Екологічні закони, викладені у багатьох літературних джерелах, і ознайомитися з ними не складно. Для простоти та зручності ми тут викладаємо їх за Г. А. Білявському та ін. (1993). Основні закони наводяться за абеткою.

1.ЗАКОН БІОГЕННОЇ МІГРАЦІЇ АТОМІВ (або закон Вернадського). Основою міграції є переважний вплив 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. Закон має велике теоретичне та практичне значення. Розуміння всіх хімічних процесів неможливе без урахування дії біогенних факторів, зокрема, – еволюційних. Зараз людина впливає на функціонування всього. Негативний вплив його стає глобальним, некерованим (спустошення, деградація, вимирання).

Цей закон дозволяє "свідомо та активно попереджати розвиток негативних явищ, керувати біохімічними процесами, використовуючи м'які екологічні методи".

2.ЗАКОН ВНУТРІШНЬОЇ ДИНАМІЧНОЇ РІВНОВАГИ.

Речовина, енергія, інформація тісно пов'язані між собою. Зміна одного викликає зміну всіх, але при цьому зберігаються загальні якості системи: речовинно-енергетичні, інформаційні та динамічні.

Наслідки дії закону – після будь-яких змін обов'язково розвиваються ланцюгові реакції, які прагнуть нейтралізувати ці зміни. Необхідно пам'ятати, що незначна зміна одного показника може спричинити сильне відхилення в інших та у всій екосистемі. Вони можуть бути незворотними, перейти до глобальних. Зміни викликають реакції у відповідь, які зумовлюють відносну сталість еколого-економічного потенціалу? Штучне зростання еколого-економічного потенціалу обмежене термодинамічною стійкістю природних систем. Це відповідь на запитання чи є кінцевим зростання еколого-економічного потенціалу. Це один із найголовніших законів у природокористуванні. Він показує, що працює властивість саморегулювання, властивість відновлюватися, але за "дотримання" закону екологічного імперативу. Перевищення вимог екологічного імперативу спричиняє непередбачені зміни на локальному, регіональному та глобальному рівнях.

3.ЗАКОН ГЕНЕТИЧНОГО РІЗНОМАНІТНОСТІ.

Все живе генетично різне та має стійку тенденцію до збільшення біологічної різноманітності. Це важливо у сфері біотехнології (генна інженерія, біопрепарати) тому, що, завдяки цьому закону, завжди можна передбачати результат нововведень під час вирощування нових мікрокультур через мутації, що виникають, або поширення дії на ті види організмів, на які вони були розраховані.

4.ЗАКОН ІСТОРИЧНОЇ НЕОБХІДНОСТІ.

Розвиток біосфери та людства як цілого не походить від пізніших фаз до початкових, загальний процес розвитку односпрямований. Повторюються лише окремі елементи соціальних відносин (рабство) чи типи господарювання. Цей закон найімовірніше соціальний, а чи не екологічний. Доцільно проаналізувати дії з діями цього закону у природі.

5.ЗАКОН КОНСТАНТНОСТІ: (сформульований В.Вернадським).

Кількість живої речовини біосфери (за певний біологічний час) є постійною величиною. Цей закон тісно пов'язаний із законом внутрішньої рівноваги. За законом константності будь-яка зміна кількості живої речовини в одному з регіонів біосфери неминуче призводить до таких за обсягом змін речовини в іншому регіоні, але з протилежним знаком. Наслідком дії закону є правило обов'язкового заповнення екологічних ніш.

6.ЗАКОН КОРРЕЛЯЦІЇ (сформульований Ж.Кюв'є).

В організмі, як у цілісній системі, всі частини відповідають один одному як за будовою, так і за функціями. Зміни однієї частини неминуче викликають зміни до інших.

7.ЗАКОН МАКСИМІЗАЦІЇ ЕНЕРГІЇ (сформульований Г.Ю.Одумом і доповнений Н.Реймерсом).

У конкуренції з іншими системами зберігається та з них, яка найбільше сприяє надходженню енергії та інформації та використовує максимальну їх кількість та найбільш ефективно. Максимізація – це підвищення шансів на виживання. За цим законом система створює сховище (накопичувачі) високоякісної енергії, яка має забезпечити: а) надходження нової енергії; б) нормальний кругообіг; в) створює механізм регулювання, підтримки; г) стійкість системи та її здатність пристосовуватися до змін; д) налагодження обміну коїться з іншими системами.

8.ЗАКОН МАКСИМУМУ БІОГЕННОЇ ЕНЕРГІЇ (закон Вернадського-Бауера).

Будь-яка біологічна та "біонедосконала" система з біотою, яка перебуває в стані "стійкої нерівноваги" (динамічно рухомої рівноваги з навколишнім середовищем), збільшує, розвиваючись, свій вплив на середовище. За Вернадським виживають ті, які збільшують біогенну геохімічну енергію. На думку Бауера, всі живі системи ніколи не бувають у стані рівноваги і виконують за рахунок своєї вільної енергії корисну роботу проти рівноваги, якої вимагають закони фізики та хімії за існуючих зовнішніх умов. Цей закон є основою розробки стратегії природокористування.

9.ЗАКОН МІНІМУМУ (сформульований Ю.Лібіхом).

Стійкість організму визначається найслабшою ланкою в ланцюзі його екологічних потреб. При задоволенні мінімуму кількості та якості екологічних факторів організм виживає, якщо мінімуму немає, то система руйнується. Тому завжди потрібно шукати найслабшу ланку.

10.ЗАКОН ОБМЕЖЕНОСТІ ПРИРОДНИХ РЕСУРСІВ.

Усі ресурси вичерпні. Планета є природно-обмеженим тілом і на ній не можуть існувати нескінченні складові.

11.ЗАКОН ОДНОНАПРАВЛІННОСТІ ПОТОКУ ЕНЕРГІЇ.

Енергія, яку отримує екосистема і яка засвоюється продуцентами, розсіюється або з біомасою незворотно пересувається консументам І, ІІ і ІІІ порядків, а потім редуцентами. На кожному трофічному рівні відбуваються великі втрати (не більше 0,25% початкової енергії повертається у зворотний бік). Саме тому термін "кругообіг енергії" є досить умовним.

12.ЗАКОН ОПТИМАЛЬНОСТІ.

Жодна система не може звужуватися або розширюватися до безкінечності. Жоден організм не може перевищувати певних розмірів, які забезпечують підтримування його енергетики. Розміри залежать від умов харчування та факторів існування. У природокористуванні - це розміри ділянок полів, які вирощуються тварин, рослин. Недотримання закону призводить до неприродного одноманітності великих територіях (монокультурність), викликає порушення функціонування екосистем, екологічні кризи.

13.ЗАКОН ПІРАМІДИ ЕНЕРГІЇ (сформульований Р.Ліндеманом).

З одного трофічного рівня екологічної піраміди на інший переходить переважно не більше 10% енергії. Цей закон – основа планування забезпечення населення продовольчими та іншими ресурсами.

14.ЗАКОН РІВНОЗНАЧНОСТІ УМОВ ЖИТТЯ.

Усі природні умови середовища необхідні життя грають рівнозначні ролі. Із цього випливає інший закон - закон спільної дії екологічних факторів, який часто ігнорується.

15.ЗАКОН РОЗВИТКУ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА.

Будь-яка природна система розвивається лише за рахунок використання матеріально-енергетичних та інформаційних можливостей довкілля.

Абсолютно ізольований саморозвиток неможливий - це висновок із закону термодинаміки. Наслідок закону: а) абсолютно безвідходне виробництво неможливе; б) більш організована біотична система є постійною загрозою для менш організованих, тому в біосфері не можливе повторне зародження життя - воно буде знищене вже існуючими організмами; в) біосфера Землі як система розвивається за рахунок внутрішніх та космічних ресурсів.

16.ЗАКОН ЗМЕНШЕННЯ ЕНЕРГОВІДДАЧІ У ПРИРОДОКОРИСТУВАННІ.

У процесі отримання від природної системи корисної продукції з часом (в історичному аспекті її виготовлення в середньому витрачається дедалі більше енергії) збільшуються енергетичні витрати на одну людину.

Нині у 60 разів більше витрати енергії на добу, ніж у часі наших далеких предків, тобто. кілька тисяч років тому. Чи нескінченно це? Це можна і слід розраховувати, плануючи свої відносини з природою з метою їх гармонізації.

17. ЗАКОН СПІЛЬНОЇ 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 має чинність за певних умов - коли вплив монотонно і максимально проявляється кожен фактор при незмінності інших у тій сукупності, що розглядається.

18. ЗАКОН ТОЛЕРАНТНОСТІ (закон Шелфорда).

Лімітуючим фактором процвітання організму може бути як мінімум, так і максимум екологічного впливу, діапазон між якими визначає ступінь стійкості (толерантності) організму до цього фактора. За цим законом будь-яка надмірна кількість речовини або енергії в екосистемі стає її ворогом, забруднювачем.

19.ЗАКОН ҐРУНТОВІЗМІНЕННЯ. (зменшення родючості): поступове зниження природної родючості ґрунтів відбувається через тривале їх використання та порушення природних процесів ґрунтоутворення, а також тривалого вирощування монокультур (це накопичення токсичних речовин, що виділяються рослинами, залишки пестицидів та мінеральних добрив).

20.ЗАКОН ФІЗИКО-ХІМІЧНОЇ ЄДНОСТІ ЖИВОГО РЕЧОВИНА (сформульований В.Вернадським). Вся жива речовина Землі має єдину фізико-хімічну природу. Це означає, що шкідлива для однієї живої речовини є шкідливою і для іншої, але різною мірою. Тут є лише стійкість видів до дії того чи іншого агента. Стійкість до фізико-хімічної дії, швидкість відбору за стійкістю популяції до шкідливого агента прямо пропорційна шкідливості розмноження організму та чергування поколінь. Це означає, що тривале вживання пестицидів є недоцільним, оскільки шкідники швидко пристосовуються і виникає необхідність збільшувати кількість внесення пестицидів.

21. Закон екологічної кореляції: в екосистемі, як і в будь-якій іншій всі види живої речовини та абіотичні екологічні компоненти функціонально відповідають один одному. Випадання однієї частини системи (виду) неминуче призводить до виключення іншої частини та функціональних змін.

22.ЗАКОН НЕОБМЕЖЕНОСТІ ПРОГРЕСУ. Він визначається необмеженим розвитком від простого до складного у межах біологічної форми руху матерії. Суть закону полягає в тому, що все живе у своєму вічному безперервному та абсолютному русі прагне відносної незалежності від умов середовища існування. Але при цьому зрозуміло, що ніщо не може звільнитися від життя.

Американський вчений Б. Комонер дав визначення 4 відомим законам екології: 1) все пов'язано з усім; 2) все має кудись подітися; 3) природа краще "знає"; 4) ні що немає безслідно (за все треба платити).

Н.Реймерс зазначає, що перший закон Коммонера близький по суті до закону внутрішньої динамічної рівноваги; другий - до цього ж закону та до закону розвитку природної системи за рахунок навколишнього середовища; третій – застерігає нас від самовпевненості; четвертий - цю проблему розглядає закон внутрішньої динамічної рівноваги, закони константності та розвитку природної системи. За четвертим законом Коммонера ми маємо повертати природі те, що беремо від неї, інакше катастрофа неминуча.

Таким чином, за останні тридцять-сорок років екологія стала багатогранною комплексною наукою, головною метою якої є розробка наукових засад порятунку людства та середовища його існування – біосфери планети, раціональне природокористування та охорона природи. Тому зараз, коли екологічним вихованням охоплено всі маси населення планети, знання екологічних законів допоможе людству знайти правильні шляхи виходу з екологічної кризи. Знання екологічних законів дозволить виважено, обдумано передбачати далеку перспективу.

Все вище наведене свідчить про те, що одна частина наведених вище законів є типовими для традиційної (геккелівської) екології та є фундаментальною базою для неоекології, інша - безсумнівно є неоекологічною, і, нарешті, третина є актуальною і для традиційної екології та для неоекології.

Правила у вигляді можна трактувати як емпіричні наслідки з різних екологічних законів.

Еколого-термодинамічне правило Г.Одума, сформульоване автором у 1967 році, він спирався на концепції А.Лотки (1925) та Е.Шредінгера (1945) щодо взаємовідносин між термодинамікою та екологією - у будь-якій складній системі реально існуючого світу першорядну важливість має підтримка , що йдуть проти температурного градієнта (по Дедю, 1990, стор.364).

Правило неминучості ланцюгових реакцій (наслідок із закону внутрішньої динамічної рівноваги).

Правило нелінійності внутрішніх взаємодій (друге слідство із закону внутрішньої динамічної рівноваги).

Правило незворотності порушень (третє слідство із закону внутрішньої динамічної рівноваги).

Правило сталості еколого-економічного потенціалу (четверте слідство із закону внутрішньої динамічної рівноваги).

Правило 10% (див. закон Ліндемана або закон піраміди енергій).

Правило "м'якого" управління. М'яке, отже - опосередковане, напрямне, що відновлює природний баланс, а жорстке - це технологічне. Його можна назвати правилом доцільного перетворення природи. Це відновлення колишньої природної продуктивності чи її підвищення з урахуванням об'єктивних законів.

Правило 1% відсотка – зміна енергетики природних систем у межах 1% виводить природні системи з рівноважного (квазістаціонарного) стану. Коли відбувається перехід величини сумарної енергії за 1% від енергії сонячного випромінювання, це призводить до суттєвих аномалій – різких кліматичних аномалій (потужних циклонів, вивержень вулканів тощо), змін у характері рослинності, великих пожеж тощо.

Принципи спрямованості еволюції (Л.Онсагера) чи закон мінімальної диссипації (розсіювання) енергії та інші еволюційні теореми екології. Еволюція завжди спрямована на зниження розсіювання енергії, на її нерівномірний розподіл. Цей принцип серед інших принципів екології та природокористування слугує для розшифрування закону оптимальності.

Принцип катастрофічного поштовху - різкі зміни середовища спочатку ведуть до зниження різноманітності, а потім вибуху формоутворення.

Принцип сукцесійного заміщення – біотичні співтовариства формують закономірний ряд ЕС, що веде до найбільш стійкої в цих умовах природної системи. Це наслідок із систематичного закону.

Принцип Ле Шательє-Брауна – при зовнішньому впливі, що виводить систему зі стану стійкої рівноваги, рівновага зміщується в тому напрямку, при якому ефект впливу послаблюється. Він, серед інших значною мірою пояснює причини дії закону зниження енергетичної ефективності природокористування - що більше відхилення стану екологічного рівноваги, то значнішими мають бути енергетичні витрати на ослаблення протидії природних систем цього відхилення.

Принцип оманливого благополуччя - перші успіхи (або невдачі) у природокористуванні з перетворення природи або управлінню нею об'єктивно оцінюються лише після виявлення ходу та результатів природних ланцюгових реакцій (10-30 років) у межах природного циклу (молодий ліс спочатку може висушувати землю, а потім веде до підвищеного зволоження території).

Принцип Реді – живе походить тільки від живого, між живою і не живою речовиною існує непрохідна межа. Принцип був наново сформульований В. І. Вернадським у 1924 році.

Закони екології- загальні закономірності та принципи взаємодії людського суспільства з природним середовищем.

Значення цих законів полягає у регламентації характеру та спрямованості людської діяльності в межах екосистем різного рівня. Серед законів екології, сформульованих різними авторами, найбільшу популярність здобули чотири закони-афоризми американського вченого-еколога Баррі Коммонера (1974):

• «все пов'язано з усім»(Закон загального зв'язку речей та явищ у природі);
• «все має кудись подітися»(Закон збереження маси речовини);
• «ніщо не дається задарма»(Про ціну розвитку);
• «природа знає краще»(Про головний критерій еволюційного відбору).

З закону загального зв'язку речей та явищ у природі(«все пов'язано з усім») випливає кілька наслідків:

• закон великих чисел -сукупна дія значної частини випадкових чинників призводить до результату, майже залежить від випадку, тобто. має системний характер. Так, міріади бактерій у ґрунті, воді, тілах живих організмів створюють особливе, відносно стабільне мікробіологічне середовище, необхідне для нормального існування всього живого. Або інший приклад: випадкова поведінка великої кількості молекул у певному обсязі газу зумовлює цілком певні значення температури та тиску;
• принцип Ле Шательє (Брауна) -при зовнішньому впливі, що виводить систему зі стану стійкої рівноваги, ця рівновага зміщується у напрямку, при якому ефект зовнішнього впливу зменшується. Біологічно він реалізується у вигляді здатності екосистем до саморегуляції;
• закон оптимальності- Будь-яка система функціонує з найбільшою ефективністю в деяких характерних для неї просторово-часових межах;
• будь-які системні зміни в природі мають прямий або опосередкований вплив на людину - від стану індивіда до складних суспільних відносин.

З закону збереження маси речовини(«все має кудись подітися») витікають щонайменше два постулати, що мають практичне значення:

Баррі Коммонер писаний «...глобальна екосистема є єдине ціле, у якого нічого не може бути виграно або втрачено і яке не може бути об'єктом загального поліпшення; все, що було витягнуто з неї людською працею, має бути відшкодовано. Платежу за цим векселем не можна уникнути; він може лише відстрочений. Нинішня криза довкілля свідчить, що відстрочка дуже затягнулася».

Принцип «природа знає краще»визначає насамперед те, що може і що не повинно мати місця у біосфері. Все в природі — від найпростіших молекул до людини — пройшло найжорстокіший конкурс на право існування. В даний час планету населяє лише 1/1000 випробуваних еволюцією видів рослин та тварин. Головний критерій цього еволюційного відбору - вписаність у глобальний біотичний кругообіг, Заповненість всіх екологічних ніш. У будь-якої речовини, виробленого організмами, повинен існувати фермент, що його розкладає, і всі продукти розпаду повинні знову залучатися в кругообіг. З кожним біологічним виглядом, який порушував цей закон, еволюція рано чи пізно розлучалася. Людська індустріальна цивілізація грубо порушує замкнутість біотичного круговороту у глобальному масштабі, що може залишитися безкарним. У цій критичній ситуації повинен бути знайдений компроміс, що під силу тільки людині, яка має розум і прагнення цього.

Окрім формулювань Баррі Коммонера сучасні екологи вивели ще один закон екології. "на всіх не вистачить" (закон обмеженості ресурсів).Вочевидь, що маса поживних речовин всім форм життя Землі кінцева і обмежена. Її не вистачає на всіх представників органічного світу, що з'являються в біосфері, тому значне збільшення чисельності та маси будь-яких організмів у глобальному масштабі може відбуватися тільки за рахунок зменшення чисельності та маси інших. На суперечність між швидкістю розмноження та обмеженістю ресурсів харчування стосовно народонаселення планети вперше звернув увагу англійський економіст Т.Р. Мальтус (1798), який саме цим намагався довести неминучість соціальної конкуренції. У свою чергу Ч. Дарвін запозичив у Мальтуса поняття «боротьба за існування» для пояснення механізму природного відбору в живій природі.

Закон обмеженості ресурсів— джерело всіх форм конкуренції, суперництва та антагонізму у природі та, на жаль, у суспільстві. І скільки б не вважали класову боротьбу, расизм, міжнаціональні конфлікти суто соціальними явищами — всі вони своїм корінням сягають у внутрішньовидову конкуренцію, що набуває іноді набагато жорстокіших форм, ніж у тварин.

Істотна відмінність у цьому, що у природі внаслідок конкурентної боротьби виживають найкращі, а людському суспільстві — це зовсім негаразд.

Узагальнену класифікацію екологічних законів надав відомий радянський учений Н.Ф. Реймерс. Їм дано такі формулювання:

• закон соціально-екологічної рівноваги(необхідності збереження рівноваги між тиском на середовище та відновленням цього середовища, як природним, так і штучним);
• принцип культурного управління розвитком(Накладення обмежень на екстенсивний розвиток, облік екологічних обмежень);
• правило соціально-екологічного заміщення(необхідність виявлення шляхів заміщення людських потреб);
• закон соціально-екологічної незворотності(Неможливість повороту еволюційного руху назад, від складних форм до більш простих);
• закон ноосфериВернадського (неминучість трансформації біосфери під впливом думки та людської праці в ноосферу — геосферу, в якій розум стає домінуючим у розвитку системи «людина-природа»).

Дотримання цих законів можливе за умови усвідомлення людством своєї ролі у механізмі підтримки стабільності біосфери. Відомо, що в процесі еволюції зберігаються ті види, які здатні забезпечувати стійкість життя і навколишнього середовища. Тільки людина, використовуючи силу свого розуму, може спрямувати подальший розвиток біосфери шляхом збереження дикої природи, збереження цивілізації та людства, створення більш справедливої ​​соціальної системи, переходу від філософії війни до філософії миру та партнерства, любові та поваги до майбутніх поколінь. Все це складові нового біосферного світогляду, який має стати загальнолюдським.

Закони та принципи екології

Закон мінімуму

У 1840 р. Ю. Лібіхвстановив, що врожай часто обмежується не тими поживними речовинами, які потрібні у великих кількостях, а тими, яких потрібно небагато, але мало й у грунті. Сформульований їм закон говорив: «Речовою, що у мінімумі, управляється врожай, визначається величина і стійкість останнього у часі». Згодом до поживних речовин додали низку інших факторів, наприклад, температуру. Дія цього закону обмежують два принципи. Перший закон Лібіха суворо діє лише за умов стаціонарного стану. Точніше формулювання: «при стаціонарному стані лімітує буде речовина, доступні кількості якої найбільш близькі до необхідного мінімуму». Другий принцип стосується взаємодії факторів. Висока концентрація або доступність певної речовини може змінювати споживання мінімальної поживної речовини. Наступний закон сформульований у самій екології та узагальнює закон мінімуму.

Закон толерантності

Цей закон формулюється в такий спосіб: відсутність чи неможливість розвитку екосистеми визначається як недоліком, а й надлишком будь-якого з чинників (тепло, світло, вода). Отже, організми характеризуються як екологічним мінімумом, і максимумом. Занадто багато хорошого теж погано. Діапазон між двома величинами становить межі толерантності, у яких організм нормально реагує вплив середовища. Закон толерантності запропонував В. Шелфордв 1913 р. можна сформулювати ряд доповнюючих його пропозицій.

• Організми можуть мати широкий діапазон толерантності щодо одного фактора та вузький щодо іншого.
• Організми з широким діапазоном толерантності до всіх факторів зазвичай найпоширеніші.
• Якщо умови по одному екологічному фактору не є оптимальними для виду, то може звузитися діапазон толерантності до інших екологічних факторів.
• У природі організми дуже часто опиняються в умовах, які не відповідають оптимальному значенню того чи іншого фактора, визначеному в лабораторії.
• Період розмноження зазвичай є критичним; у цей період багато факторів середовища часто виявляються лімітуючими.

Живі організми змінюють умови середовища, щоб послабити лімітуючий вплив фізичних факторів. Види з широким географічним поширенням утворюють адаптовані до місцевих умов популяції, які називаються екотипами.Їхні оптимуми та межі толерантності відповідають місцевим умовам.

Узагальнююча концепція лімітуючих факторів

Найбільш важливими факторами на суші є світло, температура та вода (опади), а в морі – світло, температура та солоність. Ці фізичні умови існування можутьбути лімітуючими та впливаючими сприятливо. Усі чинники середовища залежить один від одного і діють узгоджено. З інших факторів, що лімітують, можна відзначити атмосферні гази (вуглекислий газ, кисень) і біогенні солі. Формулюючи «закон мінімуму», Лібіх і мав на увазі лімітуючий вплив життєво важливих хімічних елементів, присутніх у середовищі у невеликих та непостійних кількостях. Вони називаються мікроелементами і до них належать залізо, мідь, цинк, бор, кремній, молібден, хлор, ванадій, кобальт, йод, натрій. Багато мікроелементів подібно до вітамінів діють як каталізатори. Фосфор, калій, кальцій, сірка, магній, які потрібні організмам у великих кількостях, називаються макроелементами. Важливим фактором, що лімітує, в сучасних умовах є забруднення природного середовища. Головний лімітуючий фактор, Ю. Одуму, -розміри та якість « ойкоса», або нашої « природної обителі»,а не просто кількість калорій, які можна вичавити із землі. Ландшафт не лише склад запасів, а й будинок, у якому ми живемо. «Слід прагнути до того, щоб зберегти, щонайменше, третину всієї суші як відкритий простір, що охороняється. Це означає, що третина всього нашого довкілля мають становити національні або місцеві парки, заповідники, зелені зони, ділянки дикої природи тощо». Територія, необхідна одній людині, за різними оцінками коливається від 1 до 5 га. Друга з цих цифр перевершує площу, яка припадає нині на одного жителя Землі.

Щільність населення наближається до людини на 2 га суші. Придатні для сільського господарства лише 24% суші. Хоча з площі лише 0,12 га можна отримати достатньо калорій, щоб підтримати існування однієї людини, для повноцінного харчування з великою кількістю м'яса, фруктів та зелені необхідно близько 0,6 га на людину. Крім того, потрібно ще близько 0,4 га для виробництва різного роду волокна (паперу, деревини, бавовни) та ще 0,2 га для доріг, аеропортів, будівель тощо. Звідси концепція «золотого мільярда», відповідно до якої оптимальною кількістю населення є 1 млрд осіб, і, отже, вже зараз близько 5 млрд «зайвих людей». Людина вперше за свою історію зіткнулася із граничними, а не локальними обмеженнями. Подолання лімітуючих факторів потребує величезних витрат речовини та енергії. Для подвоєння врожаю необхідно десятикратне збільшення кількості добрив, отрутохімікатів та потужності (тварини або машини). До лімітуючих чинників і чисельність популяції.

Закон конкурентного виключення

Цей закон формулюється так: два види, що займають одну екологічну нішу, не можуть співіснувати в одному місці необмежено довго.

Те, який вигляд перемагає залежить від зовнішніх умов. У подібних умовах перемогти може кожен. Важливою для перемоги обставиною є швидкість зростання популяції. Нездатність виду до біотичної конкуренції веде для його відтіснення та необхідності пристосування до більш важких умов та факторів.

Закон конкурентного винятку може й у людському суспільстві. Особливість його дії нині у тому, що цивілізації що неспроможні розійтися. Їм нема куди піти зі своєї території, тому що в біосфері немає вільного місця для розселення і немає надлишку ресурсів, що призводить до загострення боротьби з усіма наслідками, що звідси випливають. Можна говорити про екологічне суперництво між країнами і навіть екологічні війни або війни, зумовлені екологічними причинами. Свого часу Гітлер виправдовував агресивну політику нацистської Німеччини боротьбою за життєвий простір. Ресурси нафти, вугілля тощо. і тоді були важливими. Ще більшу вагу вони мають у ХХІ ст. До того ж додалася потреба територій для поховання радіоактивних та інших відходів. Війни — гарячі та холодні — набувають екологічного забарвлення. Багато подій у сучасній історії, наприклад розпад СРСР, сприймаються по-новому, якщо на них подивитися з екологічних позицій. Одна цивілізація може не тільки завоювати іншу, але використовувати її для корисливих з екологічного погляду цілей. Це буде екологічний колоніалізм. Так переплітаються політичні, соціальні та екологічні проблеми.

Основний закон екології

Одним з головних досягнень екології стало відкриття, що розвиваються не тільки організми та види, а й. Послідовність спільнот, які змінюють одна одну в даному районі, називається сукцесією.Сукцесія відбувається внаслідок зміни фізичного середовища під впливом співтовариства, тобто. контролюється ним.

Висока продуктивність дає низьку надійність — ще одне формулювання основного закону екології, з якого випливає таке правило: «Оптимальна ефективність завжди менша за максимальну». Різноманітність відповідно до основного закону екології безпосередньо пов'язана зі стійкістю. Однак поки невідомо, наскільки цей зв'язок є причинно-наслідковим.

Деякі інші важливі для екології закони та принципи.

Закон емерджентності: ціле завжди має особливі властивості, відсутні в його частині.

Закон необхідної різноманітності: система не може складатися з абсолютно ідентичних елементів, але може мати ієрархічну організацію та інтеграційні рівні.

Закон незворотності еволюції: організм (популяція, вид) неспроможна повернутися до колишнього стану, здійсненому серед його предков.

Закон ускладнення організації: історичний розвиток живих організмів призводить до ускладнення їхньої організації шляхом диференціації органів та функцій.

Біогенетичний закон(Е. Геккель): онтогенез організму є коротке повторення філогенезу цього виду, тобто. індивід у своєму розвитку повторює скорочено історичний розвиток свого роду.

Закон нерівномірності розвитку елементів системи: системи одного рівня ієрархії розвиваються не суворо синхронно, тоді як одні досягають вищої стадії розвитку, інші залишаються в менш розвиненому стані. Цей закон безпосередньо пов'язаний із законом необхідного розмаїття.

Закон збереження життя: життя може існувати лише у процесі руху через живе тіло потоку речовин, енергії, інформації.

Принцип збереження впорядкованості(Я. Пригожий): у відкритих системах ентропія не зростає, а зменшується доти, доки досягається мінімальна постійна величина, завжди більше нуля.

Принцип Ле Шательє-Брауна: при зовнішньому впливі, що виводить систему зі стану стійкої рівноваги, ця рівновага зміщується в тому напрямку, при якому ефект зовнішнього впливу послаблюється.

Принцип економії енергії(Л. Онсагер): при ймовірності розвитку процесу в деякій кількості напрямків, що допускаються початками термодинаміки, реалізується те, що забезпечує мінімум розсіювання енергії.

Закон максимізації енергії та інформації: найкращими шансами на самозбереження має система, що найбільше сприяє надходженню, виробленню та ефективному використанню енергії та інформації; максимальне надходження речовини не гарантує системі успіху конкурентної боротьби.

Закон розвитку системи за рахунок довкілля: будь-яка система може розвиватися тільки за рахунок використання матеріально-енергетичних та інформаційних можливостей навколишнього середовища; абсолютно ізольований саморозвиток неможливий.

Правило Шредінгера«про харчування» організму негативною ентропією: упорядкованість організму вище навколишнього середовища, і організм віддає цього середовища більше невпорядкованості, ніж отримує. Це правило співвідноситься із принципом збереження упорядкованості Пригожина.

Правило прискорення еволюції: із 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 у порівнянні з усім їх числом велике.

Закон відносної незалежності адаптаціїВисока адаптивність до одного з екологічних факторів не дає такого ж ступеня пристосування до інших умов життя (навпаки, вона може обмежувати ці можливості через фізіолого-морфологічні особливості організмів).

Принцип мінімального розміру популяцій: існує мінімальний розмір популяції, нижче за яку її чисельність не може опускатися.

Правило представництва роду одним видом: в однорідних умовах та на обмеженій території таксономічний рід, як правило, представлений лише одним видом. Очевидно, це з близькістю екологічних ніш видів одного роду.

Закон збіднення живої речовини в острівних його згущення(Г.Ф. Хільмі): «Індивідуальна система, що працює у середовищі з рівнем організації нижчим, ніж рівень самої системи, приречена: поступово втрачаючи структуру, система через деякий час розчиниться у навколишньому середовищі». З цього випливає важливий висновок для людської природоохоронної діяльності: штучне збереження екосистем малого розміру (на обмеженій території, наприклад, заповідника) веде до їхньої поступової деструкції і не забезпечує збереження видів та угруповань.

Закон піраміди енергій(Р. Ліндеман): з одного трофічного рівня екологічної піраміди переходить на інший, більш високий рівень у середньому близько 10% енергії, що надійшла на попередній рівень. Зворотний потік із більш високих на нижчі рівні набагато слабший — не більше 0,5-0,25%, і тому говорити про кругообіг енергії в біоценозі не доводиться.

Правило обов'язковості заповнення екологічних ніш: порожня екологічна ніша завжди і обов'язково буває природно заповнена («природа не терпить порожнечі»).

Принцип формування екосистеми: Тривале існування організмів можливе лише в рамках екологічних систем, де їх компоненти та елементи доповнюють один одного та взаємно пристосовані. З цих екологічних законів та принципів випливають деякі висновки, справедливі для системи «людина — природне середовище». Вони належать до типу закону обмеження різноманітності, тобто. накладають обмеження на діяльність людини із перетворення природи.

Закон бумерангу: все, що витягнуто з біосфери людською працею, має бути повернено їй

Закон незамінності біосфери: біосферу не можна замінити штучним середовищем, як, скажімо, не можна створити нові види життя Людина неспроможна побудувати вічний двигун, тоді як біосфера і є практично «вічний» двигун.

Закон крокреневої шкіри: глобальний вихідний природно-ресурсний потенціал у ході історичного розвитку безперервно виснажується. Це випливає з того, що жодних принципово нових ресурсів, які могли б з'явитися, нині немає. Для життя кожної людини на рік необхідно 200 т твердих речовин, які вона за допомогою 800 т води та в середньому 1000 Вт енергії перетворює на корисний для себе продукт. Все це людина бере з вже наявного в природі.

Принцип віддаленості події: нащадки що-небудь вигадають для запобігання можливим негативним наслідкам Питання, наскільки закони екології можна переносити на взаємини людини з довкіллям, залишається відкритим, оскільки людина відрізняється від інших видів. Наприклад, більшість видів швидкість зростання популяції зменшується зі збільшенням її щільності; у людини, навпаки, зростання населення цьому випадку прискорюється. Деякі регулюючі механізми природи відсутні в людини, і це може бути додатковим приводом для технологічного оптимізму в одних, а для екологічних песимістів свідчити про небезпеку такої катастрофи, яка неможлива для жодного іншого виду.

Правильна відповідь – Б

Серед перерахованих видів їжака збірна та тимофіївка лугова відносяться до групи злаківта ці два види визначають найбільш високу господарську продуктивність луки. Серед рослин особливе місце займає конюшина червона, що відноситься до другої групи - бобові, Серед яких даний вид найбільш цінний у господарському відношенні. Деревій звичайний відноситься до групи - різнотрав'я,рослини якої за значимістю мають менш цінне кормове значення, але цей вид має першорядне кормове значення, в порівнянні з іншими видами цієї групи. Тим самим цей луг має високу кормову гідність.

Відповідь А. Серед перерахованих видів до групи злаківвідносяться два види, з яких тільки їжака збірна має високу кормову продуктивність. Білоус, що стирчить, має щільні і короткі дерновини з укороченими пагонами, тому в порівнянні з іншими злаками має незначну кормову цінність. Усі види жовтців відносяться до групи – різнотравя і мають жодне кормове значення, крім того, квітучі види помітно знижують господарську продуктивність луки, тому що їх квітки містять алкалоїди, які негативно впливають на здоров'я пасовищних тварин. Перстач (калган) також відноситься до різнотрав'юі помітно знижує кормову гідність луки, тому що товсте дерев'янисте кореневище містить багато дубильних речовин. Тим самим луг має не високу кормову гідність.

Відповідь Ст.До групи злаків, як найбільш цінних у господарському значенні видів, відноситься луговик дернистий, але його грубе листя не становить великої кормової цінності. Конюшина повзуча, що відноситься до групи – бобові, має важливе господарське значення, але через низькорослість по укосу поступається іншим видам конюшини. До групи – різнотрав'я, відноситься герань лугова та щавель. Герань лугова досить грубий корм і відноситься до малоцінних господарських кормових рослин. Щавель пірамідальний також відноситься до малоцінних рослин і знижує господарську продуктивність луки рослин, так як має товстий корінь, що глибоко йде в грунт, досить грубе і високе стебло і суцвіття, а листя їстівні до дозрівання насіння. Тим самим луг має низьку кормову гідність.

Відповідь Р.Серед перерахованих рослин тільки їжака збірна має високу кормову гідність і належить до групи – злаків. Лядвенець рогатий відноситься до групи - бобові і безумовно покращує господарське значення луки, як і всі рослини з сімейства бобові, хоча в період цвітіння рослина є отруйною. Лютик золотистий, що відноситься до групи - різнотрав'я,як і всі жовтці містять алкалоїди, що знижують господарську продуктивність луки, так негативно впливають на здоров'я кормових тварин. Осока волосоподібна відноситься до четвертої групи рослин - осокам,які мають найнижчу господарську продуктивність. Тим самим луг має низьку кормову гідність.

Література:

1. Літня практика з геоботаніки. За ред. - Л.: вид. Ленінгр. ун-ту, 1983;

2. , . Літня польова практика з ботаніки. - М.: Просвітництво, 1986

3. . Екологія - М.: "Вища школа", 2000.

Підсумки 15-ї Всеросійської екологічної олімпіади школярів

В екологічній олімпіаді, яка цього року проходила у м. Геленджику з 22 по 29 квітня, взяли участь 261 школяр із 60 регіонів країни. Олімпіада проходила у два тури: I тур включав 7 тестових завдань для 8–10-х класів та 9 завдань для 11-х класів, на II турі, як завжди, відбувався захист екологічних проектів.

При вирішенні завдань І туру, як і минулого року, потрібно було не просто вибрати одну правильну відповідь із чотирьох, а й обґрунтувати свій вибір, показавши неправильність інших трьох відповідей, – тільки тоді можна було сподіватися на отримання найвищого балу.

Усі проектні роботи школярів попередньо (при заїзді на олімпіаду) шифрувалися, а виконання письмових робіт (тестових завдань) видавалися спеціальні бланки.

І тур. Приклади тестових завдань

Розвиток міст обумовлено впливом найрізноманітніших екологічних факторів, серед яких основним не є:

а) географічне розташування;
б) гідрогеологічні та кліматичні умови;
в) особливості рельєфу;
г) видова різноманітність.

Важливою екологічною особливістю міських насаджень, порівняно з природними екосистемами, є:

а) розімкненість круговороту води;
б) природне різноманіття видового складу дерев та чагарників;
в) природне різноманіття видового складу птахів та членистоногих;
г) розімкненість кругообігу біогенних елементів.

Вихухоль - рідкісний вид ссавців, занесений до Червоної книги Росії. Середня тривалість життя хохулі в природі не перевищує трьох років. Значна шкода природним популяціям завдає браконьєрська лов риби мережами, в яких звірята заплутуються і гинуть. У 1997 р. до національного парку «Орлівське полісся» з Окського заповідника з метою реакліматизації перевезли 20 вихухолів (10 самців та 10 самок). Звірків випустили трьома групами в озеро Рясник, Льговський став і річку Витебень. У вересні 2001 р. науковці провели облік та встановили, що на території парку проживає не менше 12 звірків. Результати реакліматизації можна вважати:

а) успішними, тому що звірята були випущені і потім виявлені у трьох різних біотопах (озеро, річка, ставок);
б) успішними, тому що виявлені в 2001 р. хохули представляють аборигенне населення;
в) успішними, т.к. співвідношення самців і самок серед випущених 1997 р. звірків становило 1:1, що забезпечує стабільне відтворення популяції;
г) неуспішними, тому що у 2001 р. було виявлено менше особин, ніж випущено у 1997 р.

У 1991 р. в Архангельській області було створено Кенозерський національний парк для збереження природних та історичних культурних комплексів. Територія парку є нетиповою для підзони середньої тайги мозаїкою ландшафтів, що включає ділянки лісу, поля, селища, дороги, озера, болота, волоки та канали. В даний час ця унікальна різноманітність ландшафтів починає зникати – вся територія заростає лісом. Оптимальним способом збереження природно-культурної спадщини Кенозерського національного парку може бути:

а) вирубування лісу на території парку;
б) переведення національного парку до категорії заповідника з повною забороною господарської діяльності;
в) залучення більшої кількості туристів для відвідування парку;
г) активізація традиційного природокористування на території парку.

Відомо, що саранчові завдають істотної шкоди посівам та пасовищам. Вчені Новосибірського державного університету показали, що злакоядные саранчі відіграють важливу позитивну роль у мінеральному харчуванні рослин у період вегетації, виступаючи як «сполучна ланка» пасовищної та детритної ланцюгів харчування. Це можна пояснити тим, що саранчові:

а) є детрітофагами;
б) викидають разом з виділеннями мікроорганізми, що переводять азот з повітря і ґрунту в форму, що засвоюється рослинами;
в) викидають разом з виділеннями мікроорганізми, що розкладають целюлозні залишки пошкоджених рослин;
г) розмивають кругообіг біогенних елементів у системі грунт-рослина.

Відповідно до положень системології (синергетики), мета функціонування складної системи полягає у забезпеченні власного сталого стану. Система, таким чином, працює не тільки і не так на сьогодення, як на майбутнє. Тоді зміст діяльності людини щодо забезпечення сталого розвитку полягає у забезпеченні:

а) сталого стану людської спільноти;
б) стійкого стану системи природа-суспільство;
в) стійкості природних систем;
г) стабільне існування сучасної цивілізації.

Відповідно до екологічних законів будь-який вид здатний до безмежного зростання чисельності, займаючи всі придатні життя екологічні ніші (так зване тиск життя). Тому причиною існування рідкісних організмів, що перебувають під загрозою зникнення, є:

а) види діяльності людини, що завдають непоправної шкоди біорізноманіттю;
б) конкурентні міжвидові відносини;
в) конкурентні внутрішньовидові відносини;
г) фактори-обмежувачі, що перекривають здатність видів збільшувати свою чисельність.

Як один з показників еволюційного розвитку екосистеми використовують співвідношення продуктивності (Р) та біомаси (В) системи. На певних стадіях еволюції це співвідношення змінюється на користь збільшення продуктивності за відносно невеликої біомаси. Такі періоди відповідають етапам накопичення та «складування» органічної речовини, що перетворюється надалі на поклади вугілля та нафти. У разі аутогенної еволюції (самопороджуваної, без втручання ззовні) співвідношення Р/В:

а) збільшується;
б) зменшується;
в) не змінюється;
г) ставлення продуктивності до біомаси не пов'язані з еволюційними процесами.

Перспективи зростання населення Землі за:
I – стандартне зниження народжуваності та різке скорочення смертності; II – стандартне зниження народжуваності та стандартне скорочення смертності; III – різке зниження народжуваності та різке скорочення смертності; IV – різке зниження народжуваності та стандартне скорочення смертності

Сучасний розвиток людства характеризується зміною закономірностей зростання народонаселення і так званим демографічним переходом. Демографічний перехід є:

а) період припинення зростання чисельності населення Землі;
б) початок зменшення чисельності населення Землі;
в) період скорочення приросту населення Землі;
г) період різкого збільшення чисельності населення Землі.

У біосфері багато процесів пов'язані з негативними зворотними зв'язками, які забезпечують відносне сталість її параметрів. Незважаючи на деякі суттєві коливання, концентрація вуглекислого газу в атмосфері Землі зберігається в досить вузькому інтервалі значень від 0,18 до 0,3 за останні 400 тис. років. Ця відносна сталість підтримується завдяки:

а) взаємодії вуглекислого газу з компонентами води Світового океану;
б) діям людини щодо зниження надлишкової концентрації СО 2 ;
в) випаровування надлишку вуглекислого газу через атмосферу в космос;
г) взаємодії вуглекислого газу в системі грунт-атмосфера.

Сонячна радіація та енергетичний баланс Землі

Рослини лугових екосистем відрізняються великою інтенсивністю фотосинтезу, що є основою їх високої господарської продуктивності (враховується надземна фітомаса, що зрізується при косовиці або стравлюється при пастьбі). Флористичний склад лугового травостою дуже різноманітний, тому виділяють 4 групи рослин за їхньою господарською значимістю: злаки, бобові, різнотрав'я, осоки. Найбільш високою господарською цінністю характеризується група, що включає:

а) їжу збірну, білоус, що стирчить, жовтець повзучий, перстач прямостоячий (калган);
б) їжу збірну, тимофіївку лучну, конюшина червона, деревій звичайний;
в) луговик дернистий, конюшина повзуча, щавель пірамідальний, герань лугову;
г) їжу збірну, лядвенець рогатий, жовтець золотистий, осоку волосоподібну.

На аеродромі «Ульяновськ» проводились щомісячні дослідження частоти зіткнення літаків із птахами. Загалом за рік відмічено 29 випадків зіткнення (36 особин), чотири з яких призвели до пошкодження повітряних суден. Найчастіше літаки збивали польових жайворонків, чорних стрижів, кобчиків. За результатами досліджень виявилося, що зіткнення мають сезонний характер. Такий висновок було зроблено тому, що кількість зіткнень:

а) прямо пропорційно до частоти польотів літаків;
б) збільшується взимку та влітку;
в) збільшується з кожним місяцем;
г) збільшується навесні та восени.

Рідкісний європейський підвид середнього дятла характеризується яскраво вираженою приуроченістю до старих дубових лісів. Тісний екологічний зв'язок з дубом робить середнього дятла вкрай уразливим у зв'язку з повсюдним зведенням дібров. Фахівці заповідника «Брянський ліс» та Союзу охорони птахів Росії проаналізували, як різні способи рубання лісу впливають на збереження місць проживання виду. Виявилося, що найбільше збереженню середовищ середнього дятла загрожують:

а) ландшафтні рубки, у яких рівномірно вирубуються дерева різного віку;
б) вибіркові рубки, у яких видаляються дерева менш цінних, ніж дуб, мелколиственных порід;
в) поступові рубки, при яких стиглий деревостій вирубується навколо груп підросту поступово протягом 30-40 років;
г) рубки догляду, при яких забираються усохлі, пошкоджені, ослаблені, уражені шкідливими комахами та хворобами дерева.

Товста шкаралупа горіха або волокниста шишка, в якій заховано насіння сосни, збільшують час, що витрачається тваринам на витяг одиниці «справжньої їжі». Ця особливість, що призводить до того, що споживачеві залишається менше їжі, є:

а) тупикову гілка розвитку «жертви»;
б) тупикову галузь розвитку «споживача»;
в) засіб фізичного захисту «жертви»;
г) засіб хімічного захисту жертви.

Діапауза (стан спокою у тварин) добре вивчена у комах. У життєвому циклі однорічної комахи – кобилки (сім. саранчових, загін прямокрилих) – присутня облігатна діапауза, яка припадає на стадію:

а) личинки, та її розвиток припиняється;
б) яйця, та її розвиток зупиняється;
в) личинки, і вона перестає линяти;
г) імаго, і комаха перестає розмножуватися.

Зоомаса суші:

а) приблизно дорівнює фітомасі;
б) набагато менше фітомаси;
в) значно перевищує фітомасу;
г) залежить від географічного розподілу автотрофів.

Приблизно через 60 років після вирубки великої ділянки у зоні змішано-хвойних лісів утворився фітоценоз, у складі якого: у 1-му ярусі домінує береза; у 2-му ярусі – береза ​​та осика; в 3-му ярусі - «малорослі» деревини: клен, липа, горобина звичайна; у 4-му ярусі – чагарники (підлісок): бересклет бородавчастий, жостер, черемха; у підрості, в основному, ялина звичайна; у 5-му ярусі – трав'янисті рослини: осока волосиста, купир лісовий, кислиця звичайна, мохи, зірочка злакова та інші види. Через 80-100 років після вирубки структура деревостою, ймовірно, характеризуватиметься тим, що:

а) збережеться березняк;
б) сформується дрібнолистяний ліс, т.к. береза ​​та осика з другого ярусу вийдуть у перший і стануть домінуючими видами у співтоваристві;
в) сформується змішаний ліс з величезним переважанням широколистяних порід, т.к. береза ​​та ялина будуть створювати умови для їх успішного розвитку;
г) сформується ялиновий ліс.

У Росії існують регіони, де ймовірність прояву негативних змін в екосистемах і виснаження природно-ресурсного потенціалу в багато разів вище за допустимий, і, як наслідок, у населення вищий ризик втрати здоров'я. Стратегія охорони навколишнього середовища в нашій країні спрямована насамперед на недопущення появи таких зон екологічного лиха, до яких належать території:

а) із стійким підвищеним рівнем антропогенного навантаження, зниженням родючості ґрунтів, підвищеним рівнем захворюваності населення;
б) з незворотними змінами навколишнього середовища, що спричинили суттєве погіршення здоров'я населення, руйнування природних екосистем;
в) із стійкими негативними змінами навколишнього природного середовища, що відбуваються внаслідок впливу негативних антропогенних факторів та загрозливими здоров'ю населення, станом природних екосистем;
г) у зоні допустимого екологічного ризику, на яких можливі негативні зміни в природному та навколишньому середовищі, спричинені антропогенними чи іншими впливами.

ІІ тур. Захист екологічних проектів

Конкурсні екологічні проекти попередньо розподілялися за секціями та оцінювалися у балах у три етапи.

І етап.Проект попередньо (до захисту) оцінювався рецензентом за 14 показниками, у своїй максимальна оцінка за кожним показником становила 2 бали, тобто. всього можна було здобути 28 балів.

Показники оцінки рукопису.

1. Обґрунтованість теми проекту: доцільність аргументів, які б підтверджували актуальність теми.
2. Конкретність, ясність формулювання мети, завдань, і навіть їх відповідність темі проекту.
3. Інструментальність гіпотези: забезпечує гіпотеза досягнення мети проекту чи ні.
4. Фундаментальність огляду: використання сучасних основних робіт на тему.
5. Всебічність та логічність огляду: висвітлення значимих задля досягнення мети аспектів проблеми.
6. Теоретична значущість огляду: як представлено та обґрунтовано модель об'єкта, показано її недоліки.
7. Обґрунтованість методик: доведена логічно та/або наведенням фактів.
8. Доступність методик самостійного використання автором (чи авторами) проекту.
9. Логічність та обґрунтованість експерименту (спостереження), обумовленість логікою вивчення об'єкта.
10. Наочність (різноманітність методів) уявлення результатів: графіки, малюнки, схеми, фото.
11. Дискусійність (полемічність): обговорення отриманих результатів із різних точок зору, позицій.
12. Оригінальність позиції автора, наявність власної позиції (точки зору) отримані результати.
13. Відповідність висновків змісту мети та завдань.
14. Конкретність висновків та рівень узагальнення: відсутність міркувань, зокрема, загальних місць, посилань на інших.

ІІ етап.Учасник заповнює бланк автореферату, який містить 12 пунктів (без використання тексту проекту). Максимальна оцінка кожного питання також 2 бали, а загальна – 24 бали.

1. Тема дослідження.
2. Об'єкт(и) та досліджувана властивість (предмет).
3. Актуальність.
4. Ціль дослідження.
5. Завдання дослідження.
6. Гіпотеза.
7. Методика (за схемою: № – назва методу – яка властивість і як ви вивчали – отримані дані (розмірність).
8. Обладнання та матеріали (за схемою: № – назва – призначення (навіщо) – спосіб застосування).
9. Схема досвіду (експерименту та/або спостереження).
10. Статистична обробка (коротко описати етапи).
11. Наочне уявлення дослідних даних (представити як діаграми, гістограми дослідні дані, отримані під час дослідження).
12. Висновки.

ІІІ етап.Заслуховування повідомлення на предметну секцію. Оцінка проводиться трьома експертами.
ми (членами журі) за наступними 9 показниками (максимальна оцінка за кожен показник – 2 бали, а загальна – 18 балів).

1. Відповідність повідомлення заявленій темі, меті та завданням проекту.
2. Структурованість (організація) повідомлення, що полегшує розуміння його змісту.
3. Культура виступу – читання з аркуша чи розповідь, звернений до аудиторії.
4. Доступність повідомлення: зміст проекту, його цілі, завдання, методи та результати.
5. Доцільність, інструментальність наочності, рівень її використання.
6. Дотримання тимчасового регламенту повідомлення (трохи більше 7 хв).
7. Чіткість і повнота відповіді додаткові питання сутнісно повідомлення.
8. Володіння спеціальною термінологією на тему проекту, використаної в повідомленні.
9. Культура дискусії – вміння зрозуміти співрозмовника та аргументовано відповісти на його запитання.

Широту охоплення екологічних досліджень можна подати за списком тем проектів, представлених лише в одній секції – «Промислова та урбоекологія»:

«Сміттєвий бум»;

«Екологічна оцінка атмосферного повітря у м. Вятські Поляни»;

"Вивчення проблеми очищення стічних вод м.Череповця";

"Комплексна біоіндикація токсичності бурових шламів";

«Скринінг токсикостійких рослин для фіторемедіації хімічних відходів»;

"Виробництво біопалива як спосіб використання деревних відходів на прикладі Арського лісгоспу";

"Бутильована вода як альтернативне джерело питного водопостачання м. Казані";

«Динаміка зміни біомаси та складу мікрофлори за різних способів компостування гною»;

«Антропогенна трансформація ґрунтового покриття в рекреаційних зонах на прикладі Центрального парку м. Білгорода»;

"Сучасне використання альтернативних джерел енергії";

"Каталітичний метод очищення повітря від сірчистого газу";

«Утилізація та переробка твердих побутових відходів у м. Новокуйбишевську»;

«Органічне землеробство сьогодні: проблеми та шляхи вирішення»;

«Рециклінг полімерних відходів у м. Ульянівську».

Проекти на захист представляли у вигляді презентацій на засіданнях секцій: «Екологія рослин і тварин», «Гідроекологія», «Промислова екологія та урбоекологія», «Екомоніторинг та природні території, що особливо охороняються», «Соціальна та медична екологія». Найбільше проектів було представлено на секціях промислової екології та урбоекології (50 робіт) та екології рослин. Переможцями олімпіади стали 117 школярів, які вибороли золоті, срібні, бронзові медалі, а також грамоти.

У ході олімпіади практично щодня проходили «круглі столи» зі школярами та керівниками, що їх супроводжували. Були зустрічі з вченими та методистами, проходили майстер-класи, відбулася зустріч усіх учасників олімпіади з головою Комісії з екологічної безпеки та охорони навколишнього середовища Громадської палати РФ, керівником Центру екологічної політики Росії, чл.кор. РАН, д.б.н., проф. В.М. Захаровим.

Школярам було запропоновано дуже цікаву, насичену культурну програму з екскурсіями до Пшадських дольменів, на Маркотхський хребет, на Бігіуські водоспади. Учасники олімпіади здійснили морську прогулянку до с. Джанхот із відвідуванням дачі Короленка, відвідали скелю «Парус», піцундський сосновий бір, а також дельфінарій, океанарій, краєзнавчий музей у м. Геленджику та ін. Олімпіада завершилася дискотекою та феєрверком на площі перед палацом культури.

1. У Європейській Росії річковий бобр ще на початку історичного періоду майже суцільно заселяв водоймища лісової та лісостепової зон і надавав глибокий вплив на величезні території. Будуючи греблі, бобри перетворюють долину річки чи струмка на каскад слабопроточних ставків. У межах 30-50 метрової прибережної смуги бобри виїдають чагарники, обгризають і валять дерева, переважно верби, осики, тополі. При природному розселенні бобрів спостерігається:

а) всихання дерев та чагарників на підтоплених ділянках зі зміною лісу на болото та поява на берегах мятлика, тимофіївки та типчака;

б) поширення на прибережних ділянках лісу верб і осин з кореневою системою, розташованої на невеликій глибині та розкинутої вшир;

в) збільшення активності представників ґрунтової макрофауни: личинок жужелиць і хрущів, дощових черв'яків, мокриць, капустян і багатоніжок;

г) підвищення щільності заселення донного мулу ставків малощетинковими черв'яками (трубочниками) та личинками комарів-дергунів (хірономід).

2. Відповідно до екологічних законів будь-який вид здатний до безмежного зростання чисельності, займаючи всі придатні для життя екологічні ніші (так званий «тиск життя»). У цьому випадку наявність рідкісних організмів, що знаходяться під загрозою зникнення, обумовлюється:

а) діяльністю людини, яка завдає непоправної шкоди біорізноманіттю на планеті;

б) конкурентними міжвидовими відносинами;

в) конкурентними внутрішньовидовими відносинами;

г) існування факторів-обмежувачів, що перекривають здатність видів збільшувати свою чисельність.

3. Під морфологічним прогресом у класичній біології (за А.Н. Северцову) розуміють:

а) адаптацію організмів до довкілля;

б) еволюцію організмів шляхом ускладнення їх організації;

в) еволюцію організмів шляхом спрощення їх організації;

г) еволюцію організмів шляхом максимального використання ресурсів середовища.

4. Загальною закономірністю типової сукцесії є:

а) поступове посилення значення детритних ланцюгів живлення за одночасного зниження значення пасовищних ланцюгів;

б) дедалі більше структурне та хімічне спрощення накопиченої органічної речовини;

в) збільшення розімкненості біогеохімічного круговороту речовин у поєднанні з посиленням міжвидових зв'язків;

г) збільшення числа вільних екологічних ніш із поступовою зміною більших організмів дрібнішими.

5. Швидкість сукцесійного процесу значною мірою залежить від:

а) тривалості життя організмів, які грають основну роль у додаванні та функціонуванні екосистем;

б) співвідношення видів-едифікаторів та нечисленних видів;

в) видового розмаїття та співвідношення продуцентів, консументів та редуцентів;

г) різноманіття біотичних зв'язків, складності ланцюгів та мереж живлення.

6. Як правило, у штучних екосистемах, особливо в агроценозах, чисельність шкідників сільськогосподарських культур при масових спалахах їх розмноження багаторазово перевершує їх у природних спільнотах. Головною причиною такої різниці є:

а) висока біологічна різноманітність агроценозів;

б) чергуванням різних культур відповідно до сівозміни;

в) великі простори, зайняті однією культурою (монокультури);

г) невисока продуктивність агроценозів.

7. Характерне для морських екосистем переважання біомаси рослиноїдних тварин над біомасою водоростей обумовлено:

а) суттєвими відмінностями тривалості життя продуцентів та консументів;

б) роз'єднаність продуцентів та фонду доступних біогенів;

в) геобіохімічними процесами у водних екосистемах;

г) переважання тварин із короткою тривалістю життя.

8. Ланцюги, що починаються з відмерлих залишків рослин, трупів та екскрементів тварин, називають:

а) ланцюгами виїдання;

б) пасовищними ланцюгами;

в) детрітними ланцюгами;

г) ланцюгами споживання;

9. Сукцесія не досягне фази клімакс-формації, якщо:

а) різноманітності видів недостатньо для нормального природного ходу сукцесійного процесу, а місце існування різко порушено;

б) біогени накопичуються на окремих трофічних рівнях із збереженням швидкості обороту генерацій продуцентів та консументів;

в) розвиток екосистеми здійснюється від появи піонерних видів організмів до заключної стадії розвитку біоценозу;

г) зміна одного біоценозу іншим спрямовано підвищення стійкості функціональних компонентів природної екосистеми.

10. У ході сукцесійного процесу співтовариства зазнають ряду стадій розвитку від піонерного до клімаксового, або корінного. Характерною особливістю клімаксової спільноти НЕ є:

а) максимальний ступінь замкнутості біологічного круговороту;

б) максимальна продуктивність спільноти;

в) максимальну кількість видів у співтоваристві;

г) максимальний приріст біомаси.

11. У тропічних лісах Венесуели у деяких видів дерев частина коренів росте вгору власним стовбуром. Екологічною причиною цього є:

а) щільність та сухість ґрунту;

б) надмірна насиченість ґрунту мінеральними солями;

в) бідність ґрунту біогенами та їх наявність у дощовій воді;

г) насиченість ґрунту отруйними речовинами.

12. Листя сукулентів – рослин посушливих місцепроживання – характеризуються:

а) редукованими продихами, недиференційованим мезофілом, відсутністю кутикули, розвиненою аеренхімою;

б) частим розсіченням, відсутністю механічної тканини;

в) товстою кутикулою, потужним восковим нальотом, клітинами з великими обводненими вакуолями, зануреними продихами;

г) добре розвиненою склеренхімою, переважанням зв'язаної води.

13. Склад біоценозу за видами та чисельністю особин визначається:

а) сукупністю оптимальних абіотичних факторів;

б) відхиленням екологічних умов від оптимуму у межах біотопу;

в) фактором середовища, який найбільш несприятливий (перебуває у своєму мінімумі чи максимумі) для цієї спільноти;

г) біотичним оточенням, у якому можливі найшвидші темпи зростання та розмноження всіх видів, що становлять співтовариство.

14. Сили та явища природи, які зобов'язані своїм походженням діяльності людини, називають:

а) абіотичні фактори;

б) природними умовами;

в) антропогенними факторами;

г) довкіллям.

15. До проявів дії абіотичних факторів середовища відносять розселення:

а) лопуха великого; в) кульбаби лікарської;

б) горобини звичайної; г) дуба черешчастого.

Завдання 1.Виберіть та обґрунтуйте правильну відповідь.

Діапауза – стан спокою у тварин, вивчена у комах. У життєвому циклі однорічної комахи – кобилки (сім. Саранчові, загін Прямокрилі) – присутня облігатна діапауза, яка припадає на стадію. Поясніть значення діапаузи:

А) личинки, та її розвиток припиняється

Б) яйця, та її розвиток зупиняється

В) личинки, і вона перестає линяти

Г) імаго та комаха перестає розмножуватися

Завдання 2.При аналізі свіжого зразка ґрунту було отримано такі результати. Після неодноразового нагрівання при 110 0 С і охолодження в ексикаторі його постійна суха маса дорівнювала 45 г. Потім після неодноразового прожарювання в тиглі і охолодження в ексикаторі, його нова маса склала 30 г. Розрахуйте абсолютну вологість вихідного зразка і вміст в ньому. .у свіжому грунті) органіки.

Завдання 3. Баланс чисельності різних видів в екосистемі забезпечується внаслідок дії різних екологічних факторів. Внаслідок цього чисельність та споживання ресурсів для кожного виду лімітовано. За рахунок яких процесів (чинників) у людському суспільстві стало можливим суттєве розширення цих кордонів?

Завдання 4.Чи правильне твердження, відповідь обґрунтуйте:

Гомеостаз – властивість, характерна для організму, що проявляється в …………………………………………………(здатності організму як системи підтримувати сталість внутрішнього середовища, що забезпечує її оптимальну життєдіяльність).(Гомеостаз - властивість біологічних системзберігати відносну динамічну стійкість параметрів складу та функцій))але характерне для біосфери.

Завдання 5.Інвазія – це …………………………………………………(поява виду біля, де раніше його був)

©2015-2019 сайт
Усі права належати їх авторам. Цей сайт не претендує на авторство, а надає безкоштовне використання.
Дата створення сторінки: 2016-04-11