- •Зміст програми курсу (модуля) «екологія» вступ
- •Тема 1. Предмет, завдання та значення екології
- •Тема 2. Наукові засади раціонального природокористування
- •2.1. Основні терміни та поняття екології
- •2.2. Угруповання та екосистеми
- •2.3. Поняття про природокористування
- •Тема 3. Екологічний моніторинг і система екологічної інформації
- •Тема 4. Техноекологія. Сучасні види науково-практичної діяльності в галузі охорони нпс
- •Тема 5. Економічний механізм управління природокористуванням та охороною нпс
- •Тема 6. Економічна та соціальна ефективність природоохоронної діяльності
- •Тема 7. Світовий досвід і міжнародне співробітництво у сфері охорони нпс
- •Тема 8. Екологічні проблеми України
- •Тема 9. Державне управління у галузі охорони природи. Екологічне право
- •Тема 10. Екорозвиток та екологізація економіки
- •Тема 1. Предмет, завдання і значення екології План
- •Література:
- •1.1. Вступ
- •Екологія: означення, мета і завдання екології як науки
- •1.3. Напрямки екологічних досліджень
- •1.4. Основні методи екологічних досліджень
- •1.5. Основа сучасної екології – вивчення модельної системи: “Людина – економіка – Біота – середовище”
- •1.6. Системні закони макроекології (аксіоми б.Коммонера)
- •3. “Ніщо не дається даремно”
- •М. Монтень Тема 2. Наукові засади раціонального природокористування
- •2.1. Основні терміни та поняття екології
- •Література:
- •Екологічні фактори та їх класифікація
- •2.1.2. Абіотичні та біотичні фактори.
- •2.1.3. Дія екологічних факторів на організми та пристосування до дії цих факторів
- •Популяції: означення та параметри
- •2.1.5. Структури популяцій Просторові структури популяцій
- •Внутрішньопопуляційна структури
- •2.1.6. Динаміка популяцій
- •2.1.7. Популяція як об’єкт використання, моніторингу та управління
- •М.Ф. Реймерс
- •2.2. Угруповання та екосистеми План
- •Література:
- •Синекологія – наука про екосистеми. Екосистеми та їх характеристика
- •Структури екоситем Видова структура екосистем
- •Просторова структура екосистем
- •Функціональна структура екосистем
- •Розвиток екосистем: сукцесії та екологічний клімакс
- •Структура атмосфери
- •Функції атмосфери:
- •Склад атмосферного повітря
- •2.2.3. Вчення академіка в.І.Вернадського про біосферу
- •Основні положення теорії про біосферу
- •Функції живої речовини
- •Склад і особливості біосфери
- •2.2.4. Еволюція біосфери
- •2.2.5. Основні екологічні закони
- •Поняття про природокористування План
- •Література:
- •2.3.1. Періоди антропогенного впливу на нпс
- •Природні ресурси та їх класифікація
- •2.3.5. Глобальні екологічні проблеми сучасності
- •Ж. Ламетрі
- •Тема 3. Екологічний моніторинг і система екологічної інформації План
- •Література:
- •Екологічно прийнятий ризик
- •3.3. Екологічний моніторинг як метод екологічних досліджень
- •3.4. Поняття про екологічне нормування
- •Література:
- •4.1. Екологічна технологія
- •4.2. Екологічна експертиза
- •4.3. Екологічна паспортизація підприємств
- •4.4. Екологічний менеджмент
- •4.5. Екологічний маркетинг
- •4.7. Екологічний інжиніринг
- •Станіслав Лем
- •Тема 5. Економічний механізм управління природокористуванням та охороною нпс
- •Порядок сплати за розміщення відходів;
- •5.1. Економіка природокористування та її основні завдання
- •В атмосферне повітря
- •Де п1, п2, п3, п4…Пі – плата за викиди і скиди полютантів в межах допустимих норм, грн.;
- •Порядок сплати за розміщення відходів
- •Порядок сплати за скиди шкідливих (забруднюючих) речовин у водні об’єкти природного середовища
- •Коефіцієнт, який встановлюється залежно від чисельності жителів населеного пункту Кнас
- •Коефіцієнт, який встановлюється залежно від народногосподарського значення населеного пункту Кф
- •Порядок сплати збору
- •5.3. Досвід економічно-розвинених країн у сфері екологічного оподаткування
- •М.Ф. Реймерс
- •Тема 6. Економічна та соціальна ефективність природоохоронної діяльності План
- •6.1.Розрахунок економічних збитків від забруднення
- •А) Збитки від забруднення атмосфери За (в грн.):
- •Головні еколого-економічні принципи природоохоронних заходів
- •Ж. І. Кусто
- •Тема 7. Світовий досвід і міжнародне співробітництво у сфері охорони нпс План
- •Література:
- •7.1. Міжнародна діяльність в галузі збереження біосфери і цивілізації
- •7.2. Концепція стійкого розвитку (конференція оон у Ріо-де-Жанейро, 1992р.). Принципи екорозвитку
- •7.3. Основні міжнародні і громадські екологічні організації та рухи
- •М.М. Семенов, і.В. Петрянов-Соколов Тема 8. Екологічні проблеми України План
- •Література:
- •8.1.Сучасний стан природного середовища України. Причини виникнення і розростання екологічної кризи
- •8.2. Стан природних ресурсів в Україні Еколого-економічні проблеми використання земельних ресурсів України
- •Еколого-економічні проблеми використання водних ресурсів України
- •Екологічні наслідки забруднення атмосферного повітря України
- •Еколого-економічні проблеми використання лісових ресурсів України
- •8.3. Наслідки аварії на Чорнобильській атомній електростанції
- •Девіз організації Грінпіс
- •Тема 9. Державне управління у галузі охорони природи. Екологічне право План
- •Література:
- •9.1. Державне управління у галузі охорони нпс та раціонального природокористування
- •9.2. Екологічне право. Законодавчі та нормативні акти про охорону довкілля
- •9.3. Основні принципи комплексного закону України «Про охорону нпс». Екологічні права та обов’язки громадян України
- •9.4. Відповідальність за екозлочини
- •В. Федоров
- •Тема 10. Екорозвиток та екологізація економіки План
- •Література:
- •Екологізація економіки: суть та головні складові
- •10.2. Екологізація основних галузей народного господарства
- •10.3. Збалансоване використання і відновлення природних ресурсів
- •Корисні копалини. Програма охорони, раціонального використання та відновлення надр передбачає:
- •Словник основних екологічних термінів та понять
- •Семінарські заняття
- •Тема: « Основи теоретичної екології» Питання для обговорення
- •Роль екології як комплексної науки про навколишнє середовище.
- •Література
- •Тема: « Екосистеми та їх характеристика. Природокористування» Питання для обговорення
- •Література
- •Тема: “Екологічний моніторинг та екологічне нормування ” Питання для обговорення
- •Література
- •Тема: «Техноекологія. Сучасні види науково-практичної діяльності в галузі охорони нпс»
- •Література
- •Література
- •Питання для обговорення
- •Література
- •Тема: «Екологічні проблеми України та її регіонів» Питання для обговорення
- •Вказівки до виконання практичних робіт:
- •Питання для самоконтролю та підсумкового контролю знань
- •Авраменко Наталія Леонідівна,
- •Цимбалюк Світлана Ярославівна,
М.Ф. Реймерс
2.2. Угруповання та екосистеми План
Синекологія – наука про екосистеми. Екосистеми та їх характеристика.
Загальна характеристика біосфери.
Вчення В.І.Вернадського про біосферу.
Еволюція біосфери.
Основні екологічні закони.
Література:
Акімова Т.А., Хаскин В.В. Экология. Уч. для вузов. – М.: ЮНИТИ, 1998. – 456 с.
Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. – К.: Либідь, 1995. – 365 с.
Голубець М.А., Кучерявий В.О., Генсерук С.А. та ін. Конспект лекцій з курсу “Екологія та охорона природи”. – К.: НКМ ВО, 1990. – 215 с.
Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього середовища. Навч. посібник. – К.: Знання, 2000. – 203 с.
Екологія: Підручник / С.І.Дорогунцов, К.Ф. Коценко, М.А. Хвесик та ін.. – Вид. 2-ге, без змін. – К.: КНЕУ, 2006. – 371 с.
Запольський А.К., Салюк А.І. Основи екології: Підручник / За ред. К.М. Ситника. – К.: Вища школа, 2003. – 358с.: іл.
Злобін Ю.А. Основи екології. Підручник. – К.: Лібра, 1998. – 248 с.Вернадский В. Биосфера. – М.: Мысль, 1967. – 376 с.
Кормилицын В.И., Цицкишвили М.С., Яламов Ю.И. Основы экологии. – М.: Интерстиль, 1997. – 368 с.
Корсак К.В., Плахотнік О.В. Основи екології. – Київ, 2000. – 237 с.
Мороз С.А. Історія біосфери Землі. – К.: Заповіт, кн.1.,1996. – 439 с.
Мороз С.А. Історія біосфери Землі. – К.: Заповіт, кн.2. 1996. – 421 с.
Бурдіян Б.Г., Дерев’янко В.О., Кривульченко А.І. Навколишнє середовище та його охорона. – К.: Вища школа, 1993.
Синекологія – наука про екосистеми. Екосистеми та їх характеристика
Основною (елементарною) функціональною одиницею біоекології є екосистема. Екосистема – це єдиний природний комплекс, створений за довгий період живими організмами та середовищем, в якому вони співіснують, і де всі компоненти тісно пов’язані обміном речовин і енергії. Вперше поняття «екосистема» було введене в наукову мову англійським вченим А.Тенслі в 1935 році.
В екології розрізняють такі види екосистем:
мікроекоеистеми (наприклад, болітце, пеньок з грибами тощо);
мезоекосистеми (н-д, ділянка лісу, озеро);
макроекосистеми (н-д, континенти, океани)
глобальна екосистема – біосфера нашої планети.
Також виділяють такі типи екосистем:
водна, суходільна;
природна, антропогенна.
Дуже часто екосистему ототожнюють з біогеоценозом. Але біогеоценоз – це однорідна ділянка, земної поверхні з певним складом живих організмів і неживих компонентів (ґрунт, атмосфера, вода), поєднаних обміном речовин та енергії в єдиний природний комплекс. Поняття ж «екосистема» більш загальне.
Біогеоценоз та екосистема мають такі структурні компоненти: біотоп та біоценоз.
Біотоп – це однорідний за абіотичними факторами середовища простір, зайнятий біоценозом; тобто, біотоп – місце життя виду організмів.
Біоценоз – це спільнота організмів, що мешкають у межах одного біотопу. Залежно від місцевості, відношення до людської діяльності, ступеня насичення, повноцінності розрізняють біоценози: суші та води;природні та антропогенні; насичені та ненасичені; повночленні та неповночленні.
Біоценоз = Фітоценоз + Зооценоз + Мікробіоценоз + Мікоценоз
Фітоценоз – це сукупність популяцій усіх видів рослин.
Зооценоз – це сукупність усіх видів тварин.
Мікробоценоз – це сукупність усіх видів бактерій.
Мікоценоз – це сукупність усіх видів грибів.
Наступним, не менш важливим поняттям є ланцюг живлення (трофічний ланцюг). Це – взаємовідносини між організмами під час переносу енергії їжі від джерела (зеленої рослини) через ряд організмів (шляхом поїдання) на більш високі трофічні рівні. На цьому шляху переносу енергії діють автотрофи – представники рослинного світу та гетеротрофи різного ступеня.
Монофаги – (грець.monos – один + phagos – поїдати) – живляться одним видом їжі. Наприклад, колорадський жук, шишкар тощо.
Поліфаги (грець. роlуs – багато) живляться різними організмами (н-д, лисиця, сорока, ведмідь). В природі харчові ланцюги неізольовані один від одного, а тісно переплетені. Це сплетіння трофічних ланцюгів називається харчовою мережею.
Розрізняють ланцюги живлення:
пасовиськ (від зеленої рослини до травоїдної тварини і далі – до хижаків, що поїдають рослиноїдних тварин);
детритні (ланцюги розкладу від детриту через мікроорганізми до детритофагів і їх споживачів хижаків).
Ефективність трофічних ланцюгів оцінюється величиною біомаси екосистеми та її біологічною продуктивністю. Біомаса – це загальна маса особин одного виду, груп видів чи спільноти в цілому (рослини, тварини, мікроорганізми), що припадає на одиницю поверхні (об’єму), місця проживання (в сирому чи сухому вигляді). Вимірюється в кг/га, г/м2 (м3) чи в Дж (одиницях енергії). Найбільшу біомасу на суші мають безхребетні та ґрунтові організми (біомаса дощових червів може сягати 1000-1200 кг/га). Близько 90% біомаси біосфери припадає на біомасу наземних рослин, які за допомогою фотосинтезу – біосферного процесу – засвоюють вільну енергію та забезпечують існування усього живого. Початком біологічного кругообігу речовин є фотосинтез. Механізм фотосинтезу детально ще й досі не вивчений. Найбільшою є біомаса тропічних лісів (до 1700 т/га), а. найменшою – тропічних і субтропічних пустель (близько 2,5 т/га). Біомаса лугових степів становить близько 250 ц/га (наземна), лісової смуги (Полісся) – до 3500-4000 ц/га (наземна), 960 ц/га (підземна).
Наземні рослини за масою майже в 100 разів перевищують масу наземних тварин, а маса травоїдних у стільки ж разів більша за масу хижаків. Швидкість продукування біомаси на даній площі за одиницю часу називають біопродуктивністю. Розрізняють 2 види біопродуктивності – первинну та вторинну. Первинна біопродуктинвість, наприклад, материків – 53 млрд. т органічної речовини, Світового океану – до 30 млрд. т. На суші основним джерелом первинної біомаси є тропічні ліси, ліси Полісся, Сибіру, а в океані – зони підйому збагачених фосфором і азотом глибинних вод біля материків у тропіках, а також материкові мілини холодних морів.
Протягом останніх десятиріч дедалі найчастіше вживається термін «агроценоз». Агроценози – це молоді біоценози, що формуються в наш час, для яких характерним є видова бідність і одноманітність, і, які підтримуються людиною завдяки розробленій нею системі агротехнічних та агрохімічних заходів. Це – поля, городи, сади, підводні плантації мідій. Агроценози дають людству близько 90% продуктів харчування.
Агроценози – результат екстенсивного розорювання земель, неграмотних меліорацій, активного випасу худоби, вирубки лісів, суперхімізації земель, а також тривалого вирощування тих самих культур на одних і тих же полях. Вони існують дуже нетривалий час: зернові агроценози – 1 рік; садові агроценози – 30-40 років.
В межах будь-якої екосистеми відбувається кругообіг речовин. Розрізняють біологічний (малий) і геологічний (великий) кругообіги речовин, а також кругообіги Н2О, Н2, СО2 – як найважливіших, з екологічної точки зору, компонентів атмосфери, а також кругообіги сірки, вуглецю, фосфору – як найважливіших життєвих речовин біосфери. Кругообіг речовин – це їх багаторазова участь у природних процесах, що споконвічно відбуваються в геосферах. Велику роль у кругообігу речовин, а точніше – хімічних елементів, відіграють живі організми, на що вперше звернув увагу франц. вчений Ж. Ламарк. Академік В.І. Вернадський дослідив це питання, сформулював основні закони біогеохімічного кругообігу.
Малий (біологічний, біотичний) кругообіг має місце в межах малих екосистем, а великий (геологічний) кругообіг – у межах планети, між океанами і континентами. Під час кругообігу відбувається колоподібна циркуляція речовин між повітрям, ґрунтом, водою, рослинами, тваринами, мікроорганізмами, в результаті якої мінеральні речовини, потрібні для життя, поглинаються, трансформуються, надходять з навколишнього середовища до складу рослинних організмів, а від них, через ланцюги живлення у вигляді органічних речовин – до тварин, далі через ланку редуцентів – знову у навколишнє середовище (в ґрунти, води, повітря) у вигляді неорганічних речовин. Завдяки наявності у атмосфері та гідросфері великого резервного фонду С, N2, O2, S, Р кругообіги можуть відносно швидко саморегулюватися. Під час кругообігу відбуваються дуже характерні зміни енергії у процесі переходу з одного трофічного рівня на інший. У трофічний кругообіг екосистеми в середньому залучаються близько 1% сонячної енергії, на наступні вищі трофічні ланцюги з нижчих рівнів залучається лише 10 % засвоєної організмами енергії, а також близько 80-90% енергії розсіюється в екосистемі у вигляді тепла. Рослини використовують сонячну енергію з ефективністю від 0,1 до 1%. Рослиноїдні тварини споживають близько 10% енергії, акумульованої рослинами, хижаки – до 10% накопиченої травоїдними рослинами (їх біомаси), тобто всього близько 0,001% сонячної енергії, що надходить на землю.