Блок №1

Самостійна робота № 1- 2

Тема: Предмет, методи і завдання дисципліни

Мета: Розглянути предмет, методи і завдання дисципліни, місце екології в системі природничих наук, коротку історію виникнення екології, як науки

Знати – основні етапи формування екології, як науки, вчених екологів, що внесли вагомий вклад в розвиток екологічної науки.

Вміти – розрізняти основні особливості розвитку екологічних досліджень на кожному етапі формування екології, як науки.

План вивчення теми:

1. Предмет, методи і завдання дисципліни

2.Закони екології

3. Етапи формування екології, як науки

Рекомендована література

1.Білявський Г.О. та ін. Основи загальної екології: Підручник /Г.О.Білявський, М.М.Падун, Р.С.Фурдуй. – К.: Либідь, 2001. – 304с.

2.Дорогунцов С.І., Коценко К.Ф., Аблова О.К., Хусаїнов Д.Я. Екологія: Навч.-метод. посібник для самост. вивч. дисц. – К.: КНЕУ, 2001. – 152 с.

Основні теоретичні відомості

1. Предмет, методи і завдання дисципліни

Екологія як самостійна наука сформувалася наприкінці XIX століття. Термін "екологія" запропонував у 1886р. німецький вчений Геккель (від грецьк. "ойкос" - будинок і "логос" - навчання). Таким чином, у буквальному значенні, екологія - наука про живі організми у себе вдома. Виникла екологія як біологічна наука і такою залишилася десь до середини XX століття.

Вона й досі зберігає свою назву "екологія", успадковану з періоду аналітичних наук, але мета її вже інша: на основі спеціальних аналітичних наукових дисциплін дати загальну картину структури і функціонування природи та визначити місце і роль людини в природних процесах.

У цьому розумінні, екологія - це наука майбутнього. Саме існування живої природи на нашій планеті та процвітання людського суспільства залежить від того, наскільки об'єктивно та своєчасно будуть розкриті глобальні закономірності існування біосфери, і на цій основі сформульована та реалізована стратегія дій людини щодо природи. На сучасному етапі розвитку суспільства екологія вирішує коло проблем і користується методами, що виходять далеко за межі суто біологічної науки. Антропогенний вплив на природне середовище живих організмів досяг таких масштабів, що загрожує самому життю на Землі. Виходячи з цього, можна дати таке визначення екології:

Сучасна екологія - наука про стратегію і тактику збереження і стабільного розвитку життя на Землі.

Провідним у вивченні природних комплексів є принцип системності, який забезпечує підхід до них як до органічно цілісних систем.

Виходячи з системного підходу, об'єктом вивчення екології є екосистеми різного ієрархічного рівня.

Екологія, як і більшість наук (в основному природничих), повинна відповісти на два питання: як побудований об'єкт досліджуваної науки або яка його структура і друге питання - як він функціонує і розвивається. Відповідно до цього, екологія й усі її підрозділи повинні містити дві частини. Першу можна назвати структурною, а другу - динамічною. Природно, структурна і динамічна частини знаходяться в тісній взаємодії між собою.

Виходячи із системного підходу, можна дати таке визначення екології:

Екологія – наука про структуру, властивості і закони функціонування екосистем різного ієрархічного рівня.

Завдання екології:

1. Вивчення загального стану сучасної біосфери планети, його формування й особливості розвитку під впливом природних і антропогенних чинників.

2.Прогноз динаміки стану біосфери в часі і просторі, в залежності від впливу різноманітних чинників.

3.Розробка шляхів гармонізації взаємодії суспільства і природи з метою зберігання самого життя на Землі.

Закон мінімуму. В 1840 році Ю. Лібіх встановив, що врожай зерна часто лімітується не тими поживними речовинами, котрі вимагаються у великих кількостях, а тими, котрих потрібно небагато, однако їх мало в грунті.

Він сформував закон, згідно з котрим “Речовиною, що є в мінімумі, регулюється врожай і визначається величина та стійкість його в часі”. Дію цього закону обмежують 2 принципи. Згідно з 1 принципу закон Лібіху застосовується лише за умов стаціонарного стану. Його більш точне формулювання: “При стаціонарному стані лімітуючою буде та р-на доступні кількості котрої найбільш близькі до необхідного мінімуму. 2 принцип стосується взаємодії факторів. Нова концепція та доступність деякої речовини може змінити споживання. Мінімальні поживної рідини організм тоді заміняє одну, дефікритну речовину іншою, що є в надлишку.

2 закон толерантності (закон Шелфорда-1913 р.)

Він формується наступним чином: відсутність або неможливість розвитку е.с. визначається не лише нестачею, але й надлишком будь-якого з факторів (тепло, світло, вода і т.д.). Таким чином, організми характеризуються як мінімумом, так і максимум ін.словами цей закон може бути виражений наступним чином: лімітуючим фактором процвітання організму може бути як мінімум, так і максимум екологічного впливу, діапазон між якими визначає ступінь витривалості (толерантності) організму до даного фактора.

3. Закон біогенної міграції атомів (закон Вернадського):

міграція хімічних елементів на земній поверхні та в біосфері в цілому здійснюється під переважаючим впливом живої речовини, організмів.

Жива речовина або бере участь у біохімічних процесах безпосередньо, або створює відповідне збагачене О2, СО2, Н2, N, фосфором та іншими речовинами середовища. Розуміння всіх хімічних процесів, що відбувається в геосферах, неможливе без врахування дії біогенних факторів, зокрема – еволюційних.

4.Закон внутрішньої динаміки рівноваги: речовина, енергія, інформація та динаміка якості окремих природніх систем та їх ієрархії дуже тісно пов’язані між собою, тому зміна одного з показників неминуче призводить до функціонально-структурних змін інших, але при цьому зберігаються загальні якості системи – речовини, енергетичні, інформаційні та динамічні. наслідки дії цього закону виявляється в тому, що після будь - яких змін елементів природнього середовища обов’язково розвиваються ланцюгові реакції, які намагаються нейтралізувати ці зміни. Навіть незначна зміна 1 показника може спричинити сильні відхилення в інших і в усій е.с.

5. Закон оптимальності: ніяка система не може звужувати або розширюватися до нескінченності. Ніякий цілісний організм не може перевищити певних критичних розмірів, котрі забезпечують підтримку його енергетики. Ці розміри залежать від умов живлення та факторів існування. У природокор-ні закон оптимальності допомагає знайти оптимальні, з точки зору, продуктивності розміри для ділянок полів, вирощуваних тварин, рослин.

6. Закон одно спрямованості потоку енергії: енергія, яку одержує е.с. і яка засвоюється продуцентами, розсіюється або разом з їх біомасою незворотньо передається консументам 1,2,3 і інших порядків, а потім редуцентам, що супроводжується втратою певної кількості енергії на кожному трофічномуу рівні як наслідок процесів, які супроводжують дихання. У зворотній потік (від редуцентів до продуцентів) потрапляє дуже мало початкової енергії не більше 10% енергії. Зворотній потік з більш високих на більш низьки рівні набагато слабший – не більше 0,5-0,25% і тому говорити про кругообіг енергії в біоценозі не доводиться. За цим законом можна виконувати розрахунки земних площ, лісних угідь з метою забезпечення населення продовольством та ін. ресурсами.

7. Закон рівнозначності умов життя: всі природні умови середовища необхідні для життя, відіграють рівнозначні ролі. Звідси випливає інший закон сукупної дії екологічних факторів.

8. Закон розвитку довкілля: будь-яка природна система розвивається лише за рахунок використання матеріальної енергії та інформаційних можливостей.

Абсолютно ізольований саморозвиток неможливий – це висновок із законів термодинаміки.

З цього закону випливають наступні висновки:

- абсолютно безвідходне виробництво неможливе;

- будь яка більш високо організована система в своєму розвитку є потенційною загрозою для менш організованих систем;

- біосфера землі як система розвивається за рахунок внутрішніх і космічних ресурсв.

Екологія, як комплексна наука про навколишнє середовище виникла і сформувалася у системі біологічних наук з 1866 року. Предметом її вивчення впродовж майже 100 років (друга половина ХІХ – початок ХХ ст..) була взаємодія тварин та їх сукупностей з навколишнім середовищем. Екологія дуже тісно пов’язана з математикою, фізикою, хімією, біологією, медициною, етологією, філософією, соціологією тощо.В історії розвитку екологічних виділяють такі етапи.

Перший етап -до 1866 року. Це підготовчий етап накопичення екологі­чних знань. Елементи екології з 'являються в працях зоологів, ботані­ків, фізіологів, анатомів. Характерна риса цього періоду -відсутність свого по­нятійного апарату.

Другий етап -1866-1936 роки(до введення визначення «екосистема»). Це період формування факторіальної екології.А.М.Гіляров називає його аутеко­логічним редукціонізмом.

Третій етап -з 1936року до початку 70-х років. Це період син екологіч­них досліджень. На перший план вийшло вчення взаємовідносин між популяція­ми в екосистемах. Основний метод -системний підхід. Набуває розвитку ма­тематична екологія. Основу цього періоду складають шість положень:

- формування екології як фундаментальної теоретичної дисципліни;

- уявлення про перебування природи найчастіше в стані рівноваги;

- формування син екологічних поглядів;

- провідна роль конкурентних відносин у формуванні угруповань;

- уявлення про дискретність екосистем;

- незначна роль еволюційних факторів у розвитку екосистем.

Четвертий етап: з початку 70-х до 80-хроків XX сторіччя. Основу цього періоду складається такі положення:

- неможливість виділити якісь за­гальні закони розвитку екосистем;

- постійне порушення стану рівноваги в екосистемах;

- розвиток популяційних досліджень;

- відмова від конкуренції як основного фактора формування угрупувань;

- під час вивчення екосистем домінує концепція їх дискретності;

- з 'являється погляд про зростаючу роль випадкових факторів в функціонуванні екологічних систем.

П'ятий етап - кінецьXXсторіччя. Відбувається об'єднання популяцій­ного, синекологічного і тохастично-популяційного періодів. Поєднуються другий, третій і четвертий етапи, тобто має місце синтез найбільш значних ідей усіх попередніх етапів.

Наведений розподіл розвитку екології на етапи звичайно умовний. Кож­ний етап характеризується своїми значними відкриттями.

На перших трьох етапах домінували детерміністські уявлення про структуру екологічних об'єктів. У наступних етапах домінують стохастичні уявлення(стохастичні явища - випадкові).

Як наука екологія користується методами й поняття інших біологічних наук, а також географії, астрономії, математики, хімії тощо.

Сьогодні так багато говорять про екологію, що з 'явилися дві точки зо­ру. Перша:екологія - це загально біологічна, міждисциплінарна наука зі своїм предметом досліджень і завданнями. Друга:екологія - це не наука, а точка зору та загальнонауковий прийом, оскільки можна говорити про екологізацію всього знання. Екологія як точка зору на природу відображена в чотирьох афористич­них законах, які сформулював у 60-іроки XX ст. американський біолог Коммонер:

- все пов 'язане усім;

- нічого не дається дарма;

- все повинно кудись діватись;

- природа знає краще.

У наступні роки слово «екологія» широко вживається для позначення всіх форм взаємодії людини з оточуючим середовищем. Ніхто не протестує проти такого вживання слова «екологія», тому що служить воно благородним за­вданням збереження культури й природи(А.М.Гіляров, 1990).Часто ставлять знак рівності між екологією й охороною природи. Зв'я­зок між цими двома поняттями такий самий, як між медициною та охороною здоров'я.

Практичне закріплення вивченого матеріалу

Дати у зошиті відповіді на питання:

1. Які основні етапи виділяють в формуванні екології, як науки?

Бали

2. Перелічіть основні закони екології.

Бал

3.Вкажіть, який внесок в розвиток екологічної науки вніс В.І.Вернадський.

Бали

Дата добавления: 2015-07-11