
- •Самостійна робота
- •Індивідуальна робота (індивідуальні навчально-дослідні завдання)
- •Модульна контрольна робота
- •І рівень
- •Іі рівень
- •Ііі рівень
- •Рейтинговий розподіл балів за вивчення навчального матеріалу
- •І. Теоретичні основи екології
- •1.1. Короткий нарис історії екології. Українська екологічна школа
- •1.2. Об’єкт, предмет та завдання екології
- •1.3. Структура екології та її зв’язок з іншими дисциплінами
- •1.4. Основні екологічні закони
- •1.5. Методи екологічних досліджень
- •Іі. Біосфера – середовище життя людини
- •2.1. Поняття біосфери. Межі, структура та компоненти біосфери
- •2.2. Біологічний та геологічний кругообіги речовин у біосфері
- •2.3. Природні компоненти біосфери (біоценози, біогеоценози, агроценози)
- •2.4. Класифікація екологічних факторів
- •Ііі. Охорона водного середовища
- •3.1. Значення води як природного мінералу
- •3.2. Водні ресурси планети і України
- •3.3. Споживання прісної води
- •3.4. Джерела і види забруднення водойм
- •3.5. Заходи по охороні водних ресурсів
- •IV. Охорона повітряного середовища
- •4.1. Атмосфера − зовнішня оболонка Землі
- •4.2. Джерела забруднення атмосферного повітря
- •4.3. Наслідки забруднення атмосфери (кислотні опади, озонові діри, парниковий ефект)
- •4.4. Альтернативні шляхи охорони атмосфери
- •V. Земельні ресурси. Охорона надр та проблеми енергетики
- •5.1. Роль ґрунтів у біосфері
- •5.2. Причини деградації ґрунтів
- •5.3. Система заходів по охороні та відновленню ґрунтів
- •5.4. Поняття про надра і їх класифікація
- •5.5. Можливості використання альтернативних джерел енергії
- •VI. Охорона флори і фауни
- •6.1. Значення рослин у природі та житті людини
- •6.2. Вплив людини на рослинний світ
- •6.3. Значення тварин у природі та житті людини
- •6.4. Причини збіднення фауни
- •6.5. Заходи по охороні та відновленню флори та фауни
- •VII. Екологічні катастрофи
- •7.1. Поняття про надзвичайні екологічні ситуації – катастрофи
- •7.2. Природні екологічні катастрофи
- •7.3. Антропогенні екологічні катастрофи
- •7.4. Наслідки аварії на чаес
- •Практичні заняття
- •Змістовий модуль іі. Охорона природи
- •Тема 5. Земельні ресурси. Охорона надр та проблеми енергетики Заняття № 3 (2 год)
- •Тема 6. Проблеми охорони рослинних і тваринних ресурсів Практичне заняття № 4 (2 год)
- •Тема 7. Екологічні катастрофи Практичне заняття № 5 (4 год)
- •Література додатки
1.5. Методи екологічних досліджень
Екологія – комплексна наука. Вона використовує широкий арсенал різноманітних методів, які можна поділити на три основні групи:
польові спостереження;
польові і лабораторні експериментальні дослідження;
моделювання (реальне і математичне).
Як правило, в екології найбільш ефективним є комплексне використання натурних спостережень, вимірювань і досліджень, експериментальних лабораторних і польових досліджень, екологічного картування і математичного моделювання. У сучасних екологічних дослідженнях широко використовують методи інших наук − хімії, фізики, геології, біології, математики. До таких належать:
методи реєстрації та оцінки якості довкілля, насамперед різні типи екологічного моніторингу, зокрема геоекологічний, біомоніторинг і біоіндикація, дистанційний аерокосмічний моніторинг;
методи кількісного обліку організмів і методи оцінки біомаси та продуктивності рослин і тварин;
вивчення особливостей впливу різних екологічних чинників на життєдіяльність організмів (як складні й тривалі спостереження в природі, так і експерименти в лабораторних умовах - токсикологічні, біохімічні, біофізичні, фізіологічні та ін.);
методи вивчення взаємозв’язків між організмами в багатовидових угрупованнях;
методи математичного моделювання екологічних явищ і процесів, а також імітаційне моделювання екосистем; моделювання від локальних до регіональних і глобальних екологічних процесів і ситуацій;
створення геоінформаційних систем і технологій для розв’язання екологічних питань різних масштабів і в різних сферах діяльності;
комплексний еколого-економічний аналіз стану різних об’єктів, територій, галузей виробництва;
технологічні методи екологізації різних виробництв з метою зменшення їх негативного впливу на довкілля;
медико-екологічні методи вивчення впливу різних чинників на здоров’я людей;
методи екологічного контролю стану довкілля: екологічна експертиза, екологічний аудит, екологічна паспортизація.
Оскільки серед перелічених методів сучасної екології в навчальній літературі найменш висвітлені методи біоіндикації, наведемо більш детальну характеристику цих екологічних досліджень.
Біоіндикація (лат. іndісаtіо − вказувати, виявляти) − метод оцінки абіотичних і біотичних чинників середовища за допомогою біологічних систем.
Організми або їх угруповання, життєві функції яких тісно корелюють з певними чинниками середовища і можуть використовуватися для їх оцінки, називаються біоіндикаторами. Ними можуть бути рослини, тварини, мікроорганізми, гриби.
Форми біоіндикаторів:
неспецифічна, якщо різні чинники зумовлюють однакову реакцію;
специфічна − зміна, пов’язана лише з одним чинником;
чутлива − коли біологічний об’єкт реагує значним відхиленням життєвих проявів від норм;
акумулятивна − біоіндикатор накопичує дію чинника, але тривалий час її не виявляє;
пряма − чинник діє безпосередньо на біологічний об’єкт;
непряма − біоіндикація виявляється лише після зміни стану під впливом інших елементів, на які безпосередньо діє даний чинник;
рання − коли реакція організму помітна за низьких доз і короткочасної дії чинника і відбувається в місці впливу чинника на елементарні молекулярні або біологічні процеси.
Існує кілька типів чутливості біоіндикаторів відповідно до часу розвитку біоіндикаційних процесів:
1) біоіндикатор діє через деякий час, упродовж якого він не реагує на вплив (одноразова реакція), і одразу втрачає чутливість;
2) реакція миттєва, але триває певний час, а потім зникає;
3) біоіндикатор реагує з моменту появи зовнішнього впливу з однаковою інтенсивністю тривалий час;
4) після швидкої і сильної реакції відбувається її поступове згасання;
5) при появі стресора починається реакція, яка посилюється, досягаючи максимуму, а потім згасає;
6) реакція має синусоїдний характер і багаторазово повторюється.
Для біоіндикації можна використати організми з типами чутливості І, II, V.
Біоіндикатори використовують при здійсненні двох типів моніторингу:
пасивний моніторинг − дослідження видимих і непомітних пошкоджень чи відхилень від норми − ознак стресового впливу в організмів, що вільно живуть у природі;
активний моніторинг − виявлення впливу біотичних і абіотичних чинників на тест-організми, які перебувають у стандартизованих умовах на досліджуваній території.
Екологія широко використовує результати стихійних експериментів, які є наслідком виробничої діяльності людини (наприклад виверження вулкану, вирубка лісу).
Важливим критерієм достовірності результатів спостережень та експерименту є відтворність. Вона досягається, як правило, багаторазовим повторенням спостережень та експериментів. Результати таких повторюваних спостережень або обліків у сукупності складають так звану вибірку.
Питання для самоконтролю
Дайте сучасне визначення екології.
Пригадайте основні події в історії розвитку екології.
Що є об’єктом і предметом досліджень екології?
Як поділяють екологію залежно від розмірів досліджуваних об’єктів?
Назвіть основні структурні блоки сучасної екології.
Які ви знаєте основні завдання екології?
Поясніть, яке місце екології в системі інших наук і в чому полягає її взаємозв’язок з іншими науковими дисциплінами?
Дайте характеристику основним екологічним законам.
Сформулюйте закони Б.Коммонера і дайте їм пояснення.
Які методи використовуються при екологічних дослідженнях?