1. Сьогодні, коли на всій планеті під впливом людини відбулися помітні зміни як живої, так і неживої природи, дедалі більшого значення набу­ває гармонійна взаємодія суспільства і природного довкілля, оскільки людина отримує від природи все необхідне для життя: енергію, продукти харчування, матеріали, черпає в ній емоційну й естетичну наснагу. Тому вкрай необхідна не лише чітка стратегія охорони природного середови­ща та посилення контролю за природокористуванням, але й добре про­думана система екологічної освіти й виховання населення.

Екологія має багато визначень. Найчастіше тлумачать її як науку про взаємозв’язок живих організмів та середовища існування. Всере­дині XIX сторіччя, стало остаточно зрозумілим, що неможливо вивчати живі організми окремо від їхнього середовища існування. Саме поняття «екологія» (“наука про баланс”) у 1866 році ввів видатний німець­кий біолог Ернст Геккель і описав екологію як “науку про відносини організму з навко­лишнім зовнішнім світом, куди ми в широкому розумінні можемо включити всі умови існування”.Екологія – це міждисциплінарна наука, яка базується, крім біологічних основ, на основах географічних, технічних, економічних та соціальних наук (рис. 1).

Головні завдання екології:

· встановлення закономірнос­тей взаємозв’язків між організмами, їхніми угрупованнями та умо­вами довкілля;

· дослідження структури та функціонування угрупо­вань організмів; розробка методів визначення екологічного стану природних і штучних угруповань;

· спостереження за змінами в ок­ремих екосистемах та біосфері в цілому, прогнозування їхніх наслід­ків;

· створення бази даних та розроблення рекомендацій для екологічно безпечного планування господарської і соціальної діяльності людини;

· застосування екологічних знань у справі охорони навколишнього середовища та раціонального використання природних ресурсів.

Об'єкти дослідження в екології - організми, тіла і речовини - матеріальні, а процеси з їх участю підкоряються законам фізики, хімії, біології та інших природничих наук. Природні об'єкти (у ши­рокому розумінні — матерія) за розмірами й рівнем складності ор­ганізації умовно поділяються на 20 рівнів.

Отже, предметом вивчення екології є переважно системи, розміщені вище рівня організмів, - популяції й угруповання. Іншими словами, - екологія вивчає сукупність живих організмів, які взаємодіють між собою, утворюючи із оточуючим середовищем певну єдність (тобто систему), в межах якої здійснюється процес трансформації енергії й органічної речовини.

2. – екології особистостей (окремих живих організмів, істот одного біологічного виду), або аутекологія;

– екології популяцій (сукупностей істот одного виду з спільним генофондом), або популяційна екологія, демекологія;

– екологія угруповань (сукупностей взаємозв’язаних і взаємозалежних видів у межах певного життєвого простору), або екологія біоценозів (біогеоценозів), синекологія.

Сукупність живих організмів різних видів прийнято називати біотою, а середовище їх існування біотопом. Разом це створює біогеоценоз (сукупність організмів різних видів на певній території з її специфічними географічними умовами, які пов’язані між собою тісними зв’язками і залежать один від одного), або екосистему. Екосистеми можуть бути різними за розмірами – від макромолекули (з її середовищем проживання) до біосфери (екосистеми планетарного масштабу). Таким чином, загальну екологію визначають також як науку про біогеоценози (біоценологію), або вчення про екосистеми, у тому числі, біосферу (біосферологію).

У вивченні екосистем найважливішим є дослідження взаємозв’язків між елементами біосистеми і чинниками навколишнього середовища. Тому значна увага приділяється визначенню біотичних факторів (тобто впливу на живі організми інших живих істот) і абіотичних факторів (тобто впливу на живі організми та їх сукупності елементів неживої природи – географічних чинників: температурного режиму, вологості, якості ґрунтів і т.п.). Виділяють також антропогенні (або техногенні) фактори (вплив на живі організми господарської та іншої діяльності людей).

3. До прикладної (практичної) екології належать:

а) екологія людини:

– медична екологія (біологічні аспекти людини – медичні, психічні, географічні та ін.);

– соціоекологія (екологія соціальних груп; екологічна демографія; екологія поселень, у тому числі: урбоекологія; рекреаційна екологія та ін.);

б) екологія господарства (природокористування):

в) радіаційна екологія: вивчає наслідки радіаційного забруднення й можливі наслідки експлуатації об’єктів, які використовують ядерну енергію і радіоактивні речовини;

г) екологія Космосу: нова наука, яка досліджує забруднення найближчого космічного простору Землі, розробляє методи спостереження за станом довкілля в планетарному масштабі та інші.

Соціоекологія -

в соціоекології (екології людини) домінує вивчення соціального, суспільного аспекту взаємодії людства і природи. Так, відомий соціоеколог Д. Маркович відмічає, що “соціальну екологію можна визначити як галузеву соціологію, предметом дослідження якої є специфічні зв‘язки між людством і навколишнім середовищем; вплив останнього як сукупності природних і суспільних факторів на людину, а також її (людини) вплив на навколишнє середовище з позиції його збереження для власного життя, як природно-суспільної істоти” (Маркович, 1996, С.61-62).

В соціоекології відокремлюють (за Г. Бачинським) дві сторони предмета науки – теоретичний і прикладний. Теоретична соціоекологія досліджує закономірності взаємодії суспільства і навколишнього середовища, розробляє основи її оптимізації й гармонізації. Прикладна соціоекологія вивчає, моделює і прогнозує розвиток конкретних соціоекосистем з метою раціонального їх управління і функціонування.

4. Історія розвитку екології, пов’язана з історією існування і розвитку суспільства.

Перший етап(донауковий) охоплює найбільший період історії людства (приблизно до середини-кінця ХІХ століття). Первісна людина з її містично-інтуітивним підходом до вивчення світу і взаємозалежності природи і людини не мала серйозних наукових уявлень про екологічні процеси, але у своєї практичній діяльності, що була безпосередньо прив’язана до природних процесів, розуміла необхідність збереження і охорони найбільш цінних для її існування об’єктів. Так, виникли священні ліси, урочища, вводились табу на полювання за промисловими тваринами і рослинами і т. п.

У період існування наступних суспільних формацій (рабовласництво, феодалізм, капіталізм) екологічні знання (вірніше окремі її елементи) розвивались у рамках інших наук (філософії, географії, економіки, біології і т.п.). В практичній діяльності впроваджувались окремі напрямки заповідної справи: охорона мисливських, деяких значних лісових, земельних і пасовищних угідь, хоча негативний вплив людської діяльності на природу був вже відомий (сучасні науковці вважають, що загибель деяких великих цивілізації, наприклад, шумерської, еллінської та інших, були спричинені деградацією довкілля внаслідок нерозумної сільськогосподарської експлуатації).

Другий етап (з середини ХІХ століття до 50-х років ХХ століття) характеризується бурхливим розвитком біоекології та дослідженням глобальних географічних процесів. Значний внесок в розвиток екології зробили біологи: Е. Геккель (ввів поняття “екологія”), К. Мебіус (розробив вчення про біоценоз), В. Сукачев (сформулював поняття про біогеоценоз), А. Тенслі (розвів поняття про екосистему), географ О. Гумбольдт (обґрунтував принцип зворотного зв’язку в взаємодії людини і природи), Х. Берроуз (визначив географію, як “екологію людини”), В. Вернадський (ввів поняття про біо- і ноосфери) та багато інших.

Практичний напрямок екології розвивався у сфері створення заповідних територій, заборон на використання і полювання рідкісних видів тварин. Розглядались також й окремі питання негативного природокористування.

У цілому цей період розвитку екології можна назвати “природоохоронним”: в основному формувались нові знання у природничих науках, але в той же час актуальним стало питання необхідності вирішення окремих регіональних і локальних проблем забруднення, зведення лісів, руйнування сільськогосподарських угідь і т.п.

Подальший розвиток цього напрямку (вже на ІІІ етапі) пов’язаний з іменами К. Тролля (вчення про “ландшафтну екологію”), В. Сочави (поняття про геоекологію) та іншими.

Третій етап почався після другої світової війни (точніше з 60-х – 70-х років) і продовжується зараз.

Для нього характерний бурхливий розвиток різноманітних напрямів екологічної науки. Його основні риси:

– розвиток уявлення про глобальність природних і антропогенних процесів і неможливість вирішення екологічних проблем силами окремих країн (природні процеси не мають державних кордонів);

– пошук раціонального ресурсовикористання і зменшення рівнів забруднення, інших негативних впливів шляхом впровадження економічних методів регулювання природокористування, розробки нормативів і стандартів навколишнього середовища і гранично допустимих обсягів викидів забруднюючих речовин;

– бурхливий розвиток екотехнологій (ресурсозберігаючі, безвідходні, екологічно чисті та ін.), пошук альтернативних джерел енергії та інших ресурсів;

– розвиток екології людини (медичної екології та соціоекології) й її напрямків (урбоекології, етноекології та ін.), тобто гуманітаризація екологічної науки;

– формування регіональної і глобальної системи контролю за станом навколишнього середовища (моніторингу) з впровадженням найновіших інформаційних технологій;

– глобалізація екологічної наукової діяльності (формування мережі еталонів біосфери планети, наукові програми та їх реалізація з глобальних екологічних проблем, наприклад, дослідження світового океану, космосу, глобального клімату, Антарктиди та багато інших);

– спроби глобального регулювання (управління) природокористуванням і охорони довкілля (формування міжнародних інститутів екологічного напрямку діяльності, проведення міжнародних науково-практичних конференцій, прийняття глобальних стратегій розвитку людства з врахуванням екологічного аспекту, розробка міжнародного екологічного права) та інші.

Сучасний станрозвитку

Сучасний стан (а, можливо, що формується новий четвертий етап) розвитку екології характеризується, крім поглиблення вже наведених напрямків, також й специфічними рисами. Головні з них:

– інформаційний бум в розвитку екології;

– розвиток “геосистемного” (комплексного) напрямку вирішення соціально-економічних і екологічних проблем з використанням інформаційних технологічних систем на регіональному і глобальному рівнях ( ГІС-технології);

– бурхливий розвиток біотехнологій і генної інженерії (наслідки цього напрямку поки ще малопрогнозуємі), що призводить до переходу від техногенного аспекту розвитку людства (“техносфери”) до біологізації науково-технічного прогресу (“біотехносфера”);

– виникнення поняття про екологічну безпеку розвитку цивілізації і пошуку нових шляхів її досягнення, формування поняття про екополітику;

– проблеми міжнародного тероризму та інших конфліктів воєнного характеру в світі можливих негативних екологічних наслідків та ін.

5. Екологія – наука, яка знаходиться на стику (перехресті) багатьох наукових напрямків. Вона тісно пов’язана з іншими науками. Правильніше було б сказати, що вона є конгломератом, а не системою, окремих наукових напрямків. Тобто, часто зв’язки між екологічним аспектом дослідження (напрямком екології) і базовою наукою (з якій він виник) тісніше, ніж між окремими галузями екологічної науки. Так, наприклад, біоекологія тісніше пов’язана з біологією, ніж, наприклад, з економікою природокористування.

Але в цілому екологія співпрацює з блоками:

– природничих наук (біологія, географія, геологія, фізика, хімія, математика та ін.);

– суспільних наук (соціологія, економіка, управління та ін.);

– гуманітарних наук (філософія, історія, культура, психологія, етика і т.п.).

В житті суспільства екологія тільки почала визначати своє місце. У західному суспільстві (розвинені країни), де рівень розвитку цивілізації у цілому вищий, ніж в відсталих країнах, її роль набагато сильніша. Усі її напрями, практичне використання, екологічна культура населення розвинені краще. Держава приділяє більшу увагу щодо вирішення екологічних проблем; на їх розв‘язання виділяються значні кошти. У вирішенні будь-яких соціально-економічних питань екологічним аспектам приділяється першочергова увага. Екологічний рух населення характеризується значним рівнем розвитку.

У відсталих країнах, або країнах з перехідною економікою розвитку екології як науки, вирішенню екологічних проблем приділяється значно менша увага. Неможливість виділення великих коштів стримує екологізацію діяльності суспільства. Домінує першочерговість вирішення найгостріших економічних і соціальних питань. Екологія, у широкому розумінні цього поняття, в цілому розвивається більш формально, ніж фактично, тобто частіше всього – за остаточним принципом. Слабо розвинене “екологічне мислення”, у тому числі, й на державному рівні.

6 Завдання екології мають такий же широкий спектр, як і різноманіття наукових напрямків з яких вона складається. Умовно можна виокремити такі узагальнюючі напрямки задач і завдань, які призначена вирішити екологічна наука:

– науковий: вивчення законів і закономірностей взаємодії суспільства і природи; розробка теоретико-методологічного і методичного апарату, з допомогою якого можна вирішувати конкретні практичні проблеми ліквідації негативних наслідків антропогенного впливу на природу;

– освітній: створення відповідного екологічного світозору і екологічної свідомості, виховання екологічної етики і культури людини, надбання конкретних екологічних знань у сфері своєї майбутньої професійної діяльності;

– практичний (прикладний): збереження життя на Землі, вирішення глобальних екологічних проблем людства, розробка раціональних шляхів природокористування (у тому числі: в кожному напрямку діяльності людства – промисловості, сільському господарстві та інших галузях); розробка конкретних методів охорони природи і захисту людини від негативних антропогенних і природних явищ; пошук нових і удосконалення старих технологій, виробництво екологічно чистих товарів і продуктів, утилізація відходів; розробка методів контролю за станом навколишнього середовища, методів управління (у тому числі: прогнозування і планування) природозахисною діяльністю і т.п. Коло практичних завдань можна деталізувати їх практичною необхідністю.

Значення екології витікає з необхідності й можливостей вирішення завдань, які вона повинна вирішити.

7. Екологічні дослідження вимагають систематичного дотримання чотирьох послідовних етапів: 1) спостереження; 2) формулювання на основі спостережень теорії про закономірність досліджуваного явища; 3) перевірка теорії наступними спостереженнями й експериментами; 4) спостереження за тим, чи передбачення, основані на цій теорії, правдиві. Методологічною основою екології як науки про екосистеми є системний підхід. Система, як відомо, це впорядковано взаємодіючі і взаємопов'язані компоненти, що утворюють єдине ціле. Екологічні системи – складні ієрархічні структури організованої матерії, в яких при об'єднанні компонентів в більші функціональні одиниці виникають нові якості, що відсутні на попередньому рівні. Такі якісно нові, або, як їх ще називають, емерджентні властивості екологічного рівня, не можна передбачити, виходячи з властивостей компонентів, що становлять цей рівень. Дійсно, окремі лісові дерева, кущі, трави, гриби, птахи, комахи, звірі мають свої якісні характеристики, але всі разом вони творять нову якість – ліс.

Однак крім емерджентних властивостей кожної системи існують і сукупні властивості (наприклад, народжуваність для популяції – сума індивідуальної плодючості особин виду).

Виходячи з принципу емерджентності для вивчення цілого не обов'язково знати всі його компоненти. Такий метод вивчення системи (система уявляється "чорним ящиком") називають холістичним (від грецьк. холос – цілий). Крім холістичного методу в науці часто застосовують і редукційний метод, тобто аналіз частин цілого. Ці два методи не протиставляються, а поєднуються. Ідеальне вивчення будь-якого рівня системи – це вивчення тричленної ієрархії: системи, підсистеми і надсистеми.

Системний підхід до вивчення екосистеми вимагає вирішення трьох основних завдань: 1) вивчення її складових частин і взаємодіючих з нею об'єктів оточуючого середовища; 2) встановлення структури екосистем, тобто сукупності внутрішніх зв'язків і стосунків, а також зв'язків між екосистемою і оточуючим середовищем; 3) знаходження функції, яка визначає характер змін компонентів екосистеми і зв'язків між ними під дією зовнішніх об'єктів

Для вирішення цих трьох завдань використовують три основні групи методів: 1) польові спостереження; 2) експерименти в полі і лабораторії; 3) моделювання.

8. Екологія – це наука про взаємовідносини живих істот між собою та з неорганічною природою,що їх оточує.

9. Перший науковий центр екологічних досліджень в Україні був створений у 1930 році. Це був сектор екології при Інституті зоології та ботаніки Харківського державного університету. Дослідження в галузі екології, виконані в цьому центріВ. В. Станчинським (1930-1940), були з багатьох поглядів піонерними й оригінальними. Його праця "До розуміння біоценозу" (1933) є класичною в області вивчення зв'язків між організмами в ценотичних системах; ще за 10 років до В. Н. Сукачова вчений підійшов до ідеї біогеоценозу як функціональної єдності біоценозу та абіотичних факторів.

Відкриття нашого земляка В. І. Вернадського, який був першим президентом Академії наук України і засновником кількох сучасних наук, посідають особливе місце в історії екології. Він довів наявність широкомасштабного впливу живих організмів на абіотичне середовище.

У той період, коли наукова громадськість вже була підготовлена до цілісного бачення природи, він своєчасно запропонував вчення про біосферу як про одну з оболонок Землі, що визначається присутністю живої речовини.

В. І. Вернадський вперше ввів у вивчення біосфери кількісний підхід, що дозволило об'єктивно оцінити масштаби біогеохімічного кругообігу речовин. Вчення В. І. Вернадського про ноосферу додатково узагальнило численні дані про нерозривність зв'язку людини з природним середовищем.

Виходячи з вчення Г. Ф. Морозова про лісяк "географічне середовище" та В. В. Докучаєва про землю як "історичне тіло", в Україні успішно розвивалися на екологічній основі

• лісова типологія (Алексєєв, Погребняк, Воробйов, Остапенко, М'якушко, Герушинський, Молотков, Пастернак, Парпан, Гаврусевич);

• лісова фітоценологія (Травлєєв, Шеляг-Сосонко, Гончар);

• фітоценологія альпійських лук (Малиновський);

• міська фітоценологія (Соломаха);

• криптоіндикація (Кондратюк);

• біогеоценологія (Голубець);

• созологія (Стойко);

• степове лісорозведення (Висоцький, Бельгардт, Травлєєв);

• фітомеліорація (Б'яллович, Лаптєв, Кучерявий);

• раціональне лісокористування (Генсірук);

• дослідження штучних лісів України (Белгардт);

• екологія залізобактерій, алелопатія (Холодний);

• дендрохронологія (Коліщук) та ін.

В повоєнний період велика увага українських екологів була спрямована на вивчення техногенних і урбогенних впливів на природні екосистеми (Ількун, Тарабрін, Кондратюк, Кучерявий).

Екологи України зробили вагомий внесок у розробку методів оцінки рівня радіоактивного забруднення великих територій та обґрунтування заходів зниження екологічних збитків від наслідків аварії на Чорнобильській АЕС.

Українським екологам завжди був притаманний інтерес до філософських проблем, що виникають при аналізі системи "людина - природне середовище", - тут відомі праці Борейка.

Враховуючи розмаїття в Україні ландшафтних зон і екосистем - морських, гірських, степових, лісових, болотних - і одночасний вплив на них сучасного антропогенного середовища - техногенного й урбогенного, виникає потреба розробки науково обґрунтованих засад соціально-екологічної політики, залучення широкого кола науковців, практиків і громадськості до її реалізації.

Решта див. в лекціях

10. Екологічні системи. Історично утворену сукупність популяцій різних видів, що населяють певну територію або акваторікі характеризуються певними взаємозв'язками, називають біоценозом (наприклад, однорідна ділянка степу, лісу, озера тощо).

Мешканці біоценозу тісно пов'язані з абіотичними факторами, їхня сукупність складає екологічну систему (екосистему), або біогеоценоз.

Екосистема включає в себе певні угруповання популяцій різних видів, грунт, грунтові води, нижні шари атмосфери, а також температуру, світло тощо. Організми в біогеоценозі пов'язані міжвидовими і внутрішньовидовими відносинами .

Біогеоценоз і екосистема — поняття подібні, але не тотожні. Обидва поняття — це взаємодіючі сукупності живих організмів і середовища, але екосистема — поняття безмежне. Мурашник, болото, гірський хребет, біосфера загалом, кабінакосмічного корабля — все це екосистеми.

Біогеоценоз — це екосистема, межі якої визначені фітоценозами. Іншими словами, біогеоценоз — окремий випадок, певний ранг екосистеми.

Біогеоценоз — не проста сукупність живих організмів та інших природних тіл, а особлива, узгоджено організована форма існування організмів і навколишнього середовища, що здатна до саморегуляції і самовідтворення.

Людина своєю господарською діяльністю створює штучні біогеоценози — агроценози (поля, пасовища, сади, виноградники, парки). На відміну від природних біогеоценозів, до складу яких входять сотні і тисячі різноманітних видів, агроценози характеризуються однотипністю видового

складу і не здатні до саморегуляції.

Розміри біогеоценозів (і агроценозів) можуть коливатися від незначних (пеньок, калюжа, город) до дуже великих, що вимірюються гектарами (ліс,озеро, поле). Кожний біогеоценоз характеризується власним колообігом речовин, трансформацією сонячної енергії і продуктивністю біомаси.

У вітчизняній літературі набуло поширення поняття про біогеоценоз, введене В. М. Сукачовим (1940 p.). У закордонній літературі в аналогічному значенні використовують термін "екосистема" (див.вище).

Взаємозв'язки в екологічних системах. Угруповання організмів, що входять до складу біогеоценозів, складаються з трьох груп компонентів: утворювачів органічної речовини (автотрофних організмів) — продуцентів;

споживачів живої органічної речовини— консументів; руйнівників органічних решток — переважно мікроорганізмів, які розщеплюють органічні речовини до простих мінеральних сполук, — редуцентів. Всі вони пов'язані ланцюгами живлення.

Ланцюги живлення — це послідовності особин одного виду, їхніх решток або продуктів життєдіяльності, які є об'єктом живлення організмів іншого виду, тобто ряд видів організмів, пов'язаних між собою трофічними зв'язками, що складають певну послідовність у передаванні речовин іенергії. Розрізняють два типи ланцюгів живлення.

Перший ланцюг живлення (ланцюг виїдання, або пасовищний) розпочинається з рослин. Джерело енергії, за рахунок якої існують усі організми, — Сонце. В процесі фотосинтезу світлова енергія перетворюється ними (перша ланка таких ланцюгів живлення) на хімічну з утворенням органічних сполук. При цьому лише близько 1 % світлової енергії, що потрапляє на рослину, переходить у потенціальну енергію органічних речовин; решта розсіюється у вигляді теплоти та відбивається. Коли тварини поїдають рослини, то інша частина енергії, що міститься в кормах, витрачається на різні процеси життєдіяльності. У середньому в різних ланцюгах живлення

лише 10 % енергії кормів переходить у новозбудовану речовину тіла тварин. Травоїдних тварин поїдають хижаки (на цьому і завершується ланцюг виїдання). Приклад такого типу ланцюга живлення: планктонні водорості — планктонні тварини — риби — рибоїдні птахи і м'ясоїдні ссавці. Інший приклад: рослини — комахи — комахоїдні птахи — хижі птахи.

Другий тип ланцюгів живлення розпочинається від рослинних і тваринних решток, екскрементів тварин і йде до дрібних тварин і мікроорганізмів, які ними живляться. В результаті діяльності мікроорганізмів утворюється на-піврозщеплена маса — детрит. Такий ланцюг живлення називають ланцюгом розщеплення (детритним).

Кожний ланцюг має розгалуження й ускладнюється наявністю в природі паразитів і надпаразитів. Наприклад, ховрах живиться рослинами, на ньому паразитують блохи, в кишках яких є бактерії, в бактеріях — віруси.

В угрупованні організмів (біоценозі) зазвичай буває низка паралельних ланцюгів живлення, між якими можуть існувати зв'язки, оскільки майже завжди різні компоненти живляться різними об'єктами і самі є поживою для різних членів екосистеми. Складна структура ланцюгів живлення забезпечує цілісність і динамічність біоценозу.

Кожний ланцюг живлення включає, як правило, не більше 4—5 ланок, оскільки внаслідок втрати енергії загальна маса кожної наступної ланки приблизно в 10 разів менша від попередньої. Цю закономірність називають правилом екологічної піраміди. Розрізняють кілька категорій "екологічних пірамід". Піраміда чисел відображає число особин у кожному рівні ланцюга живлення (у кожному наступному рівні число особин зменшується); піраміда біомаси — кількість органічної речовини (біомаса), піраміда енергії — кількість енергії в їжі у кожному рівні ланцюга живлення. Усі вони, хоч і відрізняються за абсолютними значеннями, мають однакову спрямованість, що відображає чисельність окремих організмів в угрупованнях, і разом з нею виявляють характерні особливості біоценозів.

Піраміди чисел і біомаси можуть бути оберненими (або частково оберненими), тобто основа може бути меншою, ніж один чи кілька верхніх рівнів. Так буває, якщо середня маса продуцентів менша від маси консументів або якщо швидкість метаболізму продуцентів більша, ніжкон-Ументів. Навпаки, енергетична піраміда завжди звужуватиметься догори за умови, що враховуються всі джерела трофічної енергії в системі.

Екологічна піраміда енергії дає найповніше уявлення про функціональну організацію угруповання. Вона відображає картину швидкостей переміщення маси їжі через ланцюг живлення.

енергії дає змогу не лише порівнювати екосистеми між собою, а й оцінювати відносну роль популяцій у їхніх біологічних угрупованнях.

Поїдання одних організмів іншими зазвичай не руйнує історично утворених взаємозв'язків, оскільки загибель членів угруповання компенсується їх розмноженням. Між хижаками та їхніми жертвами встановлюється певна рівновага. Якби було по-іншому, то хижаки, знищивши свої жертви, загинули б самі від відсутності їжі.

Продуктивність природного біогеоценозу набагато вища, ніж біоценозів, які зазнали впливу діяльності людини. Наприклад, можна стверджувати, що гектар лісу виділяє кисню в чотири рази більше, ніж така сама площа лісопарку. Пояснюють це тим, що видовий склад біоценозів міських парків набагато бідніший, ніж лісових. Різноманітність і стійкість видового складу рослинності у лісовому біогеоценозі тісно пов'язані не лише з вищими рослинами, що там ростуть, а й з грибами і тваринами, починаючи від мешканців грунту — круглих і кільчастих червів і ссавців-землериїв і

закінчуючи комахами і птахами, які живуть на верхівках дерев.

З наведених прикладів зрозуміло, наскільки важливе і необхідне вивчення динаміки процесів у біогеоценозах для керування чисельністю популяцій корисних і шкідливих для людини рослин і тварин. Неоціненна допомога в цьому комп'ютерів. Завдяки великій швидкості роботи та здатності

нагромаджувати і зберігати величезний обсяг інформації комп'ютери дають змогу моделювати можливі варіанти змін в екосистемах, що виникають у відповідь на природні зміни навколишнього середовища і господарську діяльність людини. Моделювання у найзагальнішому вигляді — це метод пізнання або вивчення якогось процесу, явища чи тіла шляхом відтворення його самого або істотних його властивостей у вигляді матеріальної чи теоретичної моделі. До останньої категорії належать і математичні моделі.

Прикладом класичної моделі, яка характеризує взаємодію двох видів, є модель Лотки — Волтера, відома як модель хижак — жертва. Модель складається з двох систем диференціальних рівнянь, які описують відповідно швидкість змін популяцій хижака і жертви. Недоліком цієї моделі е те, що вона побудована на багатьох припущеннях, які спрощують перебіг біологічних явищ. Проте і така модель дає більш-менш наочне уявлення про життя окремих компонентів біогеоценозів.

Практично використовують так звані апріорні моделі. Вони грунтуються на значному обсязі експериментального матеріалу щодо структури популяцій, їхньої динаміки, екології і біології виду, а також на емпіричних зв'язках між різними параметрами моделі організм — середовище.

Потреба у таких моделях найчастіше виникає ході, коли з певною ймовірністю необхідно встановити, як поводитиметься та чи інша популяція тварин чи рослин уразі проведення, наприклад, будівництва гребель, висушування боліт, тобто для прогнозування розвитку екосистеми.

11. Рівні організації живої матерії — це відносно гомогенні біологічні системи, для яких характерний певний тип взаємодії елементів, просторовий і часовий масштаби процесів. Розрізняють такі рівні організації живої матерії: молекулярний, клітинний, тканинний, органний, організмений, біологічних угруповань (від елементарних біогеоценозів до

біосфери загалом).

З ускладненням організації нижчий рівень входить до складу наступного, вищого рівня, останній — до складу ще вищого і т. д. Так здійснюється принцип ієрархії (ступінчастого підпорядкування), властивий живій матерії. Рівень організації є одним з фундаментальних у вивченні біологічних об'єктів, які існують завдяки зв'язкам, що поєднують їхні елементи в єдине ціле. Ідея рівнів організації живого дає змогу пояснити цілісність і якісну своєрідність біологічних систем.

На біосферному рівні сучасна біологія вирішує глобальні проблеми, наприклад визначення інтенсивності утворення вільного кисню рослинним покривом Землі або зміни концентрації вуглекислого газу в атмосфері, пов'язаної з діяльністю людини.

На біоценотичному і біогеоценотичному рівнях провідними є проблеми взаємовідносин організмів у біоценозах, умови, які визначають їх чисельність і продуктивність біоценозів, стійкість останніх і роль впливу людини на збереження біоценозів та їхніх комплексів.

На популяційновидовому рівні є фактори, що впливають на чисельність популяцій, проблеми збереження зникаючих видів, динаміку генетичного складу популяцій, дію факторів мікроеволюції тощо. Для господарської діяльності людини важливі такі проблеми популяційної біології, як контроль чисельності видів, що завдають шкоди господарству, підтримання оптимальної чисельності популяцій, які використовують у народному господарстві й оберігаються.

На організменому рівні вивчають особину — організм як єдине ціле, елементарну одиницю життя, оскільки поза особинами в природі життя не існує. При цьому вивчають характерні ознаки будови організму, фізіологічні процеси та нейрогуморальну регуляцію їх, механізми забезпечення гомеостазу та адаптації.

На органнотканинному рівні основні проблеми полягають у вивченні особливостей будови і функцій окремих органів та тканин, з яких побудовані органи.

Особливий рівень організації живої матерії — клітинний; біологія клітини (цитологія) — один з основних розділів сучасної біології, включає проблеми морфологічної організації клітини, спеціалізації клітин у ході розвитку, функцій клітинної мембрани, механізмів і регулювання поділу клітин. Ці проблеми мають особливо важливе значення для медицини, зокрема становлять основу проблеми раку.

На рівні субклітинних, або надмолекулярних, структур вивчають будову і функції органел (хромосом, мітохондрій, рибосом тощо), а також інших частин клітини (наприклад, включень).

Молекулярний рівень організації живої матерії є предметом вивчення молекулярної біології, яка вивчає будову молекул білків, нуклеїнових кислот, жирівта інших речовин і їхню роль у життєдіяльності клітини. На цьому рівні досягнуто великих практичних успіхів у галузі біотехнології і генної інженерії.

Поділ живої матерії і проблем біології за рівнями організації хоча й відображає об'єктивну реальність, але водночас є умовним, бо майже всі конкретні завдання біології стосуються одночасно кількох рівнів або й усіх разом. Наприклад, проблеми еволюції, або онтогенезу, не можна розглядати тільки на рівні організму, тобто без молекулярного, субклітинного, клітинного, органно-тканинного, а також популяційно-видового і біоценотичного рівнів, проблема регулювання чисельності спирається на молекулярний рівень, але стосується також усіх вищих, включаючи аспекти біосферного рівня (наприклад, забруднення

середовища).

12. У теорії екологічної науки розроблено також багато нових більш конкретних положень (законів, принципів, аксіом), яки часто ще нечітко сформульовані, слабо пов‘язані між собою, але є на даному етапі розвитку основним діючим понятійним апаратом науки. Найбільша їх частина належить до здобутків біоекології. Але існує частина фундаментальних положень, що визначають в тій чи іншої мірі закономірності взаємодії природи і суспільства. Головні з них (за Г. Білявським, Л. Бутченко, В. Навроцьким):

1) закон максимізації енергії та інформації в еволюції: найліпші можливості самозбереження мають системи, яки найефективніше отримують, виробляють і використовують енергію та інформацію;

2) закон розвитку системи за рахунок довкілля: будь-яка система може розвиватися лише за рахунок матеріально-енергетичних та інформаційних можливостей навколишнього середовища – абсолютно ізольований саморозвиток неможливий;

3) закон максимуму продуктивності: для біосфери кількісні зміни екологічних умов не можуть збільшити біологічну продуктивність екосистеми чи господарчу продуктивність агросистеми понад речовинно-енергетичні ліміти, що визначаються еволюційними властивостями біологічних об‘єктів та їх сукупностей;

4) закон фізико-хімічної єдності живої речовини В. Вернадського: вся жива речовина Землі фізико-хімічно єдина. То, що шкідливе для однієї частини живої речовини, негативне впливає і на інші елементи живої природи;

5) екологічні аксіоми Б. Коммонера:

– “все пов‘язане з усім”(всі об‘єкти і явища природи та суспільства пов‘язані й взаємозалежні між собою);

– “все повинно кудись подітися” (в природі не буває відходів: в біосфері підтримується баланс синтезу та розкладання живої речовини; діяльність людини породжує ксенобіотикі – чужорідні природі синтетичні, токсичні сполуки, які природа не в змозі утилізувати і що є загрозою існування людства і самої природи);

– “ніщо не дається задарма”, або “за будь-яки втручання і збитки природі треба платити”, або “природа за все віддячить” (в природі, як і в економіці, не існує безкоштовних ресурсів; все, що взято з природи, або пошкоджене, повинне бути компенсовано. Тобто споживач (використовувач) ресурсів, а також забруднювач (руйнівник) повинен оплачувати власні потреби. Виконання останнього принципу в економіці може призвести до того, що дуже багато видів господарської діяльності будуть виглядати не такими ефективними, як ми вважаємо зараз);

– “природа знає краще” (все, що створено природою, пройшло жорсткій еволюційний відбір і воно є набагато ліпшім, надійнішим, ніж все те, що збудоване людством);

6) закон обмеженості ресурсів: збільшення чисельності й маси одних організмів у глобальному масштабі може відбуватися лише за рахунок зменшення кількості й маси інших організмів. Суперечливість між швидкістю розмноження багатьох організмів і обмеженістю ресурсів харчування є природним регулятором, що запобігає “біологічному вибуху” космічного масштабу. Тому виживання людства можливе лише за умов реалізації обґрунтованих і жорстко контрольованих самообмежень;

7) правило 1%: для біосфери (відповідно, й людства) частка можливого споживання чистої первинної продукції (на рівні консументів вищих порядків) не перевищує 1%;

8) принцип збалансованого природокористування: розвиток і розміщення об‘єктів матеріального виробництва на певній території мають здійснюватися відповідно до її екологічної витривалості до техногенних навантажень;

9) закон шагреневої шкіри: планетарний початковий природно-ресурсний потенціал безперервно виснажується у процесі розвитку людства і це вимагає науково-технічного вдосконалення природокористування;

10) закон неусунення відходів і побічних впливів виробництва: в принципі у будь-якому господарстві відходи і побічні впливи виробництва цілком ліквідувати неможливо, вони можуть бути лише переведені з однієї фізико-хімічної форми в іншу, або переміщені у просторі. Тобто людство може лише шукати й використовувати найменш шкідливі з таких форм;

11) правило “екологічне – економічне”: економічно ефективною може бути лише така діяльність, яка має найменші екологічно негативні наслідки;

12) закон компонентної і територіальної екологічної рівноваги: неправильне використання в господарстві хоча б одного з компонентів природних територіальних комплексів призводить до природних й, відповідно, соціально-економічних дисбалансів;

13) закони охорони природи П. Ерліха:

– в охороні природи можливі лише успішна оборона, або відступ; наступ неможливий, бо знищені види чи екосистеми не можуть бути відновлені;

– зростання населення й охорона природи принципово суперечать одне одному;

– економічна система, охоплена манією зростання, й охорона природи також принципово суперечать одне одному;

– брати до уваги при прийнятті рішень щодо використання Землі лише найближчі цілі і негайне благо людини є смертельно небезпечним не лише для людей, а й для біосфери загалом;

– охорона природи має бути не тільки закликом (який мало хто чує), а й пріоритетом державної та міжнародної політики;

14) правило економіко-екологічного сприйняття Дж. Стайкоса – проблеми довкілля сприймаються в чотири етапи, яким відповідають певні фази еколого-економічних суспільних відносин:

– ні розмови, ні дії (економічний розвиток за цілковитого ігнорування екологічних законів);

– розмови, але бездіяльність (виникнення екологічних обмежень у природокористуванні);

– розмови і початок діяльності (розвиток суспільства з переважним дотриманням екологічного імперативу);

– припинення розмов, рішучі природоохоронні дії (максимальна екологізація всіх сфер людської діяльності заради виживання);

15) принцип віддаленості події: явища, віддалені від нас у часі й просторі, психологічно здаються менш істотними, неважливими, що зовсім не відповідає реаліям.

13. В зв’язку з тим, що екологія складається з багатьох напрямків досліджень і знаходиться на стику (перехресті) різних наук, спектр наукових методів дослідження– найрізноманітніший. Серед них, слід виокремити:

– загальні методи: системний аналіз; методи формалізації, постановки гіпотез; емпіричний, порівняльний, історичний, метод експертних оцінок і т.п.;

– картографічний та інші графічні методи: найважливіші для визначення ступенів антропогенного впливу на навколишнє середовище у просторовому вимірі та для наочного його відображення;

– нормативні методи: найбільше значення має розробка нормативів і стандартів якості навколишнього середовища, викидів та інших негативних впливів;

– математичні методи:методи обробки статистичних даних (особливе значення мають в біоекології; в неї розвився окремий науковий напрямок – біометрія); методи математичного моделювання (найчастіше використовуються в моделюванні процесів забруднення повітря, ґрунтів, гідросфери, ерозійних процесів; у глобальному моделюванні природних процесів та ін.);

– інформаційні методи: найпоширеніші в дослідженнях геоінформаційних систем (ГІС-технології), у формуванні систем моніторингу, управління і т.п.;

– економічні методи: використовуються в економіці природокористування, екологічній експертизі;

– методи прогнозування: є головнішими в розробці територіальних комплексних програм охорони природи, в цільових комплексних програмах екологічного напрямку, в глобальних прогнозах розвитку людства з врахуванням екологічного аспекту та ін.;

– соціологічні методи: використовуються в соціоекології та багато інших.

14. Ідеї В. Вернадського про “ноосферу” стали першою спробою розробки концепції подолання протиріч взаємозалежного існування суспільства і природи. Вони в значної мірі базувались на теософських поглядах французького вченого П‘єра Тейяра де Шардена (наукова праця “Феномен людини: переджиття, життя, мислення, наджиття”), поглядах російських філософів-космістів М. Федорова, С. Булгакова, традиціях космізму природознавців В. Докучаєва, К. Ціолковського, О. Чижевського та ін. Для подібного підходу характерна надзвичайна ідеалізація людського розуму і етично-моральних установ людини, віра у високий рівень цивілізованості суспільства. Сам В. Вернадський в деякій мірі враховував цей аспект. Він вважав, що реалізація ідеї “ноосфери” можлива лише в майбутньому при найвищому етапі розвитку цивілізації. А для цього необхідне, щоби:

– людство стало єдиним в економічному та інформаційному аспектах;

– людство прийшло до певної рівності рас і народів;

– людство повинне позбавитись усіх війн і конфліктів (до цього можна додати й міжнародний тероризм).

Вся сучасна філософсько-екологічна методологія збереження життя на Землі базується в основному на прийнятті, або критиці ідеї “ноосфери”. Критичні погляди на можливість створення ноосфери розвивають окремі сучасні російські та українські науковці: М. Реймерс, М. Моісєєв, В. Межжерін, В. Данілов-Данільян, Е. Гірусов, В. Крисаченко та ін. З західних вчених до них близькі ідеї А. Ліберті, А.Печчеї.

Ідея “ноосфери” як гармонійного розвитку системи “природа–господарство–населення” в деякій мірі стала основою для пошуків шляхів “сталого, або стійкого”, “збалансованого” розвитку людства у цілому.

15. Процеси світової глобалізації та суспільних трансформацій у сучасну епоху посилили пріоритетність екологічної проблематики. В багатьох випадках на етапі становлення індустріального та постіндустріального суспільства турбота про навколишнє природне середовище з утилітарної точки зору виявляється нерентабельною. Але різні форми життя, стан здоров'я та працездатність людей – це найвища цінність суспільства, котре керується широкими соціальними критеріями в інтересах майбутнього.

Сучасна світова екологічна криза є наслідком функціонування фундаментальних механізмів глобальної соціально-економічної системи, надзвичайно високих можливостей розвитку технологій виробництв і водночас концептуально-функціональної обмеженості традиційних принципів використання природних ресурсів, що привело до порушення коеволюційної єдності розвитку суспільства та біосфери як єдино реальної можливості їх спільного сутнісного буття.

Деградація природного довкілля у різні часи відбувалася у всіх без винятку країнах, при всіх відомих політичних системах і режимах внаслідок антропотехногенного впливу, не дивлячись на всезагальну зацікавленість у забезпеченні гідного екологічного майбуття наступним поколінням. З позицій імперативів сучасної глобалізації та безпеки світового розвитку динаміка екологічної деградації викликає загальнолюдську занепокоєність.

16. Сучасні агротехнології є комплекси технологічних операцій з управління продукційних процесами сільськогосподарських культур в агроценозах з метою досягнення запланованої врожайності та якості продукції при забезпеченні екологічної безпеки і певної економічної ефективності. Агротехнології відрізняються від агротехніки, тобто набору агроприйомів, більшою системністю і тісної приуроченість до мікроперіодам онтогенезу

Створення наукових основ екологічної експертизи агротехнологій є надзвичайно актуальним завданням, вирішення якого дозволить зменшити кількість технологічних операцій і, як наслідок, зменшити викиди вуглекислого газу, знизити загрозу його ерозії, зменшити руйнування верхніх прошарків ґрунту, суттєво зменшити емісію вуглецю з

ґрунту завдяки зниженню інтенсивності його обробітку. При цьому застосування оптимально підібраних агротехнологій з відповідними засобами механізації, сільськогосподарських культур та сівозміни дозволить не лише

зменшити емісію вуглецю з ґрунту, але й накопичувати його в ґрунті

17. Во́дні ресу́рси (рос. водные ресурсы, англ. water resources, water supply; нім. Wasserreserven f pl) — це всі води гідросфери, тобто води рік, озер, каналів, водоймищ, морів й океанів, підземні води, ґрунтова волога, вода (льоди) гірських і полярних льодовиків, водяні пари атмосфери.

В.р. використовують для водокористування і водоспоживання в різних галузях промисловості, сільського господарства, енергетики, судноплавства, побуту. Широко використовують В.р. при переробці корисних копалин, зокрема їх збагаченні т.зв. мокрими способами. В.р. належать до відновлюваних в процесі кругообігу.

18. Класифікація екологічних факторів. Усі екологічні фактори прийнято класифікувати (розподіляти) на такі основні групи: абіотичні, біотичні та антропічні. Абіотичні (абіогенні) фактори — це фізико-хімічні фактори неживої природи. Біотичні, або біогенні, фактори — це прямий чи опосередкований вплив живих організмів як один на одного, так і на довкілля. Антропічні (антропогенні) фактори в останні роки виділяють у самостійну групу факторів серед біотичних, у зв'язку з їхнім великим значенням. Це фактори прямого або опосередкованого впливу людини та п господарської діяльності на живі організми та середовище.

Слід наголосити, що в природі екологічний фактори діють комплексно. Особливо важливо пам’ятати це, оцінюючи вплив хімічних забруднювачів, коли “сумаційний” ефект (на негативну дію однієї речовини накладається негативна дія інших, до чого додається вплив стресової ситуації, шумів, різних фізичних полів – радіаційного, теплового, гравітаційного чи електромагнітного) дуже змінює умовні значення ГДК, наведені в довідниках. Це питання на сьогодні ще мало вивчене, але через актуальність і велике значення перебуває в стані активного дослідження в усіх розвинених країнах.

19. Аутоекологія, аутекологія(від др.-грец. αὐτός — «сам») (екологія видів) — розділ екології, що вивчає взаємовідносини окремих видів організмів з довкіллям. Також аутекологія — розділ екології, що вивчає вплив чинників довкілля(екологічних факторів) на окремі організми, популяції і види (рослин, тварин, грибів, бактерій). Завдання Аутекології — виявлення фізіологічних, морфологічних і інших пристосувань (адаптацій) видів до різних екологічних умов: режиму зволоження, високим і низьким температурам, засоленню ґрунту (для рослин). Останніми роками у аутекології з'явилося нове завдання — вивчення механізмів реагування організмів на різні варіанти хімічного і фізичного забруднення (включаючи радіоактивне забруднення) середовища. Цей термін нині вважається застарілим, а предмет розділу відносять до демекології. Це пов'язано з тим, що рівнем організації живого, на якому можливе вивчення взаємодії з відсталим середовищем, вважають популяцію організмів певного виду.

Абіотичні фактори. До абіотичних факторів належать усі елементи неживої природи, що діють на живий організм. Види абіотичних факторів подано у

Кліматичні фактори. Усі абіотичні фактори проявляються та діють у межах трьох геологічних оболонок Землі: атмосфери, гідросфери та літосфери. Фактори, що проявляються (діють) в атмосфері та при взаємодії останньої з гідросферою або ж з літосферою, називають кліматичними. їхній прояв залежить від фізико-хімічних властивостей геологічних оболонок Землі, від кількості та розподілу сонячної енергії, що проникає та надходить до них.

Сонячна радіація. Найбільше значення серед усього різноманіття екологічних факторів має сонячна радіація (сонячне випромінювання). Це безперервний потік елементарних частинок (швидкість 300-1500 км/с) та електромагнітних хвиль (швидкість 300 тис. км/с), що несе до Землі величезну кількість енергії. Сонячна радіація — це основне джерело життя на наглій планеті. Під безперервним потоком сонячного випромінювання на Землі зародилося життя, пройшло довгий шлях своєї еволюції та продовжує існувати і залежати від сонячної енергії. Основні властивості променистої енергії Сонця як екологічного фактора визначається довжиною хвиль. Хвилі, що проходять атмосферу і досягають Землі, вимірюються в межах від 0,3 до 10 мкм.

За характером дії на живі організми цей спектр сонячної радіації поділяють на три частини: ультрафіолетове випромінювання, видиме світло та інфрачервоне випромінювання.

Температура. Джерелами створення фактора температури на Землі є сонячна радіація та геотермальні процеси. Хоча ядро нашої планети характеризується надзвичайно високою температурою, вплив його на поверхню планети незначний, крім зон вулканічної діяльності та виходу геотермальних вод (гейзери, фумароли). Отже, основним джерелом тепла в межах біосфери можна вважати сонячну радіацію, а саме, інфрачервоні промені.

Вологість. Вологість — це важливий абіотичний фактор, що зумовлюється наявністю води або водяної пари в атмосфері чи літосфері. Сама ж вода є необхідною неорганічною сполукою для життєдіяльності живих організмів.

Вода в атмосфері завжди присутня у вигляді водяної пари. Фактичну масу води на одиницю об'єму повітря називають абсолютною вологістю, а процентний вміст пари відносно максимальної її кількості, яку повітря може утримувати, — відносною вологістю. Температура є основним чинником, що впливає на здатність повітря утримувати водяну пару. Наприклад, при температурі +27 °С повітря може утримувати в двічі більше вологи, ніж; при температурі +16 °С. Це означає, що абсолютна вологість при 27 °С у 2 рази більша, ніж при 16 °С, у той час коли відносна вологість в обох випадках буде дорівнювати 100%

Вода як екологічний фактор вкрай необхідна живим організмам, бо без неї не може здійснюватися метаболізм і багато інших пов'язаних з ним процесів. Обмінні процеси організмів проходять при наявності води (у водних розчинах). Усі живі організми є відкритими системами, тому в них постійно спостерігаються втрати води і завжди є потреба у поповненні її запасів. Для нормального існування рослини та тварини повинні підтримувати певний баланс між; надходженням води до організму та її втратою. Великі втрати води організмом (дегідратація) призводять до зниження його життєдіяльності, а в подальшому — й до загибелі. Рослини задовольняють свої потреби у воді за рахунок атмосферних опадів, вологості повітря, а тварини — ще й за рахунок їжі. Стійкість організмів до наявності чи відсутності вологи в навколишньому середовищі різна і залежить від пристосованості виду.

Орографічні фактори (рельєф). Рельєф не належить до таких безпосередньо діючих екологічних факторів, як вода, світло, тепло, ґрунти. Проте характер рельєфу в житті багатьох організмів виявляє непрямий вплив.

Залежно від величини форм досить умовно розрізняють рельєф декількох порядків: макрорельєф (гори, низини, між-гірські впадини), мезорельєф (пагорби, яри, гряди тощо) та мікрорельєф (невеликі западини, нерівності та інше). Кожен з них відіграє певну роль у формуванні комплексу екологічних факторів для організмів. Зокрема, рельєф впливає на перерозподіл таких факторів, як волога і тепло. Так, навіть незначні пониження, в декілька десятків сантиметрів, створюють умови підвищеної вологості. З підвищених ділянок вода стікає в більш низькі, де створюються сприятливі умови для вологолюбних організмів. Північні та південні схили мають різне освітлення, тепловий режим. У гірських умовах на відносно невеликих площах створюються значні амплітуди висот, що приводить до формування різних кліматичних комплексів. Зокрема, типовими їхніми рисами є понижені температури, сильні вітри, зміни режиму зволоження, газового складу повітря тощо.

Тиск. Тиск проявляється як у повітряному, так і у водному середовищах. В атмосферному повітрі тиск змінюється посезонно, залежно від стану погоди та висоти над рівнем моря. Особливий інтерес становлять пристосування організмів, які живуть в умовах зниженого тиску, розрідженого повітря високогір’я

Гідрологічні фактори. Вода як складова частина атмосфери та літосфери (зокрема ґрунту) відіграє велику роль у житті організмів як один з екологічних факторів, який називають вологістю. Водночас, вода у рідкому стані може бути фактором, що утворює власне середовище, — водне. Завдяки своїм властивостям, що відрізняють воду від усіх інших хімічних сполук, вона у рідкому та вільному стані створює комплекс умов водного середовища, так звані гідрологічні фактори.

Такі характеристики води, як теплопровідність, текучість, прозорість, солоність, по-різному проявляються у водоймах і є екологічними чинниками, які в цьому випадку називають гідрологічними. Наприклад, водяні організми по-різному пристосувалися до різного ступеня солоності води. Розрізняють прісноводні та морські організми. Прісноводні організми не вражають своїм видовим різноманіттям. По-перше, життя на Землі зародилося у морських водах, а по-друге, прісні водойми займають мізерну частину земної поверхні.

20. Ліміту́ючі фа́ктори — фактори, які при певному наборі умов навколишнього середовища обмежують будь-які прояви життєдіяльності організмів. Екологічні фактори, концентрація яких вища або нижча оптимальної. Поняття відносно лімітуючих факторів бере початок від закону мінімуму Лібіха (1840) та закону толерантності Шелфорда (1913).

Реалізація процесів, які відбуваються в організмі, зумовлена специфікою як організму, так і його середовища. Організм залежить від середовища передусім через характер його ресурсів і факторів, які впливають на метаболізм (температура, інсоляція, зволоженість тощо), середовище ж перетворюється внаслідок діяльності організмів.

Ю. Лібіх, який першим почав вивчати вплив різноманітних факторів на ріст рослин, у 1840 р. висловив таку ідею: витривалість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюзі екологічних потреб. Вчений встановив, що врожай зерна часто лімітується не тими поживними речовинами, які вимагаються рослиною у великих кількостях, наприклад, вуглекислим газом і водою (оскільки цих речовин є доволі), а тими, які вживаються у невеликих кількостях (наприклад, бор), але яких мало і в ґрунті.

Висунутий Лібіхом принцип: "речовиною, що є в мінімумі, керується врожай і визначається величина і стійкість останнього в часі", – став відомим з того часу, як і лібіхівський закон "мінімуму". Багато дослідників (зокрема, Тейлор) розширили це положення, включивши до нього, окрім поживних речовин, ряд інших факторів, наприклад, температуру (мінімальна температура морозостійкості чи зимостійкості).

Правило Шелфорда — закон толерантності, один з основних принципів екології, згідно з яким присутність або процвітання популяції будь-яких організмів у даному місцеперебуванні залежить від комплексу екологічних факторів, до кожного з яких в організмі існує певний діапазон толерантності (витривалості). Діапазон толерантності по кожному фактору обмежений його мінімальним і максимальним значеннями, в межах яких тільки і може існувати організм («екологічний стандарт» виду). Ступінь процвітання популяції (або виду) в залежності від інтенсивності впливаючого на неї фактора зображують у вигляді так званої кривої толерантності, яка звичайно має дзвоноподібну форму з максимумом, який відповідає оптимальному значенню даного чинника.

Правило висунув 1913 року Шелфорд на підставі експериментів з впливу на комах фізичними агентами різної інтенсивності. Разом із законом Лібіха об'єднується в принцип лімітуючих факторів. Лімітуючим може бути будь-який екологічний фактор (наприклад, кількість місць, придатних для будівництва гнізда), але найважливішими найчастіше виявляються температура, вода, їжа (для рослин — наявність біогенних елементів у ґрунті). Запропоновано низку положень, які доповнюють закон: діапазони толерантності до окремих факторів та їх комбінацій різні; організми з широкими діапазонами толерантності (еврибіонти) широко розповсюджені; якщо рівень одного з факторів виходить за межі толерантності, звужується діапазон витривалості до інших факторів

Екологи за аналогією валентності в хімії ввели поняття екологічної валентності виду, що означає здатність виду заселяти різне середовище, яке характеризується більшими чи меншими змінами екологічних факторів. Вид, який характеризується низькою екологічною валентністю (витримує лише обмежені варіації екологічних факторів), називають стенотопним. Вид, здатний заселяти широкий спектр місцезростань, називають евритопним.

Враховуючи те, що екологічна валентність безпосередньо регулює здатність організмів до розселення, часто відзначають, що евритопні види вирізняються підвищеною валентністю і їх називають евриеками. Стенотопні ж види, що мають вузьку локалізацію і живуть в дуже вузьких межах мінливості і факторів середовища, називають стеноеками.

Фактори середовища досить строго визначають, які організми можуть жити в даному місці, а які не можуть. Враховуючи це, ми можемо використати обернену закономірність і судити про фізичне середовище організму, який в ньому проживає. Так з'явився метод біоіндикації середовища, який особливо широко використовують у лісовій типології, фітоценології, а також для визначення рівня забруднення атмосферного повітря за допомогою лишайників (ліхеноіндикація), мохів (бріоіндикація) чи грибів (мікоіндикація).

21. Промениста енергія, або сонячна радіація, є основним джерелом життя на Землі. Якщо не брати до уваги невеликої кількості енергії, яка йде від розпечених надр земної кулі, то вся енергія, отримувана поверхнею Землі, надходить від Сонця. Від нього до Землі доходить потік променів, довжина хвиль яких становить від менше тисячної ангстрема (1А=10-8 см) до декількох тисяч метрів. З екологічної точки зору лише інфрачервоні, видимі і ультрафіолетові промені відіграють біологічну роль.

Кількість променистої енергії, яка проходить через атмосферу, є практично постійною: 1,98 до 2 кал/см кв•хв, або 5•1020 ккал в рік на всю земну кулю. Цю величину називають сонячною сталою.

Частина радіації, відбита від хмар, надходить до космічного простору, не доходячи до поверхні Землі. Інша частина, яка становить приблизно 20% інфраструктурної частини спектра, поглинається водяними парами і бере участь у нагріванні повітря. Озон поглинає більшу частину ультрафіолетового проміння. Решта променів досягає поверхні Землі або в формі прямої, або ж розсіяної радіації.

Розсіяна радіація зумовлена, з одного боку, молекулами атмосферних газів (це й надає небу блакитного кольору), з іншого – твердими частинами, що надає небу білуватого або сіруватого відтінку, особливо над великими містами.

Кількість радіації, яка доходить до поверхні Землі, залежить від кута падіння сонячних променів і прозорості атмосфери, від дня чи ночі (рис. 3.4). Протягом чотирьох літніх місяців помірно-холодна зона (48-52 п.ш.) одержує 36 ккал/см кв сонячної енергії, а протягом року – 54,7 ккал/см кв.

Температура

Ознайомлення з річними ізотермами планети, які розташовані паралельно екватору, дає уявлення про температурний режим земної кулі. Північна півкуля тепліша південної, а термічний екватор знаходиться майже весь у північній півкулі. Середньорічні ізотерми 30° проходять лише в північній і центральній Африці, у зв'язку з чим цей материк вирізняється жарким кліматом.

У тропічних районах добові коливання температури перевершують річні (тобто різницю між середніми температурами найтеплішого і найхолоднішого місяців), що визначає важливі біологічні наслідки: в широколистяних дощових лісах різноманіття життя досягає максимуму. В позатропічних районах, навпаки, тепловий режим протягом року виражений чітко: в північній півкулі січень найхолодніший місяць, а липень, навпаки, найтепліший; в південній півкулі спостерігаємо протилежне. Врахування цих крайніх температур у біології є дуже важливим.

У південній півкулі, більша частина якої зайнята океаном, ізотерми січня і липня майже прямі. В північній півкулі, навпаки, наявність потужних материкових мас сильно порушує хід ізотерм.

Наприклад, січнева ізотерма 0° практично перетинає Європу в напрямку північ-південь від 46° до 71° північної широти, а вздовж 60-ї паралелі середня температура змінюється від +50°С на півдні Норвегії до -38°С в Сибіру, що становить різницю в 43°.

Річним ізотермам відповідають ті чи інші біоми наземної рослинності Відправною точкою у їх розмежуванні і розпізнанні є життєві форми – біоморфи рослинності (трави, чагарники, листопадні і хвойні дерева тощо).

Освітлюваність

Екологічне значення освітлюваності характеризується трьома аспектами – тривалістю, інтенсивністю і характером (тобто довжиною хвилі світлового потоку). Інтенсивність і характер освітлюваності піддані сильній мінливості під впливом місцевих факторів і відбиваються в основному на мезо- і мікрокліматі.

Зупинимося лише на тривалості дії світла. Відомо, що вісь Землі нахилена до площини екліптики під кутом 66° 33'. Цей нахил зумовлює неоднаковість тривалості дня та ночі. Якщо взяти для прикладу 40° північної широти, яка знаходиться недалеко від Львова, то тривалість дня тут розподіляється таким чином: січень – 9,5 год, лютий – 10,5, березень – 11,9, квітень – 13,2, травень – 14,3 год, червень Л 18,8 год, а ночі відповідно – 14,7 год, 13,7, 12,4, 11,1, 9,9, 8,8 год. У період рівнодення 21 березня і 23 вересня день і ніч на всій Землі мають однакову тривалість.

Важливу роль тут відіграє падіння сонячного проміння, поглинання якого атмосферою тим більше, чим менший кут.

Відносна вологість і опади

Відносна вологість повітря у процентах визначається як відношення фактичної пружності водяної пари, яка міститься в повітрі, до пружності насиченої пари при тій же температурі. Наприклад, у січні в Україні вона коливається в межах 80-85%.

Зростання температури відбувається одночасно зі спадом відносної вологості. В полудень літнього сонячного дня спостерігається найнижчий показник відносної вологості. Вологість вимірюють психометром Асмана або ж волосяним гігрометром, який відрізняється меншою надійністю.

Найбільша кількість опадів випадає в тропіках. Індонезія, басейн Амазонки і частина Африки одержують понад 2 тис. мм опадів на рік. Однак у тропічній зоні трапляються і дуже посушливі райони, зокрема, пустеля Сахара і північна частина Чилі. В окремих регіонах Африки, розташованих у прибережній пустелі, за 10 років випадало всього 1,8 мм опадів. Поза тропіками опадів менше, за винятком гірських масивів – Альп, Карпат, Піренеїв, Скандинавських гір, Гімалаїв, Анд. В Азії – між Каспійським морем і східним Китаєм, а також на крайній півночі Америки й Азії опадів випадає менше 250 мм.

Неважко виявити, що зони з невеликою кількістю опадів характерні для посушливих районів, де відносна вологість становить менше 50%. Райони пустель, аридні (посушливі), напіваридні і дуже посушливі, також збігаються зі слабо зволоженими областями. Вони розташовані або по сусідству з холодними морськими течіями, якщо ці райони прибережні, або в центрі крупних материків (пустеля Сахара в Центральній Африці).

22. Едафічні (від грецьк. едафос – ґрунт, земля) фактори – це ґрунтові умови, що впливають на життя і поширення живих організмів. Як відомо, живі організми існують не лише в ґрунті, а й у місцях, де його ще немає: скелі, дюни, терикони, кар'єри. Тому під едафічним фактором уявляється значно ширше коло умов, ніж ґрунт.

Ґрунт як субстрат існування рослин та об'єкт землеробства цікавив ще античних дослідників. У творах Арістотеля і Теофраста ґрунти поділені на чудові, добрі, родючі, прийнятні, виснажені, бідні і безплідні.

Наприкінці XVIII ст. і в першій половині XIX ст. у Західній Європі виникло дві концепції про ґрунт: агрогеологічна й агрокультурхімічна.

Прихильники першого напряму розглядали ґрунт як крихку гірську породу, яка утворюється зі щільних гірських порід під впливом вивітрювання. Рослинам відводилась пасивна роль перехоплювачів елементів живлення, які вивільнилися під час вивітрювання. Агрокультурхімічний напрям пов'язаний з працями А.Теєра, Ю.Лібіха та ін., які розглядали ґрунт лише як джерело живлення. Теєром була висловлена гіпотеза, що рослини живляться органічними речовинами (так звана гумусова теорія). Лібіх розглядав ґрунт не як природне утворення, а лише як масу поза процесом її виникнення і розвитку.

Лише у 1883 р. В.В.Докучаев вперше довів, що грунт – самостійне природне тіло, і його формування є складним процесом взаємодії п'яти природних факторів ґрунтотворення: клімату, рельєфу, рослинного і тваринного світу, ґрунтоутворюючих порід і віку. Він показав, що ґрунт безперервно змінюється в часі і просторі. Вчення про ґрунт В.В. Докучаева одержало завершення в біосферній теорії В.І. Вернадського, який припустив, що навіть гранітні скелі мають біологічне походження.

Отже, становлення ґрунту відбувається завдяки взаємодії організмів, материнської породи, сонячного випромінювання і опадів. В екології грунтом називають ту частину земної кори, яка зайнята рослинами. В цьому розумінні до ґрунту належить одночасно і скеля, вкрита лишайником, і намул водозбірників.

Едафічний фактор, на відміну від інших, має своєрідний характер. По-перше, він не лише впливає на організми, але одночасно служить середовищем існування для багатьох видів мікробів, рослин і тварин, тобто належить до факторів, які формують середовище. По-друге, ґрунт є продуктом динамічної взаємодії між гірською породою, кліматом і органічним світом, а сьогодні також і з людським суспільством. Таким чином, ґрунтові організми разом з абіотичними факторами створюють своє середовище проживання. І нарешті, по-третє, едафічний фактор межує з абіотичними і біотичними факторами.

Едафічний фактор мінливий у просторі. Це явище добре ілюструє географічна зональність ґрунтів, відкрита В.В. Докучаєвим. Однак навіть в умовах однієї зони трапляється мозаїчне розмаїття ґрунтів, тобто так званих едафотопів.

Структура і текстура ґрунту, не применшуючи значення фізико-механічного і фізико-хімічного факторів, є, без сумніву, наслідком діяльності живих організмів, тобто біологічного фактора. Рослинність механічним способом ущільнює ґрунт і розділяє його на грудочки і, найголовніше, бере участь у створенні гумусу. Особливо структурує ґрунт багаторічна трав'яна рослинність зі сильнорозгалуженою кореневою системою, яка, перегниваючи, утворює велику кількість зв'язаного з кальцієм гумусу, і там, де створюються сприятливі умови для розвитку трав'яної рослинності, формуються добре структуровані землі (лучні, лучно-чорноземні, чорноземи та ін.).

Слід звернути увагу ще на один важливий фактор структуризації ґрунту – діяльність дощового хробака, яку помітив ще Ч.Дарвін (1882). Частинки ґрунту, проходячи через кишковий тракт дощових хробаків, ущільнюються і викидаються у вигляді невеликих грудочок – капролітів, які відрізняються високою водостійкістю. Структуроутворенню сприяють також колоїдні продукти життєдіяльності і автолізу мікроорганізмів, які є доброю цементуючою речовиною в ґрунті.

Всі фактори структуроутворення діють спільно. Наприклад, коріння рослин виступає як біологічний фактор (джерело гумусу) і як фізико-механічний (ущільнення і спушування). Промерзання і відтавання, змінюючи тиск, виступає як фізико-механічний фактор, а коагулюючі колоїди певною мірою впливають і на дію фізико-хімічних факторів. Сукупна дія факторів структуроутворення нерозривно пов'язана з природними умовами ґрунтоутворення.

Ґрунт має трифазну структуру, оскільки складається із твердих частинок, води і повітря. З екологічної точки зору в ґрунті розрізняють мінеральну й органічну частини, водний розчин, ґрунтове повітря і ґрунтовий світ мікробів, рослин і тварин. Органічна частина ґрунту формується за рахунок продуктів гуміфікації і неповного розкладу рослинних і тваринних решток. Від характеру ґрунту і наявності в ньому органічної речовини значною мірою залежить його родючість, багатство рослинного покриву і продуктивність. Життєві процеси в ґрунті залежать від його вологості, однак не вся волога доступна рослинам та іншим мешканцям ґрунтів. Виділяють чотири форми стану ґрунтової води: 1) гігроскопічну; 2) капілярну неадсорбовану; 3) капілярну адсорбовану і 4) капілярну гравітаційну

23. Вода, в якій розпочалося життя на Землі, – це важливий екологічний фактор, що визначається її фізичними властивостями, зокрема, прозорістю, щільністю, теплопровідністю і теплоємністю, а також текучістю. Остання зумовлює циркуляцію в озерах і ставках.

Водне середовище однофазне – в ньому різко переважає рідка фаза. Одночасно природна вода, яка утворює гідросферу, являє собою складну полідисперсну систему, що складається з водних розчинів і зависі частинок неорганічних і органічних речовин, а також із живих органічних тіл, котрі втримуються в системі за рахунок різності співвідношень маси, постійного перемішування і переміщення водних мас або активної протидії силі тяжіння з боку живих організмів.

В поняття гідросфери включають і дно водоймища (тверда фаза), і приводний шар повітря (газоподібна фаза). Велике значення мають площини контактів цих фаз: дно-вода, вода-повітря. Це складні біогоризонти, насичені живими організмами. Відомо, що основну масу гідросфери Землі утворюють води Світового океану (95,5% за об'ємом), які містять величезну кількість органічної речовини, в тому числі незначну частку живих організмів – не більше 3 млрд т, або 0,15%.

Головним джерелом тепла, яке надходить у водні шари, є сонячна енергія. Сонячне проміння, проникаючи крізь водну поверхню, поглинається і розсіюється водою, розчиненими в ній речовинами і зваженими частинками. Поширення радіації у воді підпорядковується загальному закону послаблення радіації: Зрозуміло, що зі зростанням у воді зважених частинок і дрібних організмів планктону зростає коефіцієнт затухання і, відповідно, погіршується прозорість води, а отже, зменшується інтенсивність фотосинтезу водяних рослин.

Сонячне тепло завдяки малій теплопровідності води майже не передається на глибину. Переміщення теплих мас з поверхні на глибину відбувається за рахунок вертикального переміщення (вітрового, конвективного, турбулентного у прісних порівняно мілководних водоймищах), а також за рахунок глибинних течій у морських водах. Прогрівання шарів води як у внутрішніх водоймах, так і в морях має сезонний характер.

Важливими фізичними властивостями води є її висока щільність, яка послаблює земне тяжіння, що дає змогу гідробіонтам мікроскопічних розмірів перебувати у зваженому стані. Крупніші гідробіонти для полегшення плавання знижують свою щільність, включаючи до складу тіла велику кількість води (медузи), жирових крапель (діатомові водорості), повітря (ламінарії і молюск наутілус), а також утворюючи різні відростки.

Залежно від кількісного вмісту і розподілу у воді стоячих водойм кисню, а також характеру і чисельності у них організмів, що населяють їх, водойми поділяють на три групи:

1) оліготрофні (небагаті на корм) – глибоководні озера з низькою температурою в нижніх шарах водяної товщі, багатої на кисень. У цій воді добре розвиваються лососеві, форель (озера – Пісочне на Поліссі, Синевир у Карпатах). Тут повільніше розкладається органічний відпад і вода в них голуба і прозора;

2) еутрофні (багаті на, корм) – неглибокі, придонні води мають більшу температуру, ніж оліготрофні. Тут добре розвиваються різноманітні організми, а також добре перебігають процеси їх відпаду і розпаду. Вода в таких водоймах зелена. Риби тут задовольняються невеликою кількістю кисню. Прикладом може служити озеро Глинна Наварія поблизу Львова;

3) дистрофні (бідні на корм). В їхніх водах нагромадилась велика кількість гумінових кислот, що робить їх кислими і коричнюватими (Янівське озеро біля Львова). У прісній і особливо морській воді значно більша кількість вуглекислого газу. Наприклад, у морській воді його міститься від 40-50 см куб/л (у вільній або зв'язаній формі, що в 150 разів перевищує його концентрацію в атмосферному повітрі). Вуглекислий газ відіграє значну роль у забезпеченні процесу фотосинтезу водяних зелених рослин, а також формуванні вапнякових утворень (раковин, панцирів) безхребетних. Важливо знати рН води, оскільки кислотність відіграє суттєву роль у поширенні рослинних і тваринних організмів (рис. 3.26, 3.27). Наприклад, рогіз добре росте в лужних умовах (8,4-9,0 рН). Кислі води торф'яників сприяють розвитку сфагнових мохів. Риби найкраще сприймають кислотність у межах 5-9 рН. При рН нижче 5 можна очікувати масової загибелі риб, хоч окремі з них витримують кислотність до 3,7. Там, де рН вище 10, вода згубно впливає на всі види риб

24. Під біотичними факторами розуміють різноманітні зв'язки організму з іншими організмами.

Такі зв'язки можуть бути внутрішньовидовими і міжвидовими. Внутрішньовидові взаємини різноманітні і, у кінцевому рахунку, спрямовані на збереження популяції. Сюди відносяться взаємини між особями раз-особистих підлог, конкуренція за життєві ресурси, різні форми поводження

Розрізняють кілька форм міжвидових взаємодій і кілька класифікацій взаємин між видами. Зупинимося на двох з них. Якщо позначити байдужні для виду взаємини 0, корисні +, а шкідливі - для партнерів, то все різноманіття взаємин можна позначити: 00, 0+, 0-, ++, +-, - -.

Позитивні взаємовідносини

Протокооперація (++),Мутуалізм або симбіоз (++),Коменсалізм (+0)

Алелопатія — це взаємний вплив рослин, що входять до складу фітоценозу, зумовлений виділенням ними в навколишнє середовище фізіологічно активних речовин. Явище алелопатії враховують в овочівництві при розробці структури сівозмін, особливо при вирощуванні ущільнених та пожнивних культур.

25. Мутуалізм — це такі взаємовідносини, коли види приносять один одному певну користь тільки в присутності один одного. Приклади:

- бобові рослини й азотофіксуючі бактерії;

- дерева й гриби;

- лишайники (водорості + гриби);

- терміти й найпростіші у їх шлунку;

- орхідеї й комахоїдні птахи;

- запилення квіток комахами, птахами, кажанами;

- хижі мурашки й мірмекохорні рослини (мімози, акації);

- людина й культурні рослини;

- кишкові симбіонти, які беруть участь у переробці грубих рослинних кормів, що виявлені в багатьох тварин (жуйні, гризуни, жуки-точильники).

Коменсалізм — це така форма взаємовідносин між двома видами, коли діяльність одного з них дає корм або надає притулку іншому (коменсалу). В системі знаків це 0+. В екології коменсалізм ще інакше називають нахлібництвом. Приклади таких взаємовідносин:

- леви й гієни, які підбирають залишки здобичі, що залишилась;

- великі акули й риби-прилипали, що супроводжують їх;

- молодь риб, що ховається під парасольками захищених жалкими нитками медуз;

- поселення рослин-епіфітів на корі дерев.

Відносини типу коменсалізму дуже важливі в природі. Вони сприяють повнішому освоєнню середовища й використанню ресурсів. Інколи коменсалізм переходить в інші типи відносин, наприклад у паразитизм.

Протокооперація (++) — це взаємодія між популяціями двох видів, при якій обидва одержують взаємовигідну користь, але їх співіснування є факультативним.

Хижацтво (±) — це поїдання одним організмом (хижаком) іншого організму (жертви), причому останній до нападу повинен бути живим, а не мертвим, що відрізняє хижацтво від детритофагії. Існує чотири основні категорії хижаків: справжні хижаки, пасовищні хижаки, паразитоїди та паразити (деякі автори). Справжні хижаки — це істоти, що у процесі живлення ловлять і вбивають свою жертву, після чого її поїдають цілком або частково. Впродовж життя вони вбивають велику кількість жертв, що можуть належати до різних видів. Пасовищні хижаки — це істоти, які живлячись не вбивають своєї жертви, але поїдають її частину, чинячи їй шкоду. За своє життя вони харчуються різноманітними жертвами з різних видів. Паразити це істоти, що тісно пов'язані з однією або кількома особинами одного чи кількох видів впродовж усього свого життя, вони поїдають частину жертви, завдаючи їй шкоди. Паразитоїди — це істоти, які нападають на свою жертву, відкладаючи у неї яйця, личинка що вивелась вбиває свого хазяїна. Модель Лотки-Вольтера — це тип взаємодії популяцій хижака і жертви, коли ріст популяції хижака залежить від росту популяції жертви.

Міжвидова конкуренція (--) — це будь-яка взаємодія між двома чи більше популяціями різних видів, що негативно впливає на їх ріст і виживання особин. Міжвидова конкуренція проявляється у двох варіантах: алелопатії, або безпосередньої взаємодії, та конкуренції за ресурс, або опосередкованої взаємодії. Алелопатія — це конкурентна взаємодія між двома популяціями різних видів за посередництва хімічних речовин, що спричинює цілковите витіснення одного організму іншим.

Паразитизм - це такий вид взаємозв'язків між різними видами, за якого один із них (паразит) більш-менш тривалий час використовує іншого (хазяїна) як джерело живлення та середовище існування, частково чи повністю покладає на нього регуляцію своїх взаємовідносин з довкіллям. Паразитизм трапляється серед різних груп організмів: тварин (найпростіші, плоскі, круглі, кільчасті черви, молюски, членистоногі), бактерій, грибів (борошнисто-росяні, трутовики, ріжки,сажки) і навіть у квіткових рослин ( повитиця).

26. Антропічні фактори зумовлені існуванням людини, її трудовою діяльністю, яка змінює природне середовище і тим самим впливає на живі організми і чисельність їхніх популяцій. Кожний вид має свій ареал поширення і може жити тільки в ньому, тобто він займає певний географічний район, який відрізняється від району проживання інших видів, а всередині ареалу вид займає екологічну нішу, тобто ділянку з певним комплексом однорідних екологічних факторів. Для будь–якого виду організмів існує оптимальна дія кожного фактора, тобто така його інтенсивність, з якою пов'язані найліпші умови життєдіяльності і крайні межі існування (мінімум і максимум). Наприклад, оптимальна температура для розвитку личинок кімнатної мухи становить +36 °С; зниження і підвищення температури затримують розвиток личинок, за температури, нижчої від 16 °С, він практично припиняється, а за температури понад 43 °С личинки і лялечки мухи гинуть. Існування кожного виду обмежується тим із факторів, який найбільше відхиляється від оптимальної. Такі фактори називають обмежувальними. Чутливість різних видів організмів до коливань зовнішніх факторів різна. Одні види здатні витримувати значні зміни умов, інші існують лише у вузьких межах їхніх коливань. Один і той самий вид відносно одних факторів здатний витримувати значні коливання, а відносно інших потребує більшої їх стабільності.

27. 19.Класифікація організмів за параметрами екологічних факторів

Екологічні фактори – всі складові (елементи) природного середовища, які впливають на існування й розвиток організмів і на які живі істоти реагують реакціями пристосування (за межами здатності пристосування настає смерть).

Раніше виділяли три групи екологічних факторів – абіотичні (склад повітря, води, ґрунтів, температура, світло, вологість), біотичні (форми взаємодії між організмами – хазяїн – паразит) та антропогенні (форми діяльності людини). Сьогодні розрізняють десять груп екологічних факторів (загальна кількість – близько шістдесяти), об’єднаних у спеціальну класифікацію: за часом – фактори часу, періодичності,первинні та вторинні; за походженням; за середовищем виникнення; за характером; за об’єктом впливу ; за ступенем впливу; за умовами дії; за спектром впливу.Одній й ті ж екологічні фактори неоднаково впливають на організми різних видів, які живуть разом. Для деяких вони можуть бути сприятливими, для інших – ні. Важливим елементом є реакція організмів на силу впливу екологічного фактора, негативна дія якого може виникати у разі надлишку або нестачі дози. Тому є поняття сприятлива доза, або зона оптимуму фактора й зона песимуму.Діапазон зон оптимуму й песимуму є критеріями для визначення екологічної валентності – здатності живого організму пристосовуватися до змін умов середовища. Кількісно вона виражається діапазоном середовища, в межах якого вид нормально існує. Екологічна валентність різних видів відрізняється одна від одної (північний олень витримує коливання температури повітря від –55 до 25-30оС, а тропічні корали гинуть вже при зміні температури на 5-6оС).

28. Концепція місця існування й екологічної ніші

Екологічна ніша —описує взаємовідносини виду або популяції з екосистемою, та їхнє в ній розташування.. Різні параметри екологічної ніши представляють вплив різноманітних біотичних та абіотичних факторів. Ці фактори можуть включати в себе життєвий цикл організму, параметри його природного середовища, місце в харчовому ланцюзі та в харчовій піраміді, географічне розповсюдження. Відповідно до принципа Гаузе, або принципу витіснення, ніякі два види не можуть займати одну і ту ж екологічну нішу в тому самому середовищі впродовж тривалого часу.Різні види можуть займати однакові ніши, а один і той самий вид може займати різні екологічні ніши в географічно різних місцерозташуваннях. Так, наприклад, види, що населяють австралійські сухі рівнини, займають однакову екологічну нішу з копитними, що населяють степи Євразії та прерії Північної Америки

29. Демеколо́гія (від грецьк. demos — народ), екологія популяцій — розділ загальної екології, що вивчає динаміку чисельності популяцій, внутрішньопопуляційні угрупування і їх взаємовідносини.

У рамках демекології визначаються умови, за яких формуються популяції. Демекологія описує коливання чисельності різноманітних видів внаслідок впливу екологічних факторів та встановлює їх причини, розглядає особину не ізольовано, а у складі групи таких самих особин, що займають визначену територію і відносяться до одного виду.

Популяція — одне з основних понять екології — означає сукупність особин певного виду, які тривалий час (багато поколінь) живуть на певній території і вільно схрещуються між собою. Водночас певна популяція під впливом якихось чинників (зазвичай це природні бар'єри) відокремлена від територій інших аналогічних популяцій. Популяція сама по собі може підтримувати свою чисельність необмежений час. Властивості популяції можна оцінити за такими показниками, як народжуваність, смертність, вікова структура, співвідношення статей, частота генів, генетична розмаїтість, швидкість і форма кривої зростання і т. д.