Лекція 2 Тема Основні екологічні закони та

Лекція № 2 Тема Основні екологічні закони та екологічні катастрофи Мета Дидактична: Усвідомити особливості прояву екологічних законів Розвиваюча: Розвинути навички застосування наслідків еклогічних законів у повсякденному житті Виховна: Виховати дбайливе ставлення до оточуючого середовища План 1. Основні екологічні принципи та закони 2. Катастрофи природнього характеру 3. Катастрофи антропогенного характеру

ОСНОВНІ ЕКОЛОГІЧНІ ЗАКОНИ Принцип Реді — живе походить від живого, а між живою та неживою речовиною існує неперехідна межа. Закон біогенної міграції атомів (1 -й закон Вернадського): міграція хімічних елементів на земній поверхні та в біосфері в цілому здійснюється під переважаючим впливом живої речовини, організмів. Закон внутрішньої динамічної рівноваги: речовина, енергія, інформація та динамічні якості окремих природних систем і їх ієрархії дуже тісно пов'язані між собою, так що будь-яка зміна одного з показників неминуче призводить до функціональноструктурних змін інших, але при цьому зберігаються загальні якості системи — речовинно-енергетичні, інформаційні та динамічні. Закон генетичної різноманітності: все живе генетичне різне й має тенденцію до збільшення біологічної різнорідності. Закон історичної необоротності: розвиток біосфери й людства як цілого не може відбуватися від пізніших фаз до початкових, загальний процес розвитку однонапрямлений. Повторюються лише окремі елементи соціальних відносин (рабство) або типи хазяйнування.

Закон константності (2 -й закон Вернадського); кількість живої речовини біосфери (за певний геологічний час) є величина постійна. Закон кореляції (закон Ж. Кюв'є); в організмі як цілісній системі всі його частини відповідають одна одній як за будовою, так і за функціями. Зміна однієї частини неминуче викликає зміни в інших. Закон максимізації енергії (закон Одумів-Реймерса): у конкуренції з іншими системами зберігається та з них, яка найбільше сприяє надходженню енергії та інформації й використовує максимальну їх кількість найефективніше. Закон максимуму біогенної енергії (3 -й закон Вернадського або закон Вернадського —Бауера): будь-яка біологічна та «біонедосконала» система з біотою, що перебуває в стані «стійкої нерівноваги» (динамічно рухливої рівноваги з довкіллям), збільшує, розвиваючись, свій вплив на середовище. Закон мінімуму (закон Ю. Лібіха): стійкість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб. Закон обмеженості природних ресурсів: усі природні ресурси в умовах Землі вичерпні.

Закон однонаправленості потоку енергії: енергія, яку одержує екосистема й яка засвоюється продуцентами, розсіюється або разом з їх біомасою необоротно передається консументам першого, другого, третього та інших порядків, а потім редуцентам, що супроводжується втратою певної кількості енергії на кожному трофічному рівні в результаті процесів, які супроводжують дихання. Закон оптимальності: ніяка система не може звужуватися або розширюватися до безконечності. Закон піраміди енергій (закон Р. Ліндемана): з одного трофічного рівня екологічної піраміди на інший переходить у середньому не більше 10% енергії. Закон рівнозначності умов життя: всі природні умови середовища, необхідні для життя, відіграють рівнозначні ролі. Закон розвитку довкілля: будь-яка природна система розвивається лише за рахунок використання матеріально-енергетичних й інформаційних можливостей навколишнього середовища. Наслідки: 1. Абсолютно безвідхідне виробництво неможливе. 2. Будь-яка більш високоорганізована біотична система в своєму розвитку є потенційною загрозою для менш організованих систем. Тому в біосфері Землі неможливе повторне зародження життя — воно буде знищене вже існуючими організмами. 3. Біосфера Землі як система розвивається за рахунок внутрішніх і космічних ресурсів.

Закон зменшення енерговіддачі в природокористуванні: у процесі одержання з природних систем корисної продукції з часом (у історичному аспекті) на її виготовлення в середньому витрачається дедалі більше енергії (зростають енергетичні витрати на одну людину). Закон сукупної дії природних факторів (закон Мітчерліха—Тінемана—Бауле): обсяг урожаю залежить не від окремого, нехай навіть лімітуючого фактора, а від усієї сукупності екологічних факторів одночасно. Закон толерантності (закон Шелфорда); лімітуючим фактором процвітання організму може бути як мінімум, так і максимум екологічного впливу, діапазон між якими визначає ступінь витривалості (толерантності) організму до даного фактора. Закон ґрунтостомлення (зменшення родючості): поступове зниження природної родючості ґрунтів відбувається через тривале їх використання й порушення природних процесів ґрунтоутворення, а також внаслідок тривалого вирощування монокультур (в результаті накопичення токсичних речовин, що виділяються рослинами, залишків пестицидів й мінеральних добрив). Закон фізико-хімічної єдності живої речовини (4 -й закон В. Вернадського: уся жива речовина Землі має єдину фізико-хімічну природу. Закон екологічної кореляції: в екосистемі, як і в будь-якій іншій, всі види живої речовини й абіотичні екологічні компоненти функціонально відповідають одне одному.

ЕКОЛОГІЧНІ КАТАСТРОФИ ЗМІНИ МАГНІТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛІ Нинішня магнітна епоха умовно названа епохою прямої полярності. Вона триває вже близько 700 тис. років. Проте напруженість поля повільно, але неухильно знижується. Якщо цей процес буде розвиватися й надалі, то приблизно через 2 тис. років напруженість магнітного поля Землі впаде до нуля, а потім, через певний час «безмагнітної епохи» , почне наростати, але буде мати протилежний знак. СПАЛАХИ НАДНОВИХ ЗІРОК У результаті близького спалаху наднової зірки Земля протягом кількох тисячоліть опромінювалася потоком жорстких рентгенівських та ультрафіолетових і космічних променів. На Землі різко підвищувався радіаційний фон. Усе це мало серйозні генетичні наслідки. Збільшувалася частота мутацій, що особливо сильно впливало на довгоживучі організми. МЕТЕОРИТНІ ВИБУХИ В разі падіння крупного метеорита чи астероїда в океан він пробиває всю товщу води й вибухає, зіткнувшись з породами дна. У повітря здіймається дуже багато пилу, а ще-більше — парів води. Це викликає катастрофічні зливи на більшій частині поверхні Землі.

УРАГАНИ Урагани (тайфуни, тропічні циклони) виникають над теплими водами Світового океану в його тропічній зоні (територія України знаходиться за межами їх впливу). Руйнівна дія ураганів зумовлена великою швидкістю вітру (до 100 м/с і навіть більше), який супроводжується значними зливами, нагоном морських вод у дельти рік, на низькі морські узбережжя тощо. ПОВЕНІ Повені, тобто тимчасові затоплення низинних територій річкових долин, спричинюються великими мусонними дощами, циклонами, ураганами й іншими метеорологічними причинами. ЗЕМЛЕТРУСИ ТА ВУЛКАНІЧНІ ВИВЕРЖЕННЯ Велика кількість жертв і колосальні матеріальні збитки від землетрусів пояснюються кількома причинами: • землетруси досі майже неможливо передбачити (відомо лише кілька прогнозів, що підтвердилися); • під час землетрусів виділяється колосальна енергія; наприклад, сейсмічна енергія, що виділилася за кілька секунд внаслідок катастрофічного землетрусу в Перу в 1970 р. , приблизно дорівнює добовому споживанню електроенергії Сполученими Штатами; • часто землетруси мають місце в густонаселених районах країн, які розвиваються; їх бідність зумовлює погану якість будівель, що розсипаються навіть від порівняно слабких поштовхів, ховаючи під уламками тисячі людей.

ЕКОЛОГІЧНІ КАТАСТРОФИ, ВИКЛИКАНІ ЛЮДИНОЮ За останні 6 тис. років люди пережили 14 513 воєн, у яких загинуло 3640 млн чоловік. Катастрофа, яка була наслідком воєнних дій в Іраці, супроводжувалася такими явищами: 1. Теплове забруднення (86 млн к. Вт щодобово). Така ж кількість тепла виділяється внаслідок лісової пожежі на площі 200 га. 2. Сажа від палаючої нафти — 12 000 т щодобово. 3. Вуглекислий газ— 1, 9 млн т щодобово (це становить 2% усього СО 2, що виділяється в атмосферу Землі внаслідок спалювання мінерального палива всіма країнами світу). 4. SO 2 — 20 000 т щодобово (що становить 57% кількості 50 г, яка щодобово надходить із топок усіх ТЕЦ США).

Закони Б. Коммонера: 1. Все пов'язане з усім. 2. Все мусить кудись діватися. 3. Природа «знає» краще. 4. Ніщо не минається даремно (за все треба платити). Закони Д. Чіраса: Природа існує вічно (з точки зору людини) і опирається деградації завдяки дії 4 -х екологічних законів: 1. Рециклічності або повторного багаторазового використання найважливіших речовин; 2. Постійного відновлення ресурсів. 3. Консервативного споживання (коли живі істоти споживають лише те (й у такій кількості), що їм необхідно, не більше й не менше). 4. Популяційного контролю (природа не допускає «вибухового» росту популяцій, регулюючи кількісний склад того чи іншого виду шляхом створення відповідних умов для його існування й розмноження).

Література 1. Білявський Г. О. , Падун М. М. , Фурдуй Р. С. Основи загальної екології. – К. : Либідь, 1995. 2. Білявський Г. О. , Бутченко Л. І. , Навроцький В. М. Основи екології: теорія та практикум. – К. : Лібра, 2002. 3. Основи соціекології за ред. Бачинського Г. О. – К. : Вища школа, 1995. 4. Сафранов Т. А. Екологічні основи природокористування. – Львів Новий Світ – 2000, 2003. 5. Чернова Н. М. , Былова А. М. Экология. – М. : Просвещение, 1981. 6. Кучерявий Н. М. Екологія. – Львів: Світ, 2000. 7. Ситаров В. А. , Пустовойтов В. В. Социальная экология. – М. : Академия, 2000. 8. Дерій С. І. , Ілюха В. О. Основи екології. – К. : Фітосоціоцентр, 1998.