ЗМІСТ

ВСТУП............................................................................................................ 7

Розділ 1. ПРЕДМЕТ І ЗАВДАННЯ ЕКОЛОГІЇ...........................................

Розділ 2. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ЕКОЛОГІЇ.............................................. 15

Розділ 3. МЕТОДОЛОГІЯ І МЕТОДИ ЕКОЛОГІЧНИХ

ДОСЛІДЖЕНЬ....................................................................................... 25

3.1. Система та її властивості...................................................................... 25

3.1.1. Принцип мерджентності..................................................................... 25

3.1.2. Склад, структура і зовнішнє середовище системи............................. 26

3.1.3. Закон функціювання системи............................................................. 27

3.2. Холістичний і мерологічний підходи в екології.................................... 28

3.2.1. Спостереження................................................................................... 29

3.2.2. Експеримент....................................................................................... 32

3.2.2.1. Однофакторний експеримент.......................................................... 33

3.2.2.2. Багатофакторний експеримент........................................................ 33

3.2.3. Моделювання...................................................................................... 35

3.3. Загальна схема і етапи системного дослідження в екології............ 41

Розділ 4. ЧИННИКИ ЗОВНІШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА (ЕКОЧИН-

НИКИ)..................................................................................................... 45

4.1. Поняття екочинника.............................................................................. 45

4.2. Концепція лімітуючих чинників. Закон мінімуму Ю.

4.3. Закон толерантності В. Шелфорда........................................................ 47

4.4. Типи взаємодії та комплексний вплив екочинників.............................. 50

4.5. Поняття простору екочинників............................................................. 51

4.6. Функція відгуку біо- і екосистем на сукупну дію екочинників......... 52

4.7. Функція благополуччя системи............................................................. 52

4.8. Класифікація екочинників..................................................................... 53

4.8.1. Абіотичні чинники............................................................................. 53

4.8.1.1. Температура..................................................................................... 54

4.8.1.2. Світло............................................................................................... 55

4.8.1.3. Іонізуюча радіація............................................................................ 56

4.8.1.4. Вода................................................................................................. 62

4.8.1.5. Гази у повітрі та воді....................................................................... 66

4.8.1.6. Біогенні елементи............................................................................ 70

4.8.1.7. Вітер і течія...................................................................................... 70

4.8.1.8. Тиск................................................................................................. 71

4.8.2. Біотичні чинники................................................................................ 71

4.8.3. Періодичні та неперіодичні чинники.................................................. 72

4.8.4. Залежні та незалежні від щільності популяції чинники.................. 72

4.9. Значення коливального режиму екофакторів та поняття оптимуму... 73

Розділ 5. ПОПУЛЯЦІЇ В ЕКОСИСТЕМАХ...............................................

5.1. Поняття популяції в екології................................................................. 77

5.2. Склад і структура популяцій. Геміпопуляції......................................... 78

5.3. Статичні показники популяції.............................................................. 79

5.4. Динамічні показники популяції............................................................ 82

5.4.1. Типи росту популяцій. J-подібний і S-подібний ріст...................... 82

5.4.2. Типи динаміки чисельності популяцій............................................... 84

5.5. Типи життєвих стратегій популяцій....................................................... 88

5.5.1. К- і r-стратеги....................................................................................... 88

5.5.2. Система життєвих стратегій Раменського-Грайма............................... 89

Розділ 6. БІОЦЕНОЗИ І УГРУПОВАННЯ.................................................. 93

6.1. Поняття біоценозу і угруповання............................................................ 93

6.2. Склад біоценозу...................................................................................... 93

6.3. Видове багатство і видове різноманіття.................................................. 96

6.4. Структурованість біоценозу................................................................... 97

6.5. Екологічний метаболізм.......................................................................... 98

6.6. Типи міжпопуляційних взаємовідносин.................................................. 98

6.6.1. Математичні моделі міжпопуляційних взаємодій........................... 100

6.6.2. Дифузна конкуренція......................................................................... 101

Розділ 7. ЕКОЛОГІЧНА НІША................................................................... 105

7.1. Еволюція поняття про екологічну нішу................................................. 105

7.2.

7.3. Принцип конкурентного виключення Гаузе.......................................... 107

7.4. Сучасний стан уявлень про принцип конкурентного виключення.... 110

7.5. Кількісна оцінка ступеня перекриття екологічних ніш...................... 111

Розділ 8. ЕКОСИСТЕМИ......................................................................... і 119

8.1. Енергетична структура екосистем........................................................ 121

8.1.1. Непродуктивність екосистем.............................................................. 123

8.1.1.1. Продукція особини.......................................................................... 123

8.1.1.2. Продукція популяції........................................................................ 125

8.1.1.3. Продукція угруповання.................................................................... 125

8.1.2. Закон Ліндемана (правило 10%)......................................................... 128

8.1.3. Ланцюги та мережі живлення............................................................. 128

8.1.4. Загальна схема потоку енергії в біосфері........................................... 130

8.2. Речовинна структура екосистем. Біогеохімічні колообіги................. 133

8.2.1. Колообіг газоподібних речовин.......................................................... 134

8.2.1.1. Колообіг нітрогену.......................................................................... 134

8.2.1.2. Колообіг карбогену.......................................................................... 136

8.2.1.3. Колообіг сірки................................................................................. 138

8.2.2. Осадовий цикл. Колообіг фосфору..................................................... 139

8.2.3. Колообіг води та його значення......................................................... 140

8.3. Інформаційна структура екосистем....................................................

8.3.1. Механізми регуляції екосистемних процесів..................................... 148

8.3.2. Принцип Ле Шательє-Брауна............................................................. 149

8.3.3. Механізми регуляції на екосистемному рівні.................................... 152

8.3.4. Стабільність і стійкість екосистем..................................................... 153

8.3.4.1. Пружна стійкість............................................................................. 153

8.3.4.2. Резистентна стійкість...................................................................... 153

8.3.5. Динаміка екосистем........................................................................... 155

8.3.5.1. Екологічна сукцесія......................................................................... 155

8.3.5.2. Флуктуації....................................................................................... 158

8.3.5.3. Трансформації.................................................................................. 163

8.3.6. Можливості впливу на екосистеми у бажаному людині напрямку.

Основи екотехнології.............................................................................. 164

8.3.7. Теорія катастроф......................................................................................................... 166

Розділ 9. ЕКОСИСТЕМИ НАШОЇ ПЛАНЕТИ...................................... 168

9.1. Біосфера 168

9.1.1. Вчення В.І. Вернадського про ноосферу............................................................................ 171

9.2. Класифікація екосистем......................................................................................................... 171

9.3. Водні екосистеми....................................................................................................... 172

9.3.1. Світовий океан 172

9.3.1.1. Чорне море 174

9.3.1.2. Азовське море 175

9.3.1.3. Екосистеми коралових рифів...............................................................................................

9.3.2. Континентальні водойми 180

9.3.2.1. Річки 180

9.3.2.2. Озера 180

9.3.2.3. Болота 181

9.3.2.4. Штучні водойми 182

9.3.2.5. Підземні води 183

9.4. Наземні екосистеми....................................................................................................... 183

9.4.1. Тундра арктична і альпійська...................................................................................... 184

9.4.2. Біоми північних хвойних лісів................................................................................... 184

9.4.3. Листопадні ліси помірної зони........................................................................................... 185

9.4.4. Степи помірної зони................................................................................................... 186

9.4.5. Тропічні степи і савани.................................................................................................. 188

9.4.6. Чапараль і жорстколистяні ліси........................................................................................ 188

9.4.7. Пустелі 188

9.4.8. Навіввічнозелені сезонні тропічні ліси........................................................................................ 188

9.4.9. Тропічні дощові ліси...................................................................................................... 189

9.4.10. Тропічний скреб, чи колюче рідколісся............................................................................ 189

9.5. Штучні екосистеми....................................................................................................... 189

9.5.1. Агроекосистеми 189

9.5.2. Екосистема космічного корабля.......................................................................................... 196

Розділ 10. ЗАБРУДНЕННЯ ЕКОСИСТЕМ............................................ 198

10.1. Основні терміни............................................................................................................ 199

10.2. Забруднення біосфери........................................................................................................... 200

10.2.1. Нафта і нафтопродукти................................................................................................. 201

10.2.2. Радіоактивне забруднення..................................................................................................... 201

10.2.3. Пестициди 202

10.2.4. Важкі метали 204

10.2.4.1. Забруднення харчових продуктів важкими металами........................................................ 209

10.3. Можливості адаптації організмів до токсикантів................................................................. 210

Розділ 11. НОРМА І ПАТОЛОГІЯ ЕКОСИСТЕМ. КОНТРОЛЬ І

ОЦІНКА ЇХНЬОГО СТАНУ ТА ЯКОСТІ СЕРЕДОВИЩА.................... 212

11.1. Поняття якості середовища............................................................ 212

11.2. Якість середовища та благополуччя і здоров'я людини............................................................... 215

11.3. Екологічне нормування. Токсикологічний контроль. ГДК.............................................. 218

11.4. Біоіндикація 220

11.5. Біотестування 223

11.6. Кількісна оцінка якості середовища за продукційно-енергетичними

показниками біосистем.............................................................................. 227

11.7. Державна система моніторингу довкілля України, шляхи її вдоскона­лення з урахуванням європейських стандартів і нормативів......................... 250

11.8. Екологічні ризики................................................................................. 257

Розділ 12. СУЧАСНІ ЕКОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ....................................... 259

12.1. Організація охорони навколишнього середовища в ЄС...................... 261

12.2. Джерела кризового стану довкілля і екосистем в Україні.................. 262

12.3. Шляхи поліпшення стану довкілля в світі та в Україні...................... 268

І 12.4. Проблеми екобезпеки.......................................................................... 271

12.5. Проблеми довкілля, пов'язані з військовим сектором.................................................... 272

12.6. Євроатлантична інтеграція і екобезпека..................................................................................... 279

12.7. Екологічні проблеми, породжені зарегулюванням Дніпра.............................................. 281

12.8. Проблема радіоактивного забруднення екосистем на прикладі

Канівського водосховища.......................................................................... 283

12.9. Екологічний менеджмент..................................................................................................... 284

12.10. Екологічний аудит 285

Розділ 13. ПРАВОВІ АСПЕКТИ ЕКОБЕЗПЕКИ І

ПРИРОДООХОРОННОЇ ДІЯЛЬНОСТІ...................................................... 287

13.1. Конституція України............................................................................................................ 288

13.2. Закон України «Про основи національної безпеки України».................................... 289

13.3. Закон України «Про охорону навколишнього природного

середовища»............................................................................................... 292

13.4. Державна система управління у сфері охорони довкілля, використан­

ня природних ресурсів і екобезпеки.......................................................... 297

13.5. Природні території та об'єкти, що підлягають особливій охороні................................................ 301

13.6. Роль Національної академії наук України в системі екобезпеки та у

вирішенні екологічних проблем................................................................. 306

КАЛЕНДАР ЕКОЛОГІЧНИХ ДАТ........................................................ 307

ПЕРСОНАЛІЇ........................................................................................... 308

ДОДАТКИ................................................................................................. 327

1. Закон України Про основні засади (стратегію) державної екологічної

політики України на період до 2020 року.................................................. 328

2. Конвенція про заборону військового...впливу на природне середовище 348 _

3. Конвенція про доступ до інформації. з навколишнього середовища.. 348

4. Конвенція про біорізноманіття 1992 р............................................... 349,

5. Червона книга України...................................................................... 350 _

6. Зелена книга України........................................................................... 352

7. Закон України «Про державну систему біобезпеки. ГМО»............... 352 _

8. Закон України «Про екологічну мережу України»............................ 355

9. Концепція сталого розвитку агроекосистем в Україні...до 2025 року.. 362

10. Концепція Державної програми проведення моніторингу............... 366

11. Рамсарська конвенція.......................................................................... 370

12. Стислий огляд деяких глобальних екологічних проблем

(зі статті Девіда Рудмена).......................................................................... 371

І ПРЕДМЕТНИЙ ПОКАЖЧИК................................................................. 377

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА....................................................... 384

Моїй дружині Людмилі Олександрівні Гандзюрі присвячується