Екологія сучасна наука про довкілля

 В залежно від місцевості, відношення до людської діяльності, ступеня насичення, повноцінності і т.п. розрізняють біоценози суші, води, природні та антропогенні, насичені і ненасичені, полночленние і неполночленние.

Під час вивчення екосистем характеризують: 1) їх видовий чи популяційний склад  і кількісне співвідношення видових  популяцій; 2) просторове розподіл окремих  елементів; 3) сукупність усіх зв'язків, у першу чергу - ланцюгів живлення.

Екосистеми - Відкриті термодинамічні функціонально цілісні системи, які існують за рахунок надходження з навколишнього середовища енергії та частково речовини і які саморозвиватися і саморегулюється.

Завданням екології є пошук законів функціонування та розвитку даної галузі.

Закон мінімуму. В 1840 році Ю. Лібіх встановив, що врожай зерна часто лімітується  не тими поживними речовинами, котрі  вимагаються у великих кількостях, а тими, котрих потрібно небагато, однако їх мало в грунті.

Він сформував закон, згідно з котрим “Речовиною, що є в мінімумі, регулюється врожай і визначається величина та стійкість його в часі”. Дію цього закону обмежують 2 принципи. Згідно з 1 принципу закон Лібіху застосовується лише за умов стаціонарного стану. Його більш точне формулювання: “При стаціонарному стані лімітуючою буде та р-на доступні кількості котрої найбільш близькі до необхідного мінімуму. 2 принцип стосується взаємодії факторів. Нова концепція та доступність деякої речовини може змінити споживання. Мінімальні поживної рідини організм тоді заміняє одну, дефікритну речовину іншою, що є в надлишку.

Якщо  кількість та якість екологічних  ф-рів близькі до необхідного  організму мінімуму, він виживає, якщо менші за мінімум, організм гине, е.с. руйнується.

Наступний закон узагальнює закон мінімуму.

2 закон толерантності (закон Шелфорда-1913 р.)

Він формується наступним чином: відсутність  або неможливість розвитку е.с. визначається не лише нестачею, але й надлишком  будь-якого з факторів (тепло, світло, вода і т.д.). Таким чином, організми  характеризуються як мінімумом, так і максимум ін.словами цей закон може бути виражений наступним чином: 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 законом будь-який надлишок речовини чи енергії в е.с. стає її ворогом  забруднювачем. Діапазон між 2 величинами складає межі толерантності в  котрих організм нормально функціонує і реагує на вплив середовища.

3. Закон біогенної міграції атомів (закон Вернадського):  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 О2, СО2, Н2, N, фосфором та іншими речовинами середовища. Розуміння всіх хімічних процесів, що відбувається в геосферах, неможливе без врахування дії біогенних факторів, зокрема – еволюційних.

4.Закон  внутрішньої динаміки рівноваги: речовина, енергія, інформація та динаміка якості окремих природніх систем та їх 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 – речовини, енергетичні, інформаційні та динамічні.

5. Закон оптимальності: ніяка система  не може звужувати 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 природокор-ні закон оптимальності допомагає знайти оптимальні, з точки зору, продуктивності розміри для ділянок полів, вирощуваних тварин, рослин.

7. Закон одно спрямованості потоку енергії: енергія, яку одержує е.с. і яка засвоюється продуцентами, розсіюється або разом з їх біомасою незворотньо передається консументам 1,2,3 і інших порядків, а потім редуцентам, що супроводжується втратою певної кількості енергії на кожному трофічномуу рівні як наслідок процесів, які супроводжують дихання.

У зворотній потік (від редуцентів до продуцентів) потрапляє дуже мало початкової енергії не більше 10% енергії. Зворотній потік з більш високих  на більш низьки 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 земних площ, лісних угідь  з метою забезпечення населення  продовольством та ін. ресурсами.

8. Закон рівнозначності умов життя: всі природні умови середовища необхідні для життя, відіграють рівнозначні ролі. Звідси випливає інший закон сукупної дії екологічних факторів.

9. Закон розвитку довкілля: будь-яка  природна система розвивається  лише за рахунок використання  матеріальної енергії та інформаційних можливостей.

Абсолютно ізольований саморозвиток неможливий – це висновок із законів термодинаміки.

З цього закону випливають наступні висновки:

- абсолютно безвідходне виробництво  неможливе; 

- будь яка більш високо організована система в своєму розвитку є потенційною загрозою для менш організованих систем;

- біосфера землі як система  розвивається за рахунок внутрішніх  і космічних ресурсв. 

10. Закон сукупної дії природніх  факторів (закон Мітчерміха-Гінемана-Баулє): обсяг урожаю залежить не від окремого, навіть лімітуючогоф-ра, а від всієї сукупності 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.

11. 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 виділялися рослинами, залишків пестицидів та мінеральних добрив.

12. Закон фізично-хімічної єдності  живої речовини (сформульований  В. Вернадським): уся жива речовина  землі має єдину фізико-хімичну природу.

З цього випливає, що шкідливе для  однієї частини живої речовини шкодить  і іншій її частині, тільки різною мірою. Отже тривале використання пестицидів екологічно неприпустиме, бо шкідники, які розмножуються значно швидше пристосовуються та виживають, а обсяги хімічних забруднень доводиться дедалі збільшувати.

Загальний екомоніторинг довкілля - це оптимальні за кількістю та розміщенням місця, параметри і періодичність спостережень за довкіллям, які дають змогу  на основі оцінки і прогнозування  стану довкілля підтримувати прийняття відповідних рішень на всіх рівнях відомчої і загальнодержавної екологічної діяльності.