Навколишнє середовище та науково-технічний прогрес

Предметом вивчення загальної екології є структура та загальні закони функціонування екосистем (природних та антропогенних) усіх ієрархічних рівнів, незалежно від їх розміру та розміщення. 

Поняття екосистеми може включати і техногенні утворення, наприклад, екосистема селища, міста, промислового комплексу, космічного корабля і т.д. 

Промислова (інженерна) екологія займається вивченням проблем впливу промислового виробництва на довкілля. 

 

 

Екологія (від грецького oikos – дім, житло, місце перебування та logos – наука про відносини рослинних та тваринних організмів та утворених ними угрупувань між собою та довкіллям. Термін "екологія" був запропонований у 1866 році Ернстом Геккелем; німецьким біологом-еволюціоністом. Об'єктом екології можуть бути популяції організмів, види угрупувань, екосистеми та біосфера в цілому. У 20 столітті у зв'язку з посиленою дією людини на природу екологія набула особливе значення як наукова основа раціонального природокористування та охорони живих організмів. З 70-х років 20 століття складається екологія людини, або соціальна екологія, яка вивчає закономірності взаємодії суспільства з довкілля, а також практичні проблеми її охорони; включає різноманітні філософські, соціальні, економічні, географічні та інші аспекти. У цьому розумінні кажуть про "екологізацію" сучасної науки. 

Основною (елементарною) функціональною одиницею у екології є ЕКОСИСТЕМА. 

Екосистема – це єдиний природний комплекс, утворений живими організмами та їх середовищем пробування, у якому усі компоненти пов'язані обміном речовин та енергії. Наприклад, екосистема лісу, озера, пню, моря. Термін "екосистема" запропонував А.Теслі у 1935 році. 

Екосистема характеризується видовим складом та кількістю організмів у ній, тобто особливостями популяції. ПОПУЛЯЦІЯ – сукупність живих організмів одного виду, що мають однаковий генофонд та мешкають на загальній території протягом багатьох поколінь. 

Часто екосистему отожнюють із біогеоценозом, але екосистема – поняття більш загальне. БІОГЕОЦЕНОЗ (від лат. bios – життя, geo – Земля, cenos – загальний) – однорідна ділянка земної поверхні з визначеним складом живих та неживих компонентів, що об'єднані у єдину систему обміном речовин та енергії. 

Компоненти біогеоценозу – біотоп та біоценоз. 

БІОТОП – однорідний за абіотичними факторами простір середовища, зайнятий біоценозом. 

БІОЦЕНОЗ – об'єднання сумісно мешкаючих живих організмів. Поняття "біоценоз" – умовне, оскільки поза середовищем пробування організми жити не можуть, але ним зручно користуватися у процесі вивчення екологічних зв'язків поміж організмами. 

СЕРЕДОВИЩЕ ПРОЖИВАННЯ – все живе й неживе, що оточує організми і з чим вони безпосередньо взаємодіють. 

ЕКОЛОГІЧНІ ФАКТОРИ – елементи середовища пробування, що впливають на існування та розвиток організмів і на які живі істоти реагують реакціями пристосування (за межами здібності до пристосування наступає смерть). 

Виділяють три основних групи екологічних факторів: 

1. Абіотичні (від грецького а – ускладнюючий, biotikos – живий) – сукупність неорганічних умов середовища пробування ( неживе природне середовище), що включає до себе фактори: хімічні (склад повітря, води, грунту та ін.); фізичні (температура, світло, вологість, тиск та ін.). 
2. Біотичні – форми взаємодії та взаємовідносин живих організмів (наприклад, один організм є джерелом харчування для інших). 
3. Антропогенні – форми діяльності людини, які впливають на живі організми безпосередньо або посередньо (за рахунок зміни середовища проживання). 

На життєдіяльність організмів негативно впливає як нестаток, так і надлишок рівнів дії оточуючих факторів (закон оптимуму) (рис. 1.1.) 

Одні й ті ж екологічні фактори різноманітно впливають на організми різних видів, які мешкають разом. Для одних вони можуть бути сприятливими, для інших – ні. Важливим елементом є реакція організмів на інтенсивність дії екологічного фактора, негативна дія якого може виникати у разі надлишку або нестачі дози. Тому існує поняття "сприятлива доза" або зона оптимуму фактора та зона песимуму (доза фактора, коли організм знаходиться у пригніченому стані). 

Величина зон оптимуму та песимуму є критерієм для визначення стійкості та пристосування організму до поданого екологічного фактора. Ці якості дістали назву екологічної валентності. 

ЕКОЛОГІЧНА ВАЛЕНТНІСТЬ – здібність живої істоти пристосовуватися до змін умов середовища пробування. 

 

Рис. 1.1. Ілюстрація закону оптимуму. 

 

Згідно з законом толерантності (Шелфорд, 1913 р.) існування виду залежить як від нестачі, так і від надлишку якогось із факторів, які мають рівень, близький до межі стійкості даного організму". 

Особливо важливе значення мають ВИЗНАЧАЛЬНІ або ті, що, лімітують фактори, під якими розуміють фактори, рівень яких наближається до межі стійкості організму або його перебільшує. 

Екологічна валентність різних видів може бути дуже різноманітною (північний олень витримує коливання температури повітря від –55° С до +25 – 30° С, а тропічні корали гинуть вже при зміні температури води на 5-6° С). За екологічною валентністю організми розподіляються на стенобіонти (від грецької stenos – вузький і bion- той, що живе) із малою пристосовністю до змін середовища пробування