Лекція 1. Вступ. Предмет, метод і завдання дисципліни.

План

1. Історія розвитку екології.
2. Предмет, структура та завдання сучасної екології. Методи екологічних досліджень.
3. Екологічні фактори та їхня класифікація.
4. Екосистема. Структура екосистеми. Природні та штучні екосистеми.

5. Біосфера, як глобальна екологічна система.

Ключові терміни та поняття: екологія, моніторинг, екологічна індикація, прикладний, науковий аспект, структура екології, загальна екологія, спеціальна екологія, прикладна екологія, агроекологія, аутекологія, популяційна екологія, синекологія, системна екологія, екологія людини, екологічні фактори, абіотичні фактори, біотичні фактори, антропогені фактори, екосистема, природні екосистеми, штучні екосистеми, привило екологічної піраміди, ланцюг живлення, біосфера.

Рекомендована література

1. Заверуха Н.М. Основи екології: Навч посіб. – К.: Каравела, 2006. – 368 с.
2. Білявський Г. О. Основи загальної екології. – К.: Либідь, 1993. – 304 с.
3. Злобін Ю. А. Основи екології. К.: - Видавництво «Лібра», ТОВ, 1998, 248 с

Зміст лекції

Короткий історичний нарис розвитку екології

Екологія має давню передісторію. В історії розвитку екологічних знань 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 1936 року до початку 70-х років. Це період синекологічних досліджень. На перший план вийшло вчення взаємовідносин між популяціями в екосистемах. Основний метод — системний підхід. Набуває розвитку математична екологія. Основу нього періоду складають шість положень:
- формування екології як фундаментальної теоретичної дисципліни;
- уявлення про перебування природи найчастіше в стані рівноваги;
- формування синекологічних 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 середини 80-х років XX сторіччя. Основу цього періоду складають 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 угруповань;
- під час вивчення екосистем домінує концепція їх дискретності;
- з'являється погляд про зростаючу роль випадкових факторів в функціонуванні екологічних систем.

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

Накопичення відомостей про спосіб життя, залежить від зовнішніх умов та характер розподілу рослин і тварин започатковані в далеку давнину. У працях Арістотеля (384 – 322 до н.е.) та його учня – «Батька ботаніки» Теофраста Ерезійського (371 – 280 до н.е) описано багато видів тварин і наведено відомості про своєрідність рослин у різних умовах, залежність їх росту від типу ґрунту й клімату.

В епоху Відродження особливого розвитку набули роботи перших систематиків А. Цезальпіна (1519 – 1603), Д. Рея (1627 – 1705), Ж. Турнефора (1656 – 1708) та інших про залежність рослин від умов проростання, обробітку, про місця їх поширення. У працях ХУІІІ ст. С.П. Крашенинникова, І.І Лепьохіна, П.С. Палласа та інших російських географів і натуралістів вивчалися впливи на взаємопов’язані зміни клімату, рослинного і тваринного світу. Вплив зовнішніх умов на будову організму тварин вивчав французький природодослідник Ж. Бюффон (1707 – 1788). Автор першого еволюційного вчення Ж-Б. Ламарк (1744 – 1829) вважав найважливішою причиною пристосувальних змін організмів, еволюції тварин і рослин вплив «зовнішніх обставин».

У 1866 р. завдяки Е. Геккелю нова галузь знань, що пов’язувала взаємовідносини живих істот та їх зв’язки з неорганічними компонентами середовища («боротьба за існування»), дістала назву «екології». В другій половині ХІХ ст. змістом екології було в основному вивчення способу життя рослин і тварин та адаптації їх до кліматичних умов. У цій галузі ботанік Й. Вармінг обґрунтував поняття про життєву форму (1895). А. М. Бекетов (1825 – 1902) виявив зв'язок особливостей аналітичної й морфологічної будови з їх географічним поширенням. У 1877 р. німецький гідробіолог К. Мобіус обґрунтував уявлення про біоценоз як закономірне поєднання організмів у певних умовах середовища. Праці російських вчених С.І. Коржинського та Й. К. Пачоського сприяли відособленню вчення про рослинні угруповання в окрему галузь ботанічної екології. Визначальні положення вчення про ліс, як цілісну природну систему, розробили Г.Ф. Положення і В.М. Сукачов.

На початку ХХ ст. сформувалися екологічні напрями гідробіологів, фітоценологів, ботаніків і зоологів, у кожному з яких розвивалися певні напрями екологічної науки. На ІІІ Ботанічному конгресі в Брюсселі в 1910 р. екологія рослин розділилась на екологію особин (аутекологію) і екологію угруповань (синекологію). Згодом це розподіл поширився також на екологія тварин, а отже, на загальну екологію. З’явилися перші екологічні зведення - екологія тварин Ч. Адамса (1913), угруповання наземних тварин В. Шелфорда (1913), гідробіологія С.О. Зернова (1913). В 1913 – 1920 рр. екологія почали викладати в університетах, були засновані екологічні журнали та організовані екологічні наукові товариства. У першій половині ХХ ст. В.В. Докучаєв створив вчення про грунт, який є результатом взаємодії гірський порід і живих організмів.

Значний внесок у розвиток ідей загальної біоценології зробили праці радянських учених В.М. Сукачов, Б.О. Келлера, В. В. Альохіна, Л.Г. Раменського, О.П. Шенникова, а за кордоном – Ф. Клемента у США, К. Раункієра в Данії. У 30 – 40-х роках з’явилися зведення з екології тварин, у яких наводилися теоретичні проблеми загальної екології: К. Фрідерікса (1930), Ф. Боденгеймера (1938) та ін. У 1938 р. Д.М. Кашкаров опублікував перший підручник у Радянському Союзі з основ екології тварин.

У 30-х роках сформувалася нова галузь екологічної науки – популяційна екологія, основоположником якої є англійський вчений Ч.Елтон.

У 1935 році англійський вчений А. Тенслі запровадив поняття екосистеми. Американський вчений Р.Ліндеман запропонував основні методи розрахунку енергетичного балансу екологічних систем. Розвиток екосистемного аналізу сприяв відродженню на новій екологічній основі вчення про біосферу, основоположником якого є В.І Вернадський. Вчення В.І. Вернадського про ноосферу стало беззаперечним свідченням нерозривності зв’язку людини з природним середовищем.

Перший науковий сектор екологічних досліджень в Україні створений у 1930 р. при Інституті зоології та ботаніки Харківського державного університету. В.В. Стачинський (1933) обґрунтував поняття біогеоценозу, як функціональної єдності біоценозу та абіотичних факторів. У 1940 – 1980 рр. Широке визнання наукової громадськості здобули екологічні дослідження І.Г. Підоплічка, Ф.А.Гриня, С.М.Стойка, А.П. Травлєєва, присвячені раціональному природокористуванню, екології лісу та ландшафтів. Праці академіка М.Г. Холодного є вагомим внеском до розробки концепції про геохімічні цикли. На сучасному етапі досить широко відомі праці М.Н.Голубці, К.М. Ситника і Ю.Р. Шеляг-Сосонка, в яких розвинені концептуальні та методологічні основи сучасної екології. Значний внесок у розробку проблем прикладної екології зробили вчені із інститутів Національної академії наук України та Міністерства освіти і науки України, робота яких була спрямована на вивчення загальних закономірностей у природних, природно-антропогенних та антропогенних екосистемах, вплив антропогенної діяльності на навколишнє природне середовище та раціональне природокористування.