Розділ 1 . Основи теоретичної екології Тема 1.1 Предмет і завдання сучасної екології
Після опрацювання матеріалу теми Ви повинні знати:
- сучасне визначення екології;
- основні завдання екології;
- предмет вивчення екології;
- основні структурні блоки сучасної екології;
- методи досліджень в екології.
На основі набутого знання Ви повинні вміти:
- дати визначення екології;
- визначати предмет екології;
- пояснити основні завдання екології;
- охарактеризувати місце екології серед інших наук.
Ключові ПОНЯТТЯ ТА ТЕРМІНИ
S екологія; ^ демекологія;
У завдання екологи; S синекологія;
•/ предмет екологи; S екологічні біохімія, морфологія та
•S теоретична екологія; фізіологія;
•S прикладна екологія; V методи екологічних досліджень;
•S соціоекологія; ^ методи екологічної індикації;
•S геоекологія; ^ метод екологічного моніторингу;
•S аутекологія; S моделювання.
Предмет і завдання сучасної екології. Екологія, подібно до
генетики, відносно молода біологічна наука. Вона сформува-
лася лише всередині XIX сторіччя, коли остаточно стало зро-
зумілим, що неможливо вивчати живі організми у відриві від
їхнього середовища існування. Саму назву ≪екологія≫ у 1866
році запропонував видатний німецький біолог Ернст Геккель.
Отже, екологія — це наука про взаємозв'язки живих орга-
нізмів та їх угруповань між собою та довкіллям, про струк-
туру та функціонування надорганізмових систем.
Основи екології
Головними завданнями екології є:
- встановлення закономірностей взаємозв'язків між; орга-
нізмами, їх угрупованнями та умовами довкілля;
- дослідження структури та функціонування угруповань
організмів;
- розробка методів визначення екологічного стану природ-
них та штучних угруповань;
- спостереження за змінами в окремих екосистемах та біо-
сфері в цілому, прогнозування їхніх наслідків;
- створення бази даних та розробка рекомендацій для еко-
логічно безпечного планування господарської та соціаль-
ної діяльності людини;
- застосування екологічних знань у справі охорони
довкілля та раціонального використання природних
ресурсів.
Предметом екології є різноманітність та структура
зв'язків між організмами, їх угрупованнями та середовищем
існування, а також склад і закономірності функціонування
угруповань організмів: популяцій, біогеоценозів, біосфери в
цілому.
Напрями екологічних досліджень. Зв'язки екології з іншими
науками.
Екологія сьогодні — це розгалужена система наук. Орієн-
товна структура сучасної екології зображена на рис. 1.1 (за
Г О. Білявським). Сучасну екологію можна чітко розділити на
теоретичну та практичну. В теоретичній екології розрізняють
такі напрями: вчення про екологічні фактори (аутекологія),
популяційну екологію (деметоекологія) та біогеоценологію
(синекологія).
Екологічні фактори — це всі чинники довкілля, які впли-
вають на живі організми та їх угруповання. Вчення про еко-
логічні фактори класифікує ці чинники за їхнім походжен-
ням та особливостями дії, досліджує вплив як окремих
екологічних факторів, так і комплексну їх дію на живі сис-
теми різних рангів.
Популяційна екологія вивчає популяції різноманітних
організмів як особливий рівень організації живої матерії: їхню
структуру, стан, способи саморегуляції.
Екологія
|ЧЗагальна екологія
Аутекологія
Синекологія
Демекологія
-•І Біосферологія |
-•) Екологія тварин |
Екологія рослин І
Екологія
мікроорганізмів
Рекреаційна
екологія
Екологія людини,
біолого -методичні
аспекти
Прикладна екологія
Геоекологія
Екологія
атмосфери
Екологія
гідросфери
Екологія літосфери
Ландшафтна
екологія
Екологія
високогір'я
Екологія суходолу
Техноекологія
| Урбоекологія
-•І Агроекологія
Промислова
екологія
-•І Добувна екологія
Екологічні аспекти:
енергетики;
транспорту;
військової
діяльності тощо
Соціоекологія
Екологічна освіта
Екологічна
культура
->] Екологічне право
Етнічна екологія J
->| Екологія і релігія І
• -І Економіка природокористування
Рис. 1.1. Структура сучасної екології
Я О Основи екології
Біогеоценологія — наука про структуру, функціонування,
саморегуляцію та саморозвиток багатовидових угруповань
організмів (біогеоценозів) та біосфери в цілому.
До екологічних наук належать: екологія бактерій, грибів,
рослин, тварин, фітоценологія (наука про рослинні угрупо-
вання), гідробіологія (наука про водні екосистеми), ґрунтова
біологія (наука про угруповання організмів ґрунту), радіоеко-
логія (наука про вплив радіаційного опромінювання на окремі
організми та їх угруповання), паразитоценологія (наука про
функціонування систем паразит-хазяїн) тощо.
Сформувалися такі дисципліни, як екологічні біохімія,
морфологія та фізіологія (вивчають біохімічні, морфологічні
та фізіологічні адаптації організмів до умов довкілля). Еволю-
ційна екологія досліджує еволюцію окремих систематичних
одиниць, екосистем та біосфери в цілому в зв'язку зі зміною
умов довкілля.
Сьогодні досить тісний зв'язок екології з практикою, адже
практично немає сфери діяльності людини, яка б не була пов'я-
зана з навколишнім середовищем (наприклад, промислова,
медична, хімічна, агроекологія тощо). До практичної екології
належить і геоекологія, яка розглядає екологічні аспекти гео-
сфер: атмосфери, гідросфери, літосфери.
Інтенсивно розвивається і соціальна екологія, яка включає
такі підрозділи, як екологічна освіта, екологічна культура,
екологічне право та ін.
Екологія з урахуванням особливостей її структури створює
фундамент для вирішення проблем в галузі раціонального
природокористування та охорони навколишнього середовища
(економіка природокористування).
Таким чином, екологія — це комплексна біологічна наука,
яка тісно взаємодіє з багатьма природничими дисциплінами.
Сьогодні, як ніколи раніше, існує необхідність об'єднання
зусиль науковців різних країн для проведення екологічних
досліджень. Так, у 1964 році було розпочато роботу за загаль-
ною Міжнародною біологічною програмою (МБП), завдяки
чому вдалося підрахувати природний фонд нашої планети. Це
дало змогу визначити норми продукції, яку може для своїх
потреб використовувати людина.
Розділ 1. Основи теоретичної екології 1 "І
Необхідне об'єднання зусиль екологів різних країн і в
справі охорони довкілля. Це пов'язано з тим, що не існує
локальних екологічних катастроф: наслідки події, яка мала
місце в одній країні, можуть відчуватись і у країнах, які безпо-
середньо з нею не межують. Актуальність цієї проблеми наочно
продемонструвала аварія на Чорнобильській АЕС.
На охорону довкілля, вирішення проблем природокористу-
вання, взаємовідносин суспільства, людей та природи спрямо-
вана і міжнародна програма ≪Людина і біосфера≫. Робота за
цією програмою продемонструвала актуальність розвитку еко-
логічного мислення, тобто необхідність підпорядковувати
практичну діяльність людини законам, які існують у природі,
перебудовувати економіку відповідно до вимог збереження
стану довкілля. Лише екологізація суспільства, виховання
дбайливого ставлення до природи може допомогти людині
уникнути глобальної екологічної кризи, загроза якої реальна
сьогодні, як ніколи раніше.
Методи екологічних досліджень. Екологія сьогодні виявля-
ється тією точкою, в якій перехрещуються інтереси вчених
різних природничих наук: систематиків, морфологів, генети-
ків, біохіміків, фізіологів, фізиків, хіміків, математиків, гео-
графів тощо. Внаслідок цього екологія вбирає в себе концепції
та методики, притаманні різним дисциплінам.
Вчені-екологи використовують різноманітні заходи: спо-
стереження, ізотопні, спектрометричні, калориметричні, хро-
матографічні та інші фізичні та хімічні методи досліджень,
методи дистанційного вимірювання, автоматичного контролю,
визначення видового складу, методи екологічної індикації
тощо. Методи екологічної індикації дають можливість визна-
чити стан і властивості екосистем за видовим складом та спів-
відношенням між; собою певних (еталонних) груп видів. Нако-
пичення даних екологічних досліджень дає змогу передбачати
спрямованість змін, які відбуваються в екосистемах та біо-
сфері в цілому.
Зокрема, для проведення постійних спостережень широко
застосовується метод екологічного моніторингу, який
детально розглянемо пізніше. Екологічний моніторинг може
бути локальним, регіональним чи глобальним (відповідно
Л 2 Основи екології
проводяться спостереження за змінами в певній місцевості,
регіоні або в біосфері в цілому).Часто моніторинг проводять на
базі заповідників, в еталонних ділянках ландшафтів. Він дає
можливість спостерігати за функціональними (продуктивність,
кругообіг речовин, потік енергії) та структурними (видове різ-
номаніття, чисельність видів тощо) змінами, які відбуваються
в певних екосистемах. Важливе значення для проведення моні-
торингу мають автоматичні та дистанційні пристрої, які допо-
магають отримати інформацію з ділянок, де проводити безпо-
середні спостереження важко або неможливо (напр., зона
саркофагу Чорнобильської АЕС).
Важливе значення для екологічних досліджень має моде-
лювання. За допомогою математичного моделювання можна
моделювати взаємозв'язки організмів в екосистемах (харчові,
конкурентні тощо), залежність змін чисельності популяцій та
їх продуктивності від дії екологічних факторів та ін. Матема-
тичні моделі дають можливість прогнозувати варіанти пере-
бігу подій, виділяти окремі зв'язки, комбінувати їх. Моделю-
вання дозволяє визначити, яку кількість особин промислових
тварин можна вилучати з природних популяцій, щоб не піді-
рвати їх густину, прогнозувати спалахи чисельності шкідників,
наслідки антропогенного впливу на окремі екосистеми та біо-
сферу в цілому (напр., як збільшення концентрації СО2 в атмо-
сфері буде впливати на окремі групи організмів та клімат пла-
нети взагалі).
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
1. Що таке екологія?
2. Які завдання стоять перед екологією?
3. Які основні напрями екологічних досліджень?
4. Що є предметом екології?
5. Визначте основні структурні блоки сучасної екології.
6. Які основні методи екологічних досліджень?
ТЕМИ ДЛЯ ДОПОВІДЕЙ, РЕФЕРАТІВ
1. Екологія як комплексна наука про навколишнє середовище.
2. Нарис історії екології.
3. Структура сучасної екології.
Розділ 1. Основи теоретичної екології Л З
4. Об'єкти дослідження в екології.
5. Комплекс сучасних методів екологічних досліджень.
6. Основні етапи взаємодії людини з довкіллям.
СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Білявський Г.О., Бутченко Л.І., Навроцький В.М. Основи еколо-
гії: теорія і практика. Навчальний посібник. — К.: Лібра, 2002.
2. Кучерявий В.П. Екологія. - Львів: Світ, 2000.
3. Мусієнко М.М., Серебряков В.В., Брайон О.В. Екологія. Охо-
рона природи: Словник-довідник. — К.: Т-во ≪Знання≫, КОО,
2002.
4. Одум Ю. Экология (в 2-х томах). — М.: Мир, 1986.
5. Основи екології: Підручник / ГО. Білявський, Р.С. Фурдуй,
І.Ю. Костіков. — К.: Либідь, 2004.
6. Серебряков В.В. Основи екології: Підручник. — К.: Знання-
Прес, 2002. — 300 с
14