ЕКОЛОГІЯ
Методичні рекомендації для самостійної роботи студентів кооперативних технікумів та коледжів
Спеціальність: 5.03050901 Бухгалтерський облік
Київ – 2014
Пояснювальна записка
Методичні рекомендації для самостійної роботи студентів складено відповідно до навчальної програми дисципліни "Екологія", затвердженої НМЦ "Укоопосвіта" 19.01.10.
Мета методичних рекомендацій - надання допомоги студентам в опрацюванні питань, винесених для самостійного вивчення. У роботі вміщено тематичний план, рекомендації до кожної теми, подано список рекомендованої літератури та запитання для самоперевірки.
Список рекомендованої літератури є орієнтовним, тому бажано користуватися додатковими сучасними джерелами.
Із метою поглиблення знань студентам необхідно вивчати законодавчі акти та нормативні документи, періодичні видання, матеріали регіонального значення тощо.
Самостійне вивчення матеріалу потрібно виконувати в такій послідовності:
• уважно вивчити план;
• ознайомитися з методичними рекомендаціями;
• опрацювати рекомендовану літературу;
• скласти конспект;
• письмово відповісти на запитання для самоперевірки.
Навчальний матеріал для самостійного вивчення виноситься на поточний і підсумковий контроль знань.
Відповідно до конкретних умов роботи, технічного забезпечення заняття та рівня підготовки студентів, враховуючи зміни до законодавства України, викладачі повинні коригувати та доповнювати зміст самостійної роботи у межах теми та виділеного навчального часу і довільно обирати завдання із запропонованих.
ІНФОРМАЦІЙНИЙ ОБСЯГ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ
| № теми | Назва розділу і теми | Кількість годин | ||
| теми | Усього | Самостійна робота робота | ||
| робота | ||||
| Розділ 1. Теоретичні аспекти екології | ||||
| 1.1 | Історія розвитку екології | - | ||
| 1.2 | Предмет, метод і завдання екології | - | ||
| 1.3 | Екологічні фактори та їх взаємодія | |||
| Розділ 2. Охорона навколишнього природного середовища | ||||
| 2.1 | Розвиток продуктивних сил та антропогенний вплив на навколишнє природне середовище | |||
| 2.2 | Господарський механізм управління природокористуванням | |||
| 2.3 | Правове регулювання охорони навколишнього природного середовища | |||
| 2.4 | Організація раціонального природокористування та охорони навколишнього природного середовища | |||
| 2.5 3.1 | Екологічні проблеми ринку товарів та послуг | |||
| 2.6 | Світовий досвід і міжнародне співробітництво у сфері охорони навколишнього природне середовище | - | ||
| 2.7 | Сучасні екологічні проблеми України | |||
| Разом | ||||
Розділ 1. Теоретичні аспекти екології
Тема 1.3. Екологічні фактори та їх взаємодія
План
1. Роль людського фактора у вирішенні екологічних проблем
2. Основні екологічні закони.
Питання 1. Роль людського фактора у вирішенні екологічних проблем
Література: 2,с. 3,4,8-14.
МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ
При вивченні питання необхідно звернути увагу на те, що більшість людей нині глибоко розуміють, що земля зубожіла, забруднилась і людям слід щось з цим робити. Небезпека занепаду навколишнього середовища сьогодні більша, ніж загроза ядерної війни. Основними причинами цього є перенаселення планети, активна урбанізація, прогресуючий ріст забруднень навколишнього середовища промисловими викидам, відставання санітарно-технічного благоустрою й інженерного устаткування.
Існує декілька поглядів на цю ситуацію, саме:
1. Уникнути екологічної катастрофи людство може лише за умови істотного скорочення своєї чисельності, згортання матеріальних продуктивних сил і відмови від сучасних знарядь праці і технологій. Така позиція активно відстоювалася в 60-70 рр.. в документах і публікаціях Римського клубу, члени якого в ім'я глобального природного рівноваги запропонували концепцію "нульового зростання" економіки. Мова йде про відмову від найважливіших завоювань цивілізації і навіть про її пряму деградацію.
2. Нехтування можливими наслідками руйнівної природоутвоюючої активності суспільства. Суть цієї концепції у відвертому ігноруванні кризових явищ у сфері екології, більше того, в готовності авторів її крайніх варіантів піти на повну заміну природного середовища проживання людини середовищем існування штучним. Ця позиція так само далека від реалізму, як і перша, але вона набагато небезпечніше, оскільки її прихильники закривають очі на ті небезпеки, які таїть у собі для людства подальше посилення тиску техносфери на природу в цілому, особливо на таку її тендітну частину, як біосфера, не кажучи вже про людину.
Які ж реальні шляхи подолання екологічної кризи, вирішення екологічної проблеми?
Перш за все необхідний корінний поворот у відношенні суспільства до природи.
Головне тут - формування технологічного способу екологізації виробництва, при якому діяльність людини з перетворення природних речовин і енергії відбувається під його контролем і управлінням з допомогою природних же процесів і механізмів, як це має місце при використанні біотехнології та генної інженерії в сільському господарстві.
Новий технологічний спосіб виробництва передбачає глибокі зміни в технічній політиці, у вимогах до науково-технічного прогрес, а саме:
1. Екологізація всіх основних груп техніки і технології, пов'язаних з витягом з природного середовища речовин, енергії, з їх первинної та подальшою переробкою. Мова йде про те, щоб оцінка техніки і технології здійснювалася з використанням не тільки техніко-технологічних, економічних, соціальних, але й екологічних критеріїв.
2. Формування на новій науковій та інженерно-конструкторській основі середовищоохоронної і ресурсозберігаючої техніки і технології, а також засобів і способів облагороджування і збагачення природи, розширеного відтворення її багатств і властивостей.
3. Створення та освоєння принципово нових технологій, які дозволяють в процесі виробництва широко використовувати природні процеси, копіювати або імітувати їх, домагаючись гармонізації суспільного та природного кругообігу речовини та енергії, їх оптимальної змички.
Більше того, для повної екологізації всіх секторів економіки в рамках екологізованого способу виробництва його найважливішим елементом має стати особлива ланка, відповідальна за забезпечення оптимальних зв'язків суспільства і природи, за надання можливої замкнутості обігу речовин і енергії між природою та суспільством, за відтворення навколишнього природного середовища з найкращими якісними характеристиками.
Поряд з формуванням нового технологічного способу виробництва необхідно рішення ще двох ємних завдань: по-перше, підвищення рівня регулювання та управління у сфері відносини природи і суспільства і, по-друге, підвищення рівня екологічної культури, екологічної свідомості та поведінки мас. Це означає, що екологічна освіта і виховання повинні зайняти почесне місце в підготовці кожного до життя і праці.
Екологічна проблема - це одна з глобальних проблем сучасності. Вона не має кордонів, як не знають їх забруднення атмосфери і Світового океану і інші наслідки екологічної кризи. Сліди ДДТ свого часу знаходили в Антарктиді у тамтешніх аборигенів пінгвінів, викиди підприємств Шотландії і Рура випадали кислотними дощами в Норвегії і Швеції, а луна Чорнобиля відгукнулося не тільки на Україні, в Білорусії і ряді областей Російської федерації, але і в Польщі, Угорщині, Чехії, Словаччині.
Але звідси випливає, що екологізація не лише виробництва, а й інших сфер життя суспільства, подолання дисонансу і досягнення гармонії у відносинах суспільства і природи вимагає об'єднання зусиль усіх країн і народів. На цій ділянці особливо важливо подолання будь-яких форм державного, національного, класового і всякого іншого егоїзму задля реалізації загальнолюдських цінностей, в ім'я здоров'я нашого спільного дому - планети Земля, в ім'я виживання головного жителя цього будинку - людини і разом з ним і всього живого. Усвідомлення цього простого факту вже дає про себе знати в діяльності різних міжнародних організацій, у численних міжнародних угодах з проблем екології, у все більш широкому поширенні руху зелених.
Екологічна проблема за своїм змістом та утриманням багатовимірна, але найважливішим, якщо не головним, виміром в ній є екологічне забезпечення життя людства та збереження біосфери.
Екологічні потрясіння позначаються на місці існування все більшого числа видів тварин і рослин, приводять до таких змін ключових для їх життя параметрів цього середовища, які виходять за допустимі межі, і ці види виявляються назавжди викресленими з книги життя. Не допустимо, що факти такого роду стають все більш частішими. Справа не тільки в тому, що ми теж належимо до царства живого, і, якщо будемо лише бездумно фіксувати загибель все нових видів тварин і рослин, черга може дійти і до нас. Потрібно бачити, крім цього, що ставлення суспільства і природи має не тільки чисто утилітарну, але й моральну і естетичну сторону. Збереження миру живого - це сьогодні моральний борг людства, винного в руйнівних наслідки свого впливу на природне середовище.
Іншими словами, дбати слід не про збереження "середовища проживання "для благополуччя людини, тобто заради чисто егоїстичної мети, а про виконання головного призначення людини - про збереження життя на Землі як унікальної колиски живого в нашій частини Всесвіту.
Усвідомлення цієї місії дозволило б не тільки затвердити екофільну стратегію(екофільність – традиція етнокультури, що проявляється в приязному, доброзичливому ставленні людини до природи і визнає внутрішньо духовний зв'язок з нею) економічних і соціальних перетворень, але і зробило б людське існування більше осмисленим.
Задача полягає в тому, щоб реалізувати глибоку екологію, тобто відновити колишнє єднання людини з його біотичним оточенням, а екологічне благополуччя в тому чи іншому регіоні вимірювати не тільки тим, наскільки природні параметри сприятливі для людини, але і тим, наскільки вони хороші і для біоценозів цього регіону. Людство не зможе вижити інакше, як здійснюючи постійну діяльність по збереженню різноманітності живого.
У цьому власне і полягає сенс перетворення біосфери в ноосферу, у сферу розуму. Сам термін ноосфера, тобто сфера розуму, був введений в обіг в 20-х роках французьким ученим Леруа, а поглибили сенс цього поняття Тейяр де Шарден і В. Вернадський.
Відзначаючи, що в світі почала діяти космічна і геологічна сила, В. І. Вернадський підкреслював, що ця сила є розум людини, його організуюча воля як істоти суспільної. Ця сила і покликана забезпечити еволюцію біосфери в ноосферу.
Суть думки В. І. Вернадського зводиться до того, що необхідний діалог розуму і природи, що тільки розумний розвиток суспільства, що забезпечує не тільки збереження, але і цілеспрямований розвиток біосфери, здатне тим самим забезпечити і його власний гармонійний розвиток. Сьогодні абсолютно зрозуміло, що майбутнє як людства, так і живої природи можливе лише у формі ноосфери, і залежить воно від того, наскільки успішно реалізується в доступній перспективі перехід біосфери в ноосферу.
Запитання для самоперевірки
1. Як перенаселення впливає на стан екології землі?
2. Які шляхи вирішення проблеми урбанізації?
3. Які екологічні завдання людства найважливіші?
4. Від вирішення яких проблем сьогодення залежить майбутнє людства?
Питання 2. Основні екологічні закони
Література: 3, с.66-79, 2, с.100-101
При вивченні питання потрібно звернути увагу на те, що основним завданням екології є пошук законів функціонування та розвитку цієї галузі. Розглянемо основні з них.
1. Закон мінімуму. ( Ю. Лібіх) встановлює, що стійкість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб. Дію цього закону обмежують два принципи. Згідно з першим закон Лібіха застосовується лише за умов стаціонарного стану. Його більш точне формулювання: "При стаціонарному стані лімітуючою буде та речовина, доступна кількість котрої найбільш близька до необхідного мінімуму. Другий принцип стосується взаємодії факторів. Висока концентрація та доступність певної речовини може змінити споживання мінімальної поживної речовини. Організм тоді заміняє одну, дефіцитну, речовину іншою, що є в надлишку.
Якщо кількість та якість екологічних факторів близькі до мінімуму, необхідного для організму, він виживає, якщо менші за цей мінімум, організм гине, екосистема руйнується.
2. Закон толерантності (закон Шелфорда): відсутність або неможливість розвитку екосистеми визначається не лише нестачею, але й надлишком будь-якого з факторів (тепло, світло, вода тощо). Цей закон може бути виражений іншими словами: лімітуючим фактором процвітання організму може бути як мінімум, так і максимум екологічного впливу, діапазон між якими визначає ступінь витривалості (толерантності) організму до даного фактора.
Згідно з цим законом будь-який надлишок речовини чи енергії в екосистемі стає її ворогом, забруднювачем. Надто багато хорошого — теж погано. Діапазон між двома величинами складає межі толерантності, в котрих організм нормально функціонує і реагує на вплив середовища.
3. Закон конкурентного виключення формулюється таким чином: два види, що займають одну екологічну нішу, не можуть співіснувати в одному місці нескінченно довго. Те, який з видів перемагає, залежить від зовнішніх умов. За цих умов перемогти може кожен. Важливою для перемоги обставиною є швидкість зростання популяції. Нездатність виду до біотичної конкуренції призводить до його витіснення та необхідності пристосування до більш складних умов та факторів.
Цей закон може працювати і в людському суспільстві. Особливістю його дії є те, що в наш час цивілізації не можуть розійтися. У біосфері немає місця для розселення та немає надлишку ресурсів, що загострює конкурентну боротьбу. Можна говорити про екологічне суперництво між країнами і навіть про екологічні війни або війни, зумовлені екологічними причинами.
4. Закон біогенної міграції атомів (закон В.І. Вернадского): 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 киснем, вуглекислим газом, воднем, азотом, фосфором та іншими речовинами, середовище. Розуміння всіх хімічних процесів, що відбуваються в геосферах, неможливе без врахування дії біогенних факторів, зокрема — еволюційних. Люди впливають на стан біосфери, змінюють її фізичний і хімічний склад, умови збалансованої віками біогенної міграції атомів. У майбутньому це спричинить дуже негативні зміни, котрі вже нині набувають здатності саморозвиватися і стають глобальними, некерованими (спустелювання, деградація ґрунтів, вимирання тисяч видів організмів).
5. Закон внутрішньої динамічної рівноваги: речовина, енергія, інформація та динамічні якості окремих природних систем та їхні 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 —речовинно-енергетичні, інформаційні та динамічні.
Наслідки дії цього закону виявляються в тому, що після будь-яких змін елементів природного середовища (речовинного складу, енергії, інформації, швидкості природних процесів тощо) обов'язково розвиваються ланцюгові реакції, які намагаються нейтралізувати ці зміни. Навіть незначна зміна одного показника може спричинити великі відхилення в інших і в усій екосистемі.
Зміни у великих екосистемах можуть мати незворотний характер, а будь-які локальні перетворення природи викликають у біосфері планети реакції-відповіді, які зумовлюють відносну незмінність еколого-економічного потенціалу. Закон свідчить, що у випадку незначних втручань у природне середовище його екосистеми здатні саморегулюватися та відновлюватися, а коли ці втручання перевищують певні межі і вже не можуть згаснути в ланцюгу ієрархії екосистем, вони призводять до значних порушень енерго- і біобалансу на значних територіях і в усій біосфері.
6. Закон генетичної різноманітності: все живе генетично різне й має тенденцію до збільшення біологічної різнорідності.
Закон має важливе значення в природокористуванні, особливо в сфері біотехнології, коли не завжди можна передбачати результат нововведень під час вирощування нових мікро-культур через виникаючі мутації або поширення дії нових біопрепаратів на ті види організмів, на які вони розраховувалися.
7. Закон історичної незворотності: розвиток біосфери й людства як цілого не може відбуватися від пізніших фаз до початкових, загальний процес розвитку одпонаправлений.
8. Закон константності (сформульований В.І. Вернадським): кількість живої речовини біосфери, утвореної за певний геологічний час, є величиною постійною.
Цей закон тісно пов'язаний із законом внутрішньої динамічної рівноваги. За законом константності будь-яка зміна кількості живої речовини в одному з регіонів біосфери неминуче призводить до такої ж за обсягом зміни речовини в іншому регіоні, тільки зі зворотним знаком. Наслідком цього закону є правило обов'язкового заповнення екологічних ніш.
9. Закон кореляції (сформульований 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.
10. Закон максимізації енергії (сформульований Г. і Ю. Одумами та доповнений М. Реймерсом): у конкуренції з іншими системами зберігається та з них, яка найбільше сприяє надходженню енергії та інформації і використовує максимальну їх кількість найефективніше.
Система утворює накопичувачі високоякісної енергії, частину якої витрачає на забезпечення надходження нової енергії, забезпечує нормальний кругообіг речовин і створює механізми регулювання, підтримки, стійкості системи, її здатності пристосовуватися до змін, налагоджує обмін з іншими системами. Максимізація забезпечує підвищення шансів на виживання.
11. Закон максимуму біогенної енергії(закон Вернадського — Бауера ): будь-яка біологічна та біонедосконала система, що перебуває в стані стійкої нерівноваги (динамічно рухливої рівноваги з довкіллям), збільшує, розвиваючись, свій вплив на середовище.
У процесі еволюції видів виживають ті, котрі збільшують біогенну геохімічну енергію. Живі системи ніколи не перебувають у стані рівноваги й виконують за рахунок своєї вільної енергії корисну роботу проти рівноваги, якої потребують закони фізики та хімії за існуючих зовнішніх умов. Цей закон поряд з іншими є основою розробки стратегії природокористування.
12. Закон обмеженості природних ресурсів: усі природні ресурси в умовах Землі вичерпні.
Планета є природно обмеженим тілом, і на ній не можуть існувати нескінченні складові частини.
13. Закон односпрямованості потоку енергії: енергія, яку одержує екосистема і яка засвоюється продуцентами, розсіюється або разом з їхньою біомасою не зворотно передається консументом першого, другого, третього та інших порядків, а потім, редуцентам, що супроводжується втратою певної кількості енергії на кожному трофічному рівні як наслідок процесів, що супроводжують дихання.
У зворотний потік (від редуцентів до продуцентів) потрапляє дуже мало початкової енергії (не більше 0,25 %), тому термін кругообіг енергії є досить умовним.
14. Закон оптимальності: ніяка система не може звужуватися 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 природокористуванні закон оптимальності допомагає знайти оптимальні, з точки зору продуктивності, розміри для ділянок полів, вирощуваних тварин, рослин. Ігнорування закону — створення величезних площ монокультур, вирівнювання ландшафту масовими забудовами тощо — призводить до неприродного одноманіття на великих територіях і викликає порушення у функціонуванні екосистем, зумовлює екологічну кризу.
15. Закон піраміди енергій(сформульований Р. Ліндеманом): з одного трофічного рівня екологічної піраміди на інший переходить у середньому не більше 10 % енергії. Зворотний потік з більш високих на більш низькі 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 земельних площ, лісових угідь з метою забезпечення населення продовольством та іншими ресурсами.
Закон рівнозначності умов життя: всі природні умови середовища, необхідні для життя, відіграють рівнозначні ролі. Звідси випливає інший закон — сукупної дії екологічних факторів.
Закон розвитку довкілля: будь-яка природна система розвивається лише за рахунок використання матеріально енергетичних та інформаційних можливостей навколишнього середовища.
Абсолютно ізольований саморозвиток неможливий — це висновок з законів термодинаміки.
З цього закону випливають такі висновки:
— абсолютно безвідходне виробництво неможливе;
— 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 існуючими організмами;
— біосфера Землі як система розвивається за рахунок внутрішніх і космічних ресурсів.
Закон зменшення енерговіддачі в природокористуванні: процес 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).
Зростання енергетичних витрат не може бути нескінченним. Його слід розраховувати, гармонізуючи стосунки людини з природою.
16. Закон сукупної дії природних факторів(закон Мітчерліха — Тінемана — Бауле): обсяг урожаю залежить не від окремого, навіть лімітуючого фактора, а від всієї сукупності екологічних факторів одночасно.
Частку кожного фактора в сукупній дії можна визначити. Закон має силу, коли вплив монотонний і максимально виявляється кожний фактор за незмінності інших у тій сукупності, що розглядається.
17. Закон Ґрунтостомлення (зниження родючості): поступове зниження природної родючості ґрунтів відбувається через тривале їх використання й порушення природних процесів ґрунтоутворення, а також внаслідок тривалого вирощування монокультур, внаслідок накопичення токсичних речовин, що виділяються рослинами, залишків пестицидів та мінеральних добрив.
18. Закон фізико-хімічної єдності живої речовини (сформульований В.І. Вернадським): уся жива речовина Землі має єдину фізико-хімічну природу.
З цього випливає, що шкідливе для однієї частини живої речовини шкодить й іншій її частині, тільки різною мірою.
19. Закон екологічної кореляції: в екосистемі, як і в будь-якій іншій, всі види живої речовини та абіотичні екологічні компоненти функціонально відповідають один одному, випадіння однієї частини системи неминуче призводить до ви микання пов'язаних з нею інших частин екосистеми і функціональних змін.
Відомі також чотири закони екології, американського вченого Б. Коммонера:
— все пов'язане з усім;
— все мусить кудись діватися;
— природа знає краще;
— ніщо не дається даремно.
Перший закон Б. Коммонера, на думку М. Реймерса, близький за змістом до закону внутрішньої динамічної рівноваги, другий — до цього ж закону та закону розвитку природної системи за рахунок довкілля, третій — застерігає людство від самовпевненості, четвертий — знову торкається проблем, котрі узагальнюють закон внутрішньої динамічної рівноваги, закони константності й розвитку природної системи. Згідно з четвертим законом Б. Коммонера ми повинні повертати природі те, що беремо від неї, інакше катастрофа неминуча.
У 1991—1993 рр. відомий американський еколог Д. Чірас дійшов висновку, що природа існує вічно (з точки зору людини) і чинить опір деградації завдяки дії чотирьох екологічних законів:
— рециклічності або повторного багаторазового використання найважливіших речовин;
— постійного відновлення ресурсів;
— консервативного споживання (коли живі істоти споживають лише те і у тій кількості, що їм необхідно, не більше і не менше);
— популяційного контролю (природа не допускає "вибухового" росту популяцій, регулюючи кількісний склад того чи іншого виду шляхом створення відповідних умов для його існування та розмноження).
Серед законів природи зустрічаються звичні в науці закони котрі жорстко регулюють взаємини між компонентами екосистеми, але більшість є законами тенденціями, котрі діють не у всіх випадках. Є і закони-афоризми, котрі можна віднести до типу законів як обмеження різноманітності.
Закон емерджентності: ціле завжди має особливі властивості, відсутні у його частин.
Закон необхідної різноманітності: система не може складатися з абсолютно ідентичних елементів, але може мати ієрархічну організацію та інтегративні рівні*
Закон незворотності еволюції: організм (популяція, вид) не може повернутися до попереднього стану, реалізованого його предками.
Закон ускладнення організації: історичний розвиток живих організмів призводить до ускладнення їх організації шляхом диференціації органів та функцій.
Біогенний закон(Е. Геккель): розвиток індивіда скорочено повторює історичний розвиток свого виду.
Закон нерівномірності розвитку частин системи: система одного виду розвивається не строго синхронно — в той час, коли один досягає більш високої стадії розвитку, інші залишаються в менш розвиненому стані. Цей закон безпосередньо пов'язаний з законом необхідної різноманітності.
Закон збереження життя: життя може існувати тільки в процесі руху через живе тіло потоку речовин, енергії, інформації.
Принцип збереження впорядкованості (І. Пригожин): у відкритих системах ентропія не зростає, а зменшується, доки не досягається мінімальна постійна величина.
Принцип економії енергії (Л. Онсагер): при ймовірності розвитку процесу в деякій множині напрямків, що допускаються началами термодинаміки, реалізується той, котрий забезпечує мінімум розсіювання енергії.
Закон максимізації енергії та інформації: найкращі шанси самозбереження має система, що найбільшою мірою сприяє надходженню, виробленню та ефективному використанню енергії та інформації; максимальне надходження речовини не гарантує системі успіху в конкурентній боротьбі.
Періодичний закон географічної зональності A.A. Григор'єва — М.М. Будико: зі зміною фізико-географічних поясів Землі аналогічні ландшафтні зони та деякі загальні властивості періодично повторюються, тобто в кожному поясі — субарктичному, помірному, субтропічному, тропічному та екваторіальному — відбувається зміна зон за схемою: ліси — степи — пустелі.
Закон розвитку системи за рахунок навколишнього середовища: будь-яка система може розвиватися лише за рахунок використання матеріально-енергетичних та інформаційних можливостей оточуючого середовища; абсолютно ізольований саморозвиток неможливий.
Правило затухання процесів: зі зростанням ступеня зрівноваженості з навколишнім середовищем або внутрішнього гомеостазу (у випадку ізольованості системи) динамічні процеси в системі затухають.
Закон фізико-хімічної єдності живої речовини В.І. Вернадського: вся жива речовина Землі фізико-хімічно єдина, що не виключає біогеохімічних відмінностей.
Термодинамічне правило Вант-Гоффа — Арреніуса: зростання температури на 10 °С призводить до 2—3-кратного прискорення хімічних процесів. Звідси випливає небезпека підвищення температури внаслідок господарської діяльності людини.
Правило Шредінгера "про живлення" організму негативною ентропією: при впорядкованості організму краще за навколишнє середовище він віддає в це середовище більше невпорядкованості, ніж отримує. Це правило погоджується з принципом збереження впорядкованості Прижогіна.
Правило прискорення еволюції: зі зростанням складності організації біосистем тривалість існування виду в середньому скорочується, а темпи еволюції зростають. Середня тривалість існування виду птахів — 2 млн років, виду ссавців — 800 тис* років. Число вимерлих видів птахів та ссавців порівняно зі всією їхньою кількістю велике.
Принцип генетичної перед адаптації: здатність до пристосування у організмів закладена споконвічно і обумовлена практичною невичерпністю генетичного коду. У генетичній різноманітності завжди знаходяться необхідні для адаптації варіанти.
Правило походження нових видів від неспеціалізованих предків: нові великі групи організмів беруть початок не від спеціалізованих представників предків, а від їхніх порівняно неспеціалізованих груп.
Принцип дивергенції Ч. Дарвіна: філогенез будь-якої групи супроводжує ться поділом її на ряд філогенетичних гілок, котрі розходяться в різних адаптивних напрямках від середнього вихідного стану..
Принцип прогресуючої спеціалізації: група, що ступає на шлях спеціалізації, в подальшому розвитку буде йти шляхом все більш глибокої спеціалізації.
Правило більш високих шансів вимирання глибоко спеціалізованих форм (О. Марш).: швидше вимирають більш спеціалізовані форми, генетичні резерви котрих для подаль тої адаптації знижені.
Закон збільшення розмірів (зросту) та ваги (маси) організмів у філогенетичній гілці (В.І. Вернадський): в ході геологічного часу форми, що виживають, збільшують свої розміри (а відтак — вагу), а потім вимирають. Відбувається це тому, що чим менші особини, тим важче їм протистояти процесам ентропії (котрі призводять до рівномірного розподілу енергії), організовувати енергетичні потоки для здійснення життєвих функцій. Отже, в процесі еволюції розмір особин збільшується.
Аксіома адаптованості Ч. Дарвіна: кожний вид адаптований до певної, специфічної для нього, сукупності умов існування.
Екологічне правило С.С. Шварца: кожна зміна умов існування прямо або опосередковано викликає відповідні зміни способів реалізації енергетичного балансу організму.
Закон відносної незалежності адаптації: висока адап-тивність до одного з екологічних факторів не дає такого ж ступеня пристосовуваності до інших умов життя (навпаки, вона може обмежувати ці можливості через фізіолого-морфологічні властивості організмів).
Закон єдності "організм — середовище: життя розвиває ться внаслідок постійного обміну речовиною та інформацією на базі потоку енергії в сукупній єдності середовища та організмів, що його населяють.
Правило відповідності умов середовища генетичній обумовленості організму: вид може існувати лише тоді, коли оточуюче середовище відповідає генетичним можливостям пристосування цього виду до його коливань та змін.
Закон обмеженого росту (Ч. Дарвін): існують обмеження, котрі перешкоджають тому, щоб нащадки однієї пари особин, розмножуючись за геометричною прогресією, заполонили всю земну кулю.
Принцип мінімального розміру популяцій: існує мінімальний розмір популяції, нижче котрого Ті чисельність не може опускатися.
Правило А. Уоллеса: в міру просування з півночі на південь видова різноманітність зростає. Причина полягає в тому, що північні біоценози історично молодші і знаходяться в умовах меншого надходження енергії від Сонця.
Закон збіднення живої речовини в його згущеннях (Г.Ф. XІльмі): індивідуальна система, котра працює в середовищі з рівнем організації більш низьким, ніж рівень самої системи, приречена: постійно втрачаючи структуру, система через деякий час розчиняється в навколишньому середовищі. Звідси випливає важливий висновок для природоохоронної діяльності: штучне збереження екосистем малого розміру (на обмеженій території, наприклад, заповідника) призводить до їх поступової деструкції і не забезпечує збереження видів та спільнот.
Правило біологічного підсилення: при переході на більш високий рівень екологічної піраміди накопичення ряду речовин, у тому числі токсичних та радіоактивних, зростає приблизно в такій самій пропорції.
Правило екологічного дублю вання: зниклий або знищений вид в рамках одного рівня екологічної піраміди заміняє інший, аналогічний за схемою: дрібний заміняє великого, нижче організований — більш високо організованого, більш генетично лабільний та мутабельний — менш генетично мінливого. Особини стають дрібнішими, але загальна кількість біомаси збільшується.
Правило обов'язковості заповнення екологічних ніш: порожня екологічна ніша завжди і обов'язково заповнюється.
Правило екотопу або крайового ефекту: на межі біоценозів зростає число видів та особин в них, оскільки зростає число екологічних ніш внаслідок виникнення на межі нових системних властивостей.
Правило взаємопристосованості організмів в біоценозі К. Мебіуса — Г.Ф. Морозова: види в біоценозі пристосовані один до одного настільки, що їхня спільнота складає внутрішньо суперечливе, але єдине і взаємопов'язане ціле.
Принцип формування екосистеми: тривале існування організмів можливе лише в рамках екологічних систем, де їхні компоненти та елементи доповнюють один одного та взаємно пристосовані.
Закон сукцесійного сповільнення: процеси, що відбуваються в зрілих рівноважних системах, котрі знаходяться у стійкому стані, мають тенденцію до зниження темпів.
Правило максимуму енергії підтримання зрілої системи: сукцесія йде в напрямку фундаментального зміщення потоку енергії в бік зростання її кількості з метою підтримки системи.
Правило константності числа видів в біосфері: число видів, що з'являються, в середньому відповідає числу вимерлих, і загальна видова різноманітність в біосфері є постійною. Це правило стосується сформованої біосфери.
Правило множинності екосистем: множинність конкурентно-взаємодіючих екосистем є обов'язковою для підтримання надійності біосфери.
Питання про те, наскільки закони екології можна переносити на взаємовідносини людини з навколишнім середовищем, залишається відкритим, оскільки людина відрізняється від всіх інших видів.
Запитання для самоконтролю
Наведіть приклади Ґрунтостомлення.
2. Який екологічний закон порушується людиною при вирощуванні ГМО рослин?
3. Який екологічний закон порушує людство створюючи сміттєзвалища?
4. Який екологічний закон порушує людство добуваючи природні копалини?
