ЗМІСТ

ВСТУП........................................................................................................................................................................... 5

Розділ 1.

1.1. ЕКОЛОГІЯ В СИСТЕМІ ПРИРОДНИЧИХ НАУК...................................................................................... 8

1.1.1. Визначення, предмет і завдання екології.......................................................................................... 8

1.1.2. Галузі і підрозділи екології................................................................................................................. 12

1.2. ЕКОЛОГІЧНІ ЯВИЩА.............................................................................................................................. 15

1.2.1. Екологічні явища, стани та процеси................................................................................................ 15

1.2.2. Екологічні стосунки (зв’язки)............................................................................................................ 17

1.3. ЕКОЛОГІЧНІ СИСТЕМИ............................................................................................................................. 19

1.3.1. Поняття про екосистему....................................................................................................................... 19

1.3.2. Моноцеп...................................................................................................................................................... 21

1.3.3. Демоцен....................................................................................................................................................... 22

1.3.4. Плеоцеп.....................................................................................................................................................

1.4. ЕКОЛОГІЧНІ ЗАКОНИ............................................................................................................................. 23

1.4.1. Основа екологічних законів................................................................................................................. 23

1.4.2. Зміст екологічних законів..................................................................................................................... 24

1.5. МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ В ЕКОЛОГІЇ................................................................................................... 27

1.5.1. Науковий метод........................................................................................................................................ 27

1.5.2. Методи дослідження систем................................................................................................................ 29

1.5.3. Техніка збору інформації...................................................................................................................... 29

1.5.4. Техніка обробки інформації................................................................................................................. 32

1.5.5. Загальна схема вивчення екосистем................................................................................................. 34

1.6. ПРОБЛЕМАТИКА ЕКОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ.................................................................................... 37

Розділ 2. ІСТОРІЯ ЕКОЛОГІЇ............................................................................................................................... 39

2.1. ВИНИКНЕННЯ ЕКОЛОГІЇ........................................................................................................................... 39

2.2. ІСТОРІЯ ПРИРОДИ РОСЛИН І ТВАРИН................................................................................................ 40

2.3. ВПЛИВ УМОВ СЕРЕДОВИЩА НА ОРГАНІЗМИ.....................................................................................

2.4. ПОШИРЕННЯ ОРГАНІЗМІВ....................................................................................................................... 43

2.5. ДОСЛІДЖЕННЯ ПОПУЛЯЦІЙ................................................................................................................... 45

2.6. ДОСЛІДЖЕННЯ БІОЦЕНОЗІВ.................................................................................................................. 47

2.7. ДОСЛІДЖЕННЯ БІОГЕОЦЕНОЗІВ............................................................................................................ 49

2.8. ЕКОЛОГІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ В УКРАЇНІ.............................................................................................. 50

Розділ 3. АУТЕКОЛОГІЯ......................................................................................................................................... 55

3.1. ЕКОЛОГІЧНІ ФАКТОРИ ТА ЇХ КЛАСИФІКАЦІЯ.................................................................................. 55

3.1.1. Поняття про екологічний фактор........................................................................................................ 55

3.1.2. Спрямованість екологічних факторів............................................................................................... 55

3.1.3. Вплив лімітуючих факторів на організм. Закон мінімуму........................................................... 56

3.1.4. Принцип екологічної толерантності................................................................................................. 57

3.1.5. Ступені толерантності............................................................................................................................ 59

3.1.6. Екологічна валентність виду та біоіндикація................................................................................ 61

3.1.7. Поняття про біоморфи...........................................................................................................................

3.1.8. Земля як середовище життя.................................................................................................................. 64

3.1.9. Класифікація екологічних факторів................................................................................................... 66

3.1.10. Антропогенні фактори.......................................................................................................................... 69

3.2. КЛІМАТИЧНІ ФАКТОРИ............................................................................................................................ 71

3.2.1. Головні фактори клімату...................................................................................................................... 71

3.2.1.1. Промениста енергія............................................................................................................................. 71

3.2.1.2. Температура............................................................................................................................................ 71

3.2.1.3. Освітлюваність...................................................................................................................................... 72

3.2.1.4. Відносна вологість і опади............................................................................................................... 73

3.2.1.5. Екологічна класифікація кліматів................................................................................................... 74

3.2.2. Поняття про мега-, мезо- і мікроклімат............................................................................................. 76

3.2.2.1. Мезоклімат гірських ландшафтів.................................................................................................... 77

3.2.2.2. Поняття про мікроклімат лісу......................................................................................................... 79

3.2.2.3.

3.2.2.4. Горизонтальні та вертикальні градієнти Радченка................................................................. 83

3.2.3. Взаємодія клімату і рослинності........................................................................................................ 85

3.2.3.1. Світло як екологічний фактор.......................................................................................................... 87

3.2.3.2. Температура як екологічний фактор............................................................................................................................................... 91

3.2.3.3 Повітря як екологічний фактор............................................................................................................. 97

3.3. ФАКТОРИ ВОДНОГО СЕРЕДОВИЩА................................................................................................ 100

3.3.1. Фізичні властивості води................................................................................................................... 100

3.3.2. Хімічні властивості води.................................................................................................................... 102

3.3.3. Вода як екологічний фактор............................................................................................................. 104

3.4. ЕДАФІЧНІ ФАКТОРИ.............................................................................................................................. 106

3.4.1. Особливість едафічного фактора...................................................................................................... 106

3.4.2. Структура і текстура ґрунту.............................................................................................................. 107

3.4.3. Гуміфікація грунту...............................................................................................................................

3.4.4. Ґрунтова вода і водний режим рослин........................................................................................... 112

3.4.5. Ґрунтове повітря і повітряний режим грунтів............................................................................ 114

3.4.6. Тепловий режим грунту...................................................................................................................... 115

3.4.7. Екологічні особливості хімізму грунтів....................................................................................... 119

3.4.8. Роль рослинного покриву у ґрунтоутворювальному процесі................................................ 121

3.5. БІОТИЧНІ ФАКТОРИ...................................................................................................................................... 124

3.5.1. Біотичні фактори й явище коакцій................................................................................................... 124

3.5.2. Гомотипові реакції................................................................................................................................ 125

3.5.3. Гетеротипові реакції............................................................................................................................. 127

3.5.3.1. Типи гетеротипових реакцій......................................................................................................... 127

3.5.3.2. Принцип конкурентного витіснення Гаузе................................................................................. 129

3.5.3.3. Екологічна ніша................................................................................................................................... 129

3.5.3.4. Конкуренція і розвиток............................................................................................................... 132

3.5.3.5. Взаємовплив рослин........................................................................................................................... 133

3.5.3.6. Вплив тварин па рослини................................................................................................................. 135

3.5.4. Фактори живлення................................................................................................................................. 136

3.5.4.1. Корм і шляхи формування ланцюгів живлення........................................................................ 136

3.5.4.2. Якість корму......................................................................................................................................... 138

3.5.4.3. Кількість корму................................................................................................................................... 142

3.5.5. Гомеостатичні реакції організмів..................................................................................................... 143

3.5.5.1. Поняття про гомеостатичні реакції............................................................................................... 143

3.5.5.2. Реакція організму і негативний зворотний зв’язок............................................................... 144

3.5.5.3. Швидкість реакції.............................................................................................................................. 145

3.5.5.4. Регулятори і конформісти............................................................................................................... 145

3.5.5.5. Аклімація, акліматизація і інтродукція...................................................................................... 146

3.5.5.6. Зміна середовища і запасання їжі................................................................................................... 147

3.5.5.7. Міграції та періоди спокою............................................................................................................ 148

Розділ 4. ДЕМЕКОЛОГІЯ (ЕКОЛОГІЯ ПОПУЛЯЦІЙ)................................................................................... 150

4.1. КОНЦЕПЦІЯ ЕКОЛОГІЇ ПОПУЛЯЦІЙ..................................................................................................... 150

4.1.1. Популяція як загальїюбіологічпа одиниця................................................................................... 150

4.1.2. Нерівноцінність популяцій................................................................................................................. 152

4.1.3. Ієрархія популяцій................................................................................................................................. 153

4.2. СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦІЇ........................................................................................................................... 155

4.2.1. Поняття екологічної структури популяції................................................................................... 155

4.2.2. Чисельність і щільність популяції................................................................................................... 155

4.2.3. Статева і вікова структури популяції.............................................................................................. 156

4.2.4. Просторова структура популяції...................................................................................................... 160

4.2.5. Характер і розміщення організмів у популяції............................................................................. 160

4.2.6. Ізоляція і територіальність............................................................................................................... 161

4.2.7. Методи вивчення розміщення особин............................................................................................. 162

4.3. ДИНАМІКА ПОПУЛЯЦІЙ............................................................................................................................ 164

4.3.1. Динаміка чисельності. Популяційні фази...................................................................................... 164

4.3.2. Народжуваність і смертність. Тривалість життя......................................................................... 174

4.3.3. Поліморфізм............................................................................................................................................. 180

4.3.4. Розселення............................................................................................................................................... 163

4.4. ВЗАЄМОДІЯ ОРГАНІЗМІВ ВСЕРЕДИНІ ПОПУЛЯЦІЇ І ЗА її МЕЖАМИ..................................... 186

4.4.1. Взаємодія як двигун динаміки популяцій.................................................................................... 186

4.4.2. Конкуренція............................................................................................................................................ 186

4.4.2.1. Внутрівидова конкуренція............................................................................................................... 187

4.4.2.2. Міжвидова конкуренція.................................................................................................................... 192

4.4.3. Хижацтво.................................................................................................................................................... 202

4.4.3.1. Вплив хижаків па популяцію жертви. Модель Лотки-Вольтерра......................................... 203

4.4.3.2. Цикл хижак-жертва............................................................................................................................. 205

4.4.3.3. Стабільність системи хижак-жертва............................................................................................. 207

4.4.3.4. Функціональна і чисельна реакції................................................................................................. 208

4.4.3.5. Модель рівноваги системи хижак-жертва................................................................................... 209

4.4.3.6. Рослиноїдні тварипи і популяції рослин..................................................................................... 211

4.4.3.7. Таксономічна і функціональна класифікації хижаків.............................................................. 212

4.4.4. Паразитизм................................................................................................................................................ 213

4.4.5. Алелопатія, абоантибіоз........................................................................................................................ 214

4.4.6. Позитивна взаємодія: коменсалізм, протокооперація, мутуалізм.......................................... 215

4.4.7. Редуцента і детритофаги...................................................................................................................... 216

4.4.8. Коеволюція................................................................................................................................................ 220

4.5. ПРОДУКТИВНІСТЬ І ЕНЕРГЕТИКА ПОПУЛЯЦІЇ................................................................................ 221

4.5.1. Потік енергії через популяцію............................................................................................................ 221

4.5.2. Продуктивність популяції................................................................................................................... 223

4.5.3. Експлуатація популяції......................................................................................................................... 226

4.6. КОНЦЕПЦІЯ ДЕМОЦЕНУ І ПОНЯТТЯ ВИДУ.......................................................................................... 227

Розділ 5. БІОЦЕНОЛОГІЯ (СИНЕКОЛОГІЯ)................................................................................................... 229

5.1. БІОЦЕНОЗ ЯК ПРИРОДНА СИСТЕМА..................................................................................................... 229

5.2. ВИЗНАЧЕННЯ БІОЦЕНОЗУ........................................................................................................................ 230

5.3. КЛАСИФІКАЦІЯ БІОЦЕНОЗІВ................................................................................................................... 232

5.4. ВЛАСТИВОСТІ БІОЦЕНОЗІВ...................................................................................................................... 234

5.5. СТРУКТУРА БІОЦЕНОЗУ............................................................................................................................. 235

5.5.1. Просторова неоднорідність біоценозів............................................................................................ 235

5.5.2. Вертикальна структура біоценозу.................................................................................................... 235

5.5.3. Горизонтальна структура біоценозу................................................................................................. 242

5.5.4. Видове різноманіття............................................................................................................................... 243

5.5.5. Розподіл видів за градієнтами середовища.................................................................................... 247

5.5.6. Закономірності просторового розміщення угруповань............................................................ 249

5.5.7. Екотоп і континуум................................................................................................................................ 255

5.6. ФІТОЦЕНОЛОГІЯ - ВЧЕННЯ ПРО ФІТОЦЕНОЗИ.............................................................................. 259

5.6.1. Морфологія фітоценозу......................................................................................................................... 260

5.6.2. Екологія фітоценозу.............................................................................................................................. 263

5.6.3. Динаміка фітоценозу.............................................................................................................................. 264

5.6.4. Систематика та класифікація фітоценозів...................................................................................... 265

5.6.5. Типи асоціацій......................................................................................................................................... 266

5.7. БІОЦЕНОТИЧНА СТРУКТУРА УГРУПОВАНЬ........................................................................................ 268

5.7.1. Принципи функціонування біоценозу.............................................................................................. 268

5.7.2. Трофічна структура біоценозів.......................................................................................................... 269

5.7.3. Конкурентна структура біоценозів................................................................................................... 282

5.7.4. Паратрофічна структура біоценозів.................................................................................................. 282

5.8. ДИНАМІКА БІОЦЕНОЗІВ............................................................................................................................ 283

5.8.1. Типи сукцесій............................................................................................................................................ 283

5.8.2. Сингенетичні й ендоекогепетичпі сукцесії..................................................................................... 284

5.8.3. Екзогснетачпі та гологепетичні сукцесії......................................................................................... 285

5.8.4. Деградаційпі сукцесії............................................................................................................................. 285

5.8.5. Сукцесії в лісових біоценозах............................................................................................................. 288

5.8.6. Концепція клімаксу................................................................................................................................. 289

Розділ 6. БІОГЕОЦЕНОЛОГІЯ (ЕКОСИСТЕМОЛОГІЯ)................................................................................ 290

6 1 ПОНЯТТЯ І ВИЗНАЧЕННЯ БІОГЕОЦЕНОЗУ 290

6 2 СТРУКТУРА БІОГЕОЦЕНОЗУ 295

6 З ДИНАМІКА БІОГЕОЦЕНОЗУ 300

6 3 1 Енергетика біогеоценозу ЗОЇ

63 11 Рухпотокуеііергп 312

6 3 12 Екологічне значення першого і другого закоц_ІВ термодинаміки 314

6 3 13 Потік енергії та продуктивність екосистеми 317

6 3 14 Потік енергії і продуктивність у кормових мережах 322

6 3 15 Потік енергії в популяції 328

6 3 16 Енергетична ефективність рослин і тварин 330

6 3 17 Визначення екологічної ефективності 333

6 3 2 Біохімічні кругообіги в біогеоценозі 336

6 3 2 1 Поняття про біохімічні цикли 336

6 3 2 2 Кругообіг вуглецю 341

6 3 2 3 Кругообіг кисню 342

6 3 2 4 Кругообіг води 344

6 3 2 5 Кругообіг азоту 345

6 3 2 6 Кругообіг фосфору 349

6 3 2 7 Кругообіг сірки 351

6 3 2 8 Кругообіг кальцію, калію натрію і магнію 352

6 3 2 9 Кругообіг алюмінію 356

6 3 2 10 Кругообіг мікроелементів 358

6 3 2 11 Особливості кругообігу важких металів у лісових біогеоценозах 373

6 3 2 12 Кислі опади в біохімічному кругообізі лісових біогеоценозів 381

6 3 2 13 Алогепні (екзогенні) с}кцесп в зоїп атмосферних забруднень 384

Розділ 7. БІОСФЕРО ЛОГІЯ (ГЛОБАЛЬНА ЕКОЛОГІЯ).............................................................................. 390

7 1 ЕВОЛЮЦІЯ БІОСФЕРИ 390

7^) СУЧАСНЕ УЯВЛЕННЯ ПРО БІОСФЕРУ 394

7з СТРУКТУРА БІОСФЕРИ 397

7 3 1 Ієрархія біосфери 397

7 3 2 Вертикальна структура біосфери 399

7 3 3 Горизонтальна структура біосфери. 406

7 3 4 Основні екосистеми біосфери. 414

7 3 4 1 Лісові екосистеми., 416

7 3 4 2 Прісноводні екосистеми.. 416

7 3 4 3 Екосистеми Світового океану, 417

7 4 ДИНАМІКА БІОСФЕРИ. 418

7 4 1 Енергетика біосфери, 418

74 11 Жива речовина і її енергія, 418

7 4 12 Потоки енергії іі енергетична класифікація екосистем 424

7 5 1 ЕОХІМІЧНІ КРУГООБІГИ В БІОСФЕРІ 429

7 5 1 Геохімічне середовище і геохімія живих організмів 429

7 5 2 Кругообіг речовин і хімічних елементів 434

7 5 2 1 Кругообіг води 435

7 5 2 2 Кругообіг вуглецю, 140

7 5 2 3 Кругообіг азоту 444

7 5 2 4 Кругообіг сірки 446

7 5 2 5 Кругообіг фосфору 448

7 6 НООСФЕРА Й УПРАВЛІННЯ БІОСФЕРОЮ (45jp

Розділ 8. ПРИКЛАДНА ЕКОЛОГІЯ..................................................................................................................... 457

8 1 ЕКОЛОГІЯ I II ПРИКЛАДНІ ГАЛУЗІ 457

8 2 ПРИРОДНИЧІ АСПЕКТИ 460

8 2 1 Екологічні основи охорони природи 460

8 З ОХОРОНА І РАЦІОНАЛЬНЕ ВИКОРИСТАННЯ ПРИРОДНИХ РЕСУРСІВ 463

8 4 ЕКОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ІНТРОДУКЦІЇ 468

8 5 БІОЛОГІЧНІ МЕТОДИ БОРОТЬБИ ЗІ ШКІДНИКАМИ 469

8 6 ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ 470

8 7 ЕКОЛОГІЧНА ДІАГНОСТИКА 472

8 8 СОЦІАЛЬНІ АСПЕКТИ 474

8 9 ТЕХНОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ 477

ЛІТЕРАТУРА 480

ПРЕДМЕТНИЙ ПОКАЖЧИК 481