Екологія - наука, яка вивчає умови існування живих організмів в їх взаємозв'язку між собою і їх cередовищем. Походить від грецьких слів - дім і вчення, термін був вперше використаний в 1866 р. (німець Е. Геккелем) А науковою основою екології стало вчення Ч.Дарвіна про боротьбу організмів за існування.

Кожна людина тією чи іншою мірою впливає на навколишнє середовище і повинна знати близькі й віддале ні наслідки цього.

Сучасна екологічна наука про структуру і функціонування природи в цілому виходить з двох положень:

· величезного кількісного і якісного використання природних ресурсів

· нездатності природи повністю самовідновлюватись за таких темпів і обсягів експлуатації.

Екологічна діяльність нині є обов'язковою складовою, а здебільшого й одним із головних елементів будь-якої сфери людської активності - промислового виробництва,енергетики, сільського та лісового господарства, транспорту, наукових досліджень, культури, релігії тощо. А тому усі рішення пов'язані з використанням природних або людських ресурсів із втручанням в процеси життєдіяльності біосфери, мають прийматися з урахуванням його найближчих і віддалених екологічних наслідків.

Завдання універсальної екології

1. Вивчення стану сучасної біосфери.

2. Прогноз динаміки стану біосфери в часі та просторі.

3. Розробка шляхів гармонізації взаємовідносин людського суспільств й прироби, збереження здатності біосфери до самовідновлення та саморегулювання з урахуванням основних екологічних законів.

Екологічна ємність території - це її здатність прогодувати певну - кількість видів із збереженням можливостей самовідновлення, нормального функціонування і саморегулювання екосистем.

Об'єктами екології або її галузевих підрозділів є екологічні системи чи елементи екосистем.

Предмет досліджень - особливості та розвиток взаємозв'язків між організмами, їхніми угрупуваннями, екосистеми й неживою компонентою екосистем, дослідження впливу природних і антропогенних факторів на функціонування екосистем і біосфери в цілому.

2. Структура сучасної екології.

· Факторіальна екологія (аутекологія) вивчає фактори середовища на живі організми.

· Демекологія вивчає популяції та їхній зв’язок між собою і довкіллям.

· Синекологія розглядає закономірності співіснування організмів, їх угрупувань одне з одним й умовами існування.

· Соціальна екологія вивчає взаємодію людини та біосфери й місце людського суспільства в природі.

Вчені К.М.Ситник та М.І.Будико (1990-1992) розділяють екологію:

· Загальна екологія про головні закомонірності функціонування екосистем.

· Глобальна екологія вивчає біосферу вцілому (біосферологія).

· Прикладна екологія взаємовідносини живих організмів із середовищем.

Вчені Г. О. Білявський та М. М. Падун (1991) розділяють екологію:

· Біоекологія.

· Геоекологія

· Техноекологія.

· Соціоекологія.

· Космічна екологія.

Найвищим за рангом узагальнюючим поняттям, є "універсальна екологія", або "загальна екологія" якій підпорядковані:

· Теоретична екологія – екологія живих організмів (біоекологія), яка складається з підрозділів

o Екологія людини.

o Екологія мікросвіту.

o Екологія рослин.

o Кологія тварин.

· Практична екологія

o Науки про охорону та раціональне використання природних ресурсів.

o Науки про соціально-економічні фактори впливу на довкілля.

o Науки про техногенні фактори забруднення довкілля.

Г.Швебс у центрі схеми класифікації екологічного значення ставить:

· «Екологію душі»

· «Екологію культури»

Біосфера та її властивості

біосфера (термін вжив австрійський геолог Е.Зюсс у 1855 році, але поширився він після видання у 1926 році праці В. І .Вернадського "Біосфера") - це сфера життя; оболонка Землі, населена живими організмами; область існування живих організмів

Біосфера

· це єдина планетарна система, в якій підтримується необхідне для життєдіяльності організмів середовище, та й самі організми суттєво впливають на склад і функціонування біосфери.

· нині розглядається як глобальна саморегулююча відкрита система, яка охоплює й активно перетворює речовинні та енергетичні характеристики літосфери, гідросфери й атмосфери завдяки невпинній діяльності живих організмів упродовж всієї геологічної історії Землі. Вона є основним акумулятором і трансформатором сонячної енергії у верхніх шарах атмосфери й дотичного середовища планети.

· на неї негативно впливає інтенсивна людська діяльність, яка вичерпує природні ресурси, забруднює навколишнє природне середовище, виснажує екосистеми, що призводить до масової загибелі флори і фауни та створює несприятливі умови для

Структура біосфери

особливістю біосфери є її злитність з іншими геосферами

Атмосферою є зовнішня оболонкою Землі сягає в космічний простір 3000 км. Є "буфе - ром" між Космосом і поверхнею планети, неї відбувається фотосинтез і головні процеси біосфери.

Гідросферою є водяна сфера планети основа існування життя на Землі.

Використовується для пиття, та для забезпечення санітарно- гігієнічних та господарсько- побутових потреб.

Літосферою є зовнішньою твердою оболонкою Землі, яка включає всю земну кору з частиною верхньої Мантії Землі. Під впливом діяльності рослин, тварин і мікроорганізмів виникли грунти, які є цінним родючим субстрактом. Основна маса організмів і мікроорганізмів зосереджена в порівняно невеликому прошарку – біострумі.

Біосфера За В.І.Вернадським сформована з:

· Жива речовина (організми різних видів)

· Біогенна речовина, продукт життєдіяльності організмів (кам’яне вугілля)

· Нежива (косна) організми не брали участі

· Біокосна речовина є сформована неживою та косною речовинами (грунт)

· Радіоактивна нечовина

· Космічна речовина (метеорити)

Унікальна роль живої речовини в біосфері полягає в її високій біохімічній активності. Жива речовина атмосферних організмів здійснює поглинання сонячної енергії та її перетворення в енергію хімічних зв"язків.

Екосистема являє собою сукупн взаємозв"язків та взаємодію з навколишнім середовищем.

Глобальною екосистемою є біосфера нашої планети: організми і фактори неживої природи.

Рівновага в природі

Енергетичні зв’язки

Біосфера гігантський суперорганпізм у якому автоматично підтримується гомеостаз, динамічна сталість внутрішнього середовища та стійкість основних функцій.

В кожному біоценозі, тобто сукупності організмів, що населяють певну ділянку суші або водойми, е керуюча і керована підсистеми.

Роль керуючої підсистеми виконують консументи які поїдаючи зайву біомасу, не дають можливості рослинам занадто розростатися. За травоїдними пильно "стежать" хижаки, запобігаючи їх надмірному розмноженню і знищенню рослинності.

Керуючою підсистемою для хижаків є хижаки другого роду та паразити, якими "керують" надпаразити і т.д Тому на Землі існує багато видів тварин. Серед них немає "зайвих" чи "шкідливих" такі епітети дає їм людина.

Особливістю біосферних зв"язків є й те, що керуюча і керована підсистеми в ній часто міняються місцями. Так, знищення кількості рослинного корму спричиняє зниження чисельності хижаків і паразитів через механізм зворотного зв"язку.

Інформаційні зв’язки

Живі істоти Землі освоїли всі види інформації —зорову, звукову, хімічну, електромагнітну.

Інформативні сигнали містять важливі відомості в закодованій формі. Вони розшифровуються (здебільшого автоматично) та враховуються живими організмами. Прикладом інформаційних звязків у біосфері може бути явище зниження інтенсивності розмноження тварин у разі надмірної щільності популяції.

Самець метелика тутового шовко пряда відчуває присутність самки на відстані 2 км. Тут має місце пере дача електро магні тних сигналів тим, кого це стосується.

Досліди свідчать, що зменшення потомства чи зниження яйценосності в птахів відбувається внаслідок "перенаселення". Можливо, саме штучне забрудненням інформаційного середовища, яке спричиняє діяльність людини, слід пояснювати загадкові випадки масового "самогубства" китів, що викидаються на сушу?

Положення, розроблене В.Вернадським:

· біосфера Землі сформувалася з самого початку, як складна система з великою кількістю видів організмів, кожен з яких виконував свою роль у загальній системі. Без цього біосфера взагалі не могла б існувати, тобто стійкість її існування була відразу започаткована її складністю.

· біосфера — це стійка динамічна система, рівновага якої встановилася в основних своїх рисах й незмінно діє протягом 1,5-2 млрд. років. Всі функції живих організмів у біосфері (окисні й відновні процеси, концентрація хімічних елементів, утворення газів тощо) не можуть виконуватись організмами якогось одного виду, а лише їх комплексом, млрд. років"

· стійкість біосфери за цей час виявляється в сталості її загальної маси живої речовини, енергії, зв’язаної з живою речовиною і середнього хімічного складу всього живого. Стійкість біосфери В.Вернадський пов’язував з тією обставиною, що функції життя в біосфері - біогеохімічні функції - незмінні протягом геологічного часу й жодна з них не з'явилася заново з перебігом часу".

В.Вернадському належить відкриття основного Закону біосфери:

"Кількість живої речовини є планетною константою з часів архезойської ери, тобто за весь геологічний час". Протягом цього періоду живий світ морфологічно змінився невпізнанно, але такі зміни суттєво не вплинули ні на кількість живої речовини, ні на її середній валовий склад. В складній організованості біосфери в межах живої речовини відбувались лише перегрупування хімічних елементів, а не докорінні зміни їх складу й кількості.

Нові види зброї

· Променева (пристрої, генератори вражаюча дія яких заснована на використанні гострослрямованих променів електромагнітної енергії або концентрованого пучка елементарних частинок, розігнаних до великих швидкостей);

· радіочастотна (заснована на використання електромагнітних випромінювань надвисоких або наднизьких частот, що приводить до порушення життєво важливих функцій органів і систем людини: мозок, серце) ;

· радіологічна( застосування відходів ядерних реакторів або бойових радіоактивних речовин);

· геофізична (штучний ураган, землетруси, гірські обвали, лавини, зсуви, посухи, руйнування озонового шару).

Проведення конверсії суспільного виробництва, переключення виробництва на випуск мирної продукції має пріоритетне значення.

2. Проблеми народонаселення (демографічні проблеми) - це сукупність соціально-демографічних проблем сучасності, які зачіпають інтереси всього людства.

Найважливіші проблеми народонаселення (п.н.), які загрожують найбільш негативними наслідками:

· стрімке зростання населення, або т.з. демографічний вибух в країнах, що розвиваються.

· загроза депопуляції, або т.з. демографічна криза в економічно розвинутих країнах.

Найактуальніша проблема науки і демографічної політики - стримування зростання населення в країнах, що розвиваються.

3. Продовольча проблема визначається спроможністю Землі прогодувати нинішнє і майбутнє населення планети.

Співвідношення чисельності населення і обсягу їжі визнане однією з найважливіших глобальних проблем людства. У 2010 році населення землі перетнуло межу 7 млрд. Межі чисельності народонаселення землі з урахуванням можливостей продовольчого, ресурсного, енергетичного, економічного від 10 до 20 млрд.

Вперше на актуальність проблеми співвідношення росту вказав англійський економіст Т.Мальтус. Мальтузіанство - сукупність концепцій, в яких необмежене зростання чисельності населення призводить до соціальних лих, політичних потрясінь та екологічних катастроф.

Шляхи вирішення продовольчої проблеми зовсім очевидні. Є підстави думати, що для підвищення ефективності с/г виробництва необхідні впровадження передової агротехніки, високоврожайних культур, розвиток високопродуктивного тваринництва, обмеження споживацьких інстинктів.

Їх значення і цінність для людини не лише в тому, що це сировина, предмети і фактори її праці, але й елементи цілісної екологічної системи, руйнування якої робить неможливим існування людей.

Під загрозою зникнення знаходяться:

· 10 % рослин і 30% всіх тварин;

· Біомаса суходолу зменшилася на 7%, а її продуктивність на 20%.

· Інтенсивність життя в світовому океані впала на 30%.

· лісами зараз покрито 1/5 поверхня Землі, тоді як у 2-й пол. 20ст. більше ¼.

Шляхи вирішення ресурсної проблеми:

o зниження матеріаломісткості продукції, відходів виробництва використання

o Безвідходне виробництво

o освоєння ресурсів світового океану і космічного простору

4. Енергетична проблема.

Розвиток технічної цивілізації на Землі в XX ст. характеризується стрімким збільшенням енергоспоживанням. За 1945-2010 pp. на планеті використано 2/3 всього палива, добутого людством за час свого існування. Спостерігається ресурсна обмеженість, зумовлена можливістю швидкого вичерпання найбільш доступних родовищ і перехід до розробки більш складних, що викликає подорожчання енергоносіїв.

Заходи, спрямовані на зменшення негативних тенденцій:

· підвищення ефективності використання енергії

· зменшення шкідливих викидів у атмосферу

· альтернативної енергетики

· сповільнення темпів росту населення.

5. Екологічна криза - виникла в результаті демографічного вибуху, інтенсивного використання природних ресурсів, масивного забруднення природного середовища, що проявляється в порушенні природних процесів через:

o надмірну антропогенну дію

o Непередбачувані наслідки НТР

o зростання енергоспоживання і спалювання викопного палива

o збройні конфлікти та техногенні катастрофи

Забруднення навколишнього середовища в результаті дії людства відбувається в різних формах:

· насичення середовища інертними матеріалами

· насичення середовища хімічно активними сполуками

· радіаційне забруднення

· електромагнітні впливи

На сучасних умовах спостерігаються небезпечні глобальні тенденції:

o зміна складу атмосфери

o парниковий ефект

o забруднення Космосу

o забруднення Світового океану нафтовою плівкою

o скорочення видового складу флори і фауни та їх генофонду

o скорочення озонового шару

o деградація лісів, головної "фабрики" кисню

6. Ліквідація небезпечних хвороб - актуальна глобальна проблема.

За даними ВООЗ кожний п'ятий житель планети зараз

o страждає від недоїдання

o має погане здоров я

o хворий

Внаслідок негативних змін в навколишньому середовищі значно збільшились захворювання:

· Онкологічна

· Алергічні

· Серцево-судинні

· Психічні

· Шлунково-кишкові

· Шкірні

Зростання загального фону мутагенних факторів (радіація, вплив хімічних сполук та ін.) створює можливість порушення генетичної інформації у людини, що спричиняє різні вроджені дефекти.

Нині екологічна ситуація стала руйнівною для основ життєдіяльності людини, відтворення її як біологічного виду.

СНІД «чума XX ст. ».

8. Подолання відсталості країн, що розвиваються - гостра глобальна проблема сучасності, яка загрожує розвитку і самому виживанню людства.

Причинами відсталості цих країн стали:

· нерівноправне становище в світовому поділі праці

· обтяжливість етнічних, релігійних, соціальних конфліктів

· не відповідність культурно-історичних характеристик великих масивів населення імперативам модернізації і повноцінної участі в глобальних проблемах сучасності

Все це на фоні науково-технічної трансформації світової економіки та інтернаціоналізації суспільного життя, перетворило бідність, відсталість і нестабільність відсталих країн у дійсно глобальну проблему. Населення країн, що розвиваються, зростає щорічно приблизно на 2%. Це майже втричі перевищує темпи зростання населення у розвинених країнах (0,7%). Від недоїдання та недостатнього споживання поживних речовин і мікроелементів страждає понад 1млрд. людей.

Радіо актив не

5. Засмічення тверді відходи

6. Біологічне поява в екосистемах не властиві їм організми

Опосередковані впливи: вирубування лісів, розорювання степів, вкриття океану майже суцільною плівкою нафто продуктів та ін.

Зростати кількість в повітрі тропосферного озону. На відміну від стратосферного озону, що формує озоновий екран планети тропосферний озон відіграє негативну роль як сильний фотоокислювач.

Проблема радіоактивного забруднення

· Робота урановидобувних та переробних підприємств (ураном - 238 та торієм 232)

· відходи, (при виробництві ядерної зброї)

· Відходи при роботі АЕС

Організм і середовище

Абіотичні фактори середовища.

У процесі еволюційного розвитку кожен вид організмів пристосовується до певних умов існування (до певного хімічного складу середовища, температурного та інших чинників)

До дії лімітуючих чинників у людини існують крайні межі терпіння

· максимум

· мінімум

· оптимум

тобто така кількість фактора, з яким пов'язані найкращі умови життєдіяльності.

Одні організми здатні переносити значні зміни зовнішніх умов, інші існують лише у вузьких межах їх коливань.

Така властивість (стійкість) до широких коливань температури склалась в результаті еволюції природного добору.

Біотичні фактори середовита.

Під біотичними факторами розуміють дію на орг анізм всіх інших живих істот того чи інших видів. В результаті цих дій виникають міжвидові і внутрішньовидові взаємовідносини, які виражаються в харчових зв'язках (ланцюги _ (живлення) харчування), конкуренції, симбіози, антибіози.

Шляхи харчування.

1. Перша ланка всякого ланцюга живлення - перетворення рослинами в процесі фотосинтезу світлової енергії в хімічну і утворення органічних сполук. Джерелом енергії є Сонце.

2. Тварини, які поїдають рослини,значну частину енергії, одержувану з їжею розсіюють в навколишнє середовище і тільки частина її іде на побудову протоплазми.

3. Травоїдних тварин поїдають хижаки.

Приклади ланцюга харчування: 1.

Рослина®комахи ®комахоїдні птахи® птахи-хижаки

В кожен ланцюг включаються паразити і надпаразити.

Поїдання одних організмів іншими не порушує усталених взаємозв'язків.

Конкуренція і антибіоз.

Конкуренцією називаються взаємовідносини, які виникають між організмами одного або різних видів в однакових умовах середовища.

Антибіоз виражається в здатності одних організмів впливати пригнічуюче на другі в результаті виділення особливих речовин різної хімічної природи - антибіотиків.

Антибіотики, які продукуються рослинами (фітонциди), діють згубно набактерії, гриби, простіші організми. Фітонциди грають суттєву роль в біологічному очищенні повітря. В соснових і кедрових лісах в повітрі практично немає мікробів. Значні продуценти фітонцидівцибуля і часник. Фітонциди знайшли застосування в медицині при лікуванні гнійних ран і дизентерії.

Сучасні уявлення про екологію.

Сучасна екологічна наука про структуру і функціонування природи в цілому виходить з двох положень:

· величезного кількісного і якісного використання природних ресурсів

· нездатності природи повністю самовідновлюватись за таких темпів і обсягів експлуатації.

12 3 4