ПРАКТИЧНІ ЗАВДАННЯ

ТЕМА 1. Екологія як наука.

Предмет, об'єкт та основні завдання її вивчення

Мета: Розглянути основні поняття екології, її місце в системі природничих наук, коротку історію виникнення.

Основні поняття: загальна екологія, аутекологія, демеко-логія, синекологія, глобальна екологія, рівні організації живого, прикладна екологія, біоекологія, соціоекологія, екологічні закони, методи екології.

План семінарського заняття

1. Історія розвитку сучасної екології.

Екологія виникла як суто біологічна наука, але в наш час вона трансформувалася і стала наукою про структуру та функцію при­роди в цілому, наукою про біосферу, наукою, що вивчає місце людини на нашій планеті, оптимізацію взаємин людини з довкіллям.

2. Визначення, предмет і завдання екології.

Екологія - це наука про взаємовідносини живих організмів між собою та з неорганічною природою, що їх оточує; про зв’язки в системах, яким підпорядковане існування організмів; про струк-туру і функціонування цих систем.

3. Рівні організації живої матерії та структура сучасної екології.

Основними ланками екологічної структурної ієрархії є орга­нізм, популяція, угруповання. Серед напрямів сучасної екології найчастіше виділяють два: теоретичний (загальна екологія) та прикладний (соціологічні науки та технологічні науки).

4. Методологічна основа екології.

Екологія базується на законах діалектики і законах природ-ничих наук. За оцінкою М. Ф. Реймерса сучасна екологічна наука використовує 250 законів, закономірностей, принципів, правил.

Методи екологічних досліджень можна поділити на три основні групи: збір інформації; обробка, згортання, стиснення та уза­гальнення її; інтерпретація отриманих фактичних матеріалів.

Навчальні завдання

Завдання 1. Користуючись даним посібником та додатковою літературою, дайте відповіді на такі питання:

а. Назвіть і охарактеризуйте основні етапи розвитку екології.

б. В чому проявляються особливості становлення екології як науки в період до XX століття?

в. Покажіть динаміку розвитку екології в XX столітті та охарак­теризуйте структуру екології за М.Ф. Реймерсом.

г. Порівняйте визначення екології як науки на різних етапах її

розвитку.

д. В чому полягають предмет вивчення і завдання сучасної екології?

е. Охарактеризуйте методи сучасної екології.

ж. Наведіть структуру сучасної науки про довкілля.

з. Покажіть взаємозв’язок між екологією і охороною довкілля.

Завдання 2. Підготуйте доповіді чи реферати на такі теми:

а. Внесок українських вчених у розвиток сучасної екології.

б. Загальна екологія як теоретична основа заходів з охорони природи

і природокористуванню.

в. Рівні організації живих систем і місце в них екологічної науки.

г. Основні екологічні закони та їх практичне застосування.

Рекомендована додаткова література

1. Злобін Ю.А., Кочубей Н.В. Загальна екологія: Навчальний посібник. - Суми: Університетська книга, 2003. - С. 8-34.

2. Олійник Я.Б. Основи екології: підручник / Я.Б. Олійник,

П.Г. Шищенко, О.П. Гавриленко. - К.: Знання, 2012. - С. 11-41.

3. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). - М.: Россия Молодая, 1994. - 367 с.

4. Сухарев С.М.,Чундак С.Ю., Сухарева О.Ю. Основи екології та охорони довкілля. Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів. - К.: Центр навч. літер., 2006.- С. 9-24.

ТЕМА 2. Типи середовищ. Екологічні фактори середовища

Мета: Визначити зміст понять „середовище” та реакцію живих організмів на різні види екологічних факторів.

Основні поняття: навколишнє середовище, повітряне, ґрун-тове та водне середовище, абіотичні, біотичні та антропогенні фактори; кліматичні, едафічні, гідрологічні, орографічні, гео-логічні чинники середовища; нейтралізм, конкуренція, амен-салізм, паразитизм, хижацтво, коменсалізм, протокооперація, мутуалізм; аутекологічні закони, діапазон толерантності, еколо-гічна валентність, еврибіонтні та стенобіонтні види.

Хід роботи

Завдання 1. Вказати фізико-хімічні показники відповідних середовищ, які сприяли виникненню наступних пристосувань у живих організмів:

A. Утворення повітряного пухиря і жирового шару у риб.

Б. Плоска форма тіла придонних риб (камбала).

B. Округлий переріз тіла форелі і плоский переріз тіл коропа і карася.

Г. Явище реотропізму у тварин водного середовища.

Д. Наземні організми мігрують у товщу ґрунту й там пережива-ють в активному чи неактивному стані період посух, низьких або підвищених температур.

Е. Уникнути пошкоджень у ґрунті мурашкам і деяким жукам допомагають міцні покриви тіла, а різноманітним черв'якам - слиз, яким вкрите тіло тварини.

Є. У дощового черв'яка і личинки хруща покриви тіла зволо-жені.

Ж. Деякі мешканці ґрунту мають маленькі очі або взагалі позбав-лені органів зору, як дощовий черв'як, сліпак, личинки комах. Орієнтуватися цим організмам допомагають органи дотику і нюху.

З. Ящірки та змії зимують у тріщинах ґрунту і ходах, зроблених кротами. З настанням холодів виноградний слимак зарива-ється в ґрунт на глибину 30-40 см, щільно затуляє свою чере-пашку і впадає у стан заціпеніння. Тварини ґрунту на зиму переміщуються у глибші шари. Наприклад, дощовий черв'як зимує на глибині до 1,5 метра.

И. Восени у птахів і ссавців відбувається линяння. Опадає листя з дерев і кущів.

І. Хом'яки, бурундуки, їжаки, кажани, деякі види ховрахів впа-дають у зимову сплячку.

Й. У вовчих та котячих не розвинений кольоровий зір, а сови та лемури мають великі розміри очей.

Завдання 2. Вставити пропущені терміни:

A. Чинники, що прямо чи опосередковано діють на живі орга-нізми в

будь-який момент їхнього життя називають________.

Б._________ - компоненти неживої природи (температура, воло-гість,

світло, рельєф).

B. _______ - фактори взаємодії живого з живим (мутуалізм, пара­

зитизм, хижацтво, коменсалізм, вільна конкуренція, тощо).

Г. ___________ фактори пов'язані з господарською діяльністю

людини.

Завдання 3.

А. ________ - рослини, що повністю занурені у воду (водорості,

квіткові рослини).

Б.__________ - напівзанурені (рогіз, комиш, осока, очерет тощо); В.

__________ - суходільні рослини з достатнім зволоженням; Г. - мешкають на сухих територіях.

Завдання 4. Серед перелічених організмів визначити належність до стенобіонтів чи еврибіонтів, вказати фактор впливу:

А. Рибоїдний птах скопа (Pandion haliaetus) - типовий стенофаг, але має здатність пересуватися на великі відстані в пошуках їжі і займає значний ареал.

Б. Риби тропічних і полярних зон та риби значних глибин, де температура мало змінюється.

Завдання 5. Визначити типи біотичних взаємодій серед живих організмів, які розглядаються нижче і пояснити свій вибір:

A. Грибниця густо оплітає коріння, утворюючи складну струк-туру, яка називається мікоризою. Нитки грибниці утворюють додатковий потужний всмоктувальний апарат. Гриб в свою чергу отримує від рослини необхідні йому для живлення орга-нічні речовини. В результаті таких взаємовідносин життя одного виду залежить від іншого.

Б. Виноград добре росте разом з фіалками. Овес та люпин, куку-рудза та горох або квасоля всі добре себе почувають поруч. Яблуня поруч з чорними тополями або кленами краще росте

й стає стійкішою до морозів. Для горобини корисне сусід-ство з липою, для жовтої акації - з бузиною, для фіалки - з пшеницею.

B. Клітини водоростей живуть у коралах, постачаючи їм орга-нічну речовину.

Г. Відмінності у висоті, розташуванні листків, формі крони. Особливо це добре видно в угрупованні мішаного лісу, де рос-лини розташовуються у 5 ярусів.

Д. У випадку враження грибами або бактеріями багато рослин виділяють жироподібні антибіотики, що називаються фіто- алексинами. При поїданні листків дуба гусінню непарного шовкопряда, нові листки, що відростають, містять велику кількість танінів. Такі листки стають мало їстівними і личинки шовкопряда гинуть.

Є. Комарі та кліщі можуть ссати кров тварин та людини від 2хв.

Ж. Комахи, птахи і летючі миші здатні запилювати квіткові рослини.

Завдання 6. Пояснити яким чином алелопатичні взаємовід-носини живих організмів може використати людина у своїй практиці. Навести приклади.

Завдання 7. Навести приклади антропогенного впливу на довкілля (прямого та опосередкованого).

ТЕМА 3. Ознайомлення з фітонцидними рослинами

і виявлення можливості використання їх в інтер'єрі приміщення

Мета: Скласти список рослин, які виділяють у навколиш-ньому середовищі фітонциди та можуть бути корисними для здоров'я людини та естетичного сприйняття.

Хід роботи

1. Користуючись літературними даними,складіть списки

з 15-20 кімнатних рослин, що проявляють фітонцидні власти-вості, з врахуванням їх особливостей.

2. Результати представити у вигляді таблиці (табл. 1).

Таблиця 1

Характеристика вибраних рослин

1. Оформити в лабораторному зошиті план інтер'єрного озеле-нення приміщення залежно від його функціонального при-значення (на вибір): вестибуль, адміністративно - службове приміщення, зимовий сад, засклена галерея, довгий коридор, лікарняна палата. При цьому врахувати освітлення і темпера-турний режим цих приміщень.

ЗВЕРНІТЬ УВАГУ

Правильний світловий режим - це не просто необхідний рівень освітлення. Існує шкала освітленості:

S Пряме сонячне освітлення. Яскраво освітлене місце на відстані до 1,5м від південного вікна.

S Невелика кількість прямих сонячних променів.

Ясраво освітлене місце, куди потрапляє певна кількість ден-них прямих сонячних променів.

S Яскраве розсіяне світло. Місце, куди потрапляють прямі промені світла поблизу сонячного вікна (в радіусі близько 1,5 м).

S Напівтінь. Місце з помірним освітленням в радіусі 1,5-2,5м від сонячного вікна або біля вікна, яке не знахо-диться на сонячній стороні.

S Тінь. Затемнене місце, але світла має бути достатньо для того, щоб на протязі декількох годин тут можна легко читати газету.

На допомогу студенту

Людина, як і інші живі організми, може вступати в різного роду взаємовідносини з тваринами, рослинами і собі подібними. Деякі форми цих взаємовідносин склалися ще в ході природ-ної еволюції органічного суспільства. З покоління в покоління людина передавала відомості про користь та шкідливість тих чи інших живих організмів. При цьому користувалися найбільш стародавнім методом досліджень - методом спостережень.

Корисні рослини входили в кімнатну культуру. Лише в 20 сто-літті було науково доведено їхню корисність. Зокрема, кімнатні рослини впливають на мікроклімат приміщення, поглинаючи частину шкідливих речовин, у тому числі надлишком вуглекис-лого газу. Крім цього кімнатні рослини мають естетичне та рекре-аційне значення. Зелений колір рослин позитивно впливає на здоров'я. Він не втомлює очі, знімає зорову напругу, нормалізує внутрішньо зоровий тиск, покращує кров'яне постачання очей.

У другій половині ХХ ст. стала розвиватися ароматологія, що зацікавило хіміків, медиків, екологів. Встановили, що рос-линні аромати здатні впливати на дихання, збудливість м'язів, нервову систему, мозкові біоритми. Наприклад, запахи лаванди та розмарина знімають стреси і заспокоюють нервову систему. При роботі з монітором комп'ютера, число помилок знижу-ється, якщо вдихати запахи кімнатних рослин: лимона - на 54 %, жасмину - на 33 %.

Багато кімнатних рослин вирощуються завдяки їх чудовій властивості - виділяти в навколишнє середовище фітонциди (рис. 1).

Фітонциди - це бактерицидні (антагоністи бактерій), фун-гіцидні (антагоністи грибкової інфекції), протисцидні (анта-гоністи найпростіших) леткі речовини, які відіграють значну роль у взаємовідносинах організмів у рослинних угрупуваннях і є одним з факторів природного імунітету рослин. Фітонциди

Рис. 1. Кімнатні рослини з фітонцидними властивостями

1 - Алоє деревовидне; 2 - Каланхое строкате;

3 - Розмарин лікарський; 4 - Лимон звичайний;

5 - Хлорофітум; 6 - Евкаліпт сферичний;

7 - Плющ звичайний; 8 - Мирт звичайний

підвищують бактерицидну здатність повітря, роблячи його чистими. Механізм його явища зв'язаний з трансформацією молекул озону в електронно-збудливі молекули кисню - озонів, здатні руйнувати структуру ДНК патогенних мікроорганізмів.

Бактерицидні властивості повітря, яке містить фітонциди, зумовлює і таку його властивість, як свіжість. Свіже повітря виліковує багато захворювань, покращує стан здоров'я: пози-тивно впливає на нервову систему, підвищує рухливу актив-ність, секреторну функцію шлунково-кишкового тракту, покра-щує обмін речовин, стимулює серцеву діяльність.

Виникла необхідність глибоко розробити теорію фітонци-дів у тісному зв'язку з теорією фітодизайну. Рослини, правильно підібрані і розміщені з гарним смаком, створюють психологічно сприятливе середовище, позитивно впливають на настрій людей, надають приміщенню своєрідний колорит і певний комфорт.

ТЕМА 4. Вивчення і оцінка основних показників популяції

Мета: Вивчити популяційний рівень організації живої мате-рії, основні характеристики та структури популяції живих орга-нізмів та їх практичне застосування в екологічних дослідженнях.

Основні поняття: визначення популяції, категорії популя-цій, основні ознаки популяцій, чисельність, щільність, методи обліку щільності, типи динамічних змін чисельності, народжу-ваність і смертність, криві виживання, просторова, статева, етологічна і вікова структура популяцій.

Хід роботи

Завдання 1. Розглянути та порівняти різні методи обліку чисельності популяції:

- Тотальний облік можливий, іноді, для великих, добре помітних організмів (бізони на відкритих рівнинах) або для орга-нізмів, які збираються на період розмноження у великі групи (морські птахи і тюлені).

- Метод пробних ділянок. Цей метод полягає у підрахунку і зважуванні організмів на пробних ділянках або на трансектах. Розміри і кількість пробних ділянок повинні бути достатні для отримання чисельності на досліджуваній території.

- Методи мічення з повторним відловом (для рухомих тва­рин). З популяції відловлюють частину тварин, помічають їх і випускають. Відсоток помічених тварин у наступній вибірці використовується для визначення загальної чисельності.

- Метод вилучення, при якому кількість організмів зібра-них з деякої площі, при послідовній вибірці, відкладається по осі ординат, а кількість із зібраних раніше - по осі абсцис. Якщо імовірність ловлення відносно постійна, то позначки відклада-ються вздовж прямої лінії. Цю лінію можна провести до нульо-вої точки (на осі абсцис), яка буде теоретично відповідати 100 % вилученню з даної площі.

Завдання 2:

А. На графіку залежності чисельності популяції від часу (рис. 7, §8) позначити ділянки, що відповідають різним типам її дина-мічних змін.

Б. На конкретному прикладі пояснити ці зміни і визначити ті фактори, від яких залежить динаміка чисельності популяції.

Завдання 3:

А. Уважно розгляньте, замалюйте та опишіть типи розподілу особин у популяції (рис. 6, §7).

Б. На конкретному прикладі поясніть вплив екологічних факто-рів на розподіл особин у популяції.

Завдання 4:

Уважно розгляньте кожен тип кривої виживання (рис. 5, §7), замалюйте. Наведіть приклади практичного застосування кри-вих виживання різних організмів.

Завдання 5:

Популяція з 50 особин найпростіших у деякому об'ємі води збільшується шляхом поділу. Через 1 годину кількість особин збільшилася до 150 особин. Розрахувати абсолютну народжу-ваність та питому народжуваність (середня швидкість зміни чисельності на особину у популяції).

Завдання 6:

Пояснити практичне значення показника статевої структури „співвідношення статей” на конкретному прикладі (у свійських тварин, антилоп, курей).

ТЕМА 5. Порівняльний аналіз флори в біоценозах

Мета роботи: визначити видовий склад фітоценозів та оці-нити флористичну спільність біоценозів.

Основні поняття: біоценоз, видова структура, фітоценоз, флористичний склад, едифікатори, домінанти, субдомінанти, флористична спільність, життєві форми рослин.

Хід роботи

Для дослідження декількох фітоценозів, наприклад, степу і луки визначають видовий склад обраних біоценозів; виявля-ють домінанти. Порівнюючи видовий склад обох фітоценозів, роблять висновки щодо особливостей, якими характеризуються види - домінанти кожного з фітоценозів, та якими факторами середовища зумовлена їх домінантність. Коефіцієнт флористич-ної спільності фітоценозів вираховують за формулою Жаккара:

де К - коефіцієнт флористичної спільності (у %);

А - число видів фітоценозу (А);

В - число видів фітоценозу (В);

С - число видів, спільних для обох фітоценозів.

Завдання 1.

А. Розрахувати ступінь спорідненості трьох фітоценозів (І, ІІ,

ІІІ), що знаходяться на різних територіях, за результатами дослідження видового складу: І - налічує 86 видів, ІІ - 93,

ІІІ - 116 видів. Кількість спільних видів для І та ІІ угруповань склала 69 видів, для ІІ та ІІІ угруповань склала 72 види, для І та ІІІ угруповань склала 64 види.

Б. Визначити фітоценози, які мають найвищий ступінь спорід-неності.

В. Зробити висновок про практичне застосування коефіцієнта флористичної спільності

Завдання 2.

На рисунку 1 представлено одну з найбільш популярних сис-тем життєвих форм рослин, яку запропонував датський ботанік К. Раункієр, по відношенню до дії температурного фактора.

Рис. 1. Життєві форми рослинних організмів (за Раункієром)

Уважно розгляньте рисунок 1, замалюйте і вставте відповідні до

опису терміни:

А. _______ - деревні рослини, у котрих бруньки поновлення зна­

ходяться високо над поверхнею ґрунту і повністю відкриті для атмосфери. Включають дерева з довільною мінімальною висотою до 25 см, а також ліани та епіфіти, що підтримуються в ролі опори деревами і чагарниками.

Б._______ - різні рослини з бруньками поновлення, розміщеними

вище поверхні землі, але нижче 25 см. Включають чагарники і напівчагарники, низькорослі сукуленти та розеточні чагар-ники. їх форма характерна і для холодних територій, і для сухих та жарких районів землі.

В.______ - багаторічні трави з бруньками поновлення на рівні ґрунту.

Не лише сніг в холодному кліматі, але й опале листя або відмерлі залишки рослин можуть захищати бруньки цих рослин.

Г.______ - багаторічні трави з бруньками поновлення захова-ними у

ґрунті (цибулини, бульбоцибулини, кореневища).

У цих рослин найбільш надійний захист від суворого клі-мату - як жаркого, так і холодного.

Д.______ - однорічники, що переживають несприятливий час року у

вигляді насіння.

Завдання 3.

Дайте відповідь: в біоценозах яких екосистем кожна з цих форм може бути домінуючою? Наведіть приклади.

ТЕМА 6. Розв’язування екологічних задач

Мета роботи: з'ясувати практичне застосування правила екологічної піраміди та закону концентрування.

Основні поняття: трофічна структура, ланюги живлення, пасовищні та детритні ланцюги живлення, трофічні рівні, продуценти, консументи, редуценти, типи екологічних піра-мід, закон Ліндемана, поліфаги, ксенобіотики, закон концент-рування.

Алгоритм розв'язку задач

1. Визначити тип ланцюга живлення, необхідного для розв'язку задачі. Розмістити організми даної екосистеми по трофічних рівнях, пам'ятаючи про явище поліфагії.

2. Побудувати екологічні піраміди біомас для всіх необхідних ланцюгів живлення.

3. Застосовуючи правило екологічної піраміди, розрахувати біо-масу організмів на кожному трофічному рівні.

4. Визначити масу ксенобіотика на кожному трофічному рів-ні, пам'ятаючи про властивості ксенобіотиків у трофічних ланцюгах.

5. Розрахувати концентрацію ксенобіотика на всіх трофічних рівнях і визначити необхідну для розв'язку задачі.

6. Результати розрахунків представити у вигляді таблиці 1:

Таблиця 1

Розрахунки біомаси організмів та концентрації ксенобіотика

Приклад розв'язку

Задача. Яка біомаса ягідних кущів необхідна для того, щоб біо­маса яструбів в екосистемі лісу становила 200 кг? Видове різно­маніття даної системи: трава; заєць; вовк; ягідний кущ; рослинна комаха; павук; синиця; яструб; бактерії - сапрофіти.

Розрахуйте можливу концентрацію свинцю в ягідних кущах, якщо його концентрація в тілі яструба становила 10 г на кг біомаси.

Хід розв’язування

1. Для розрахунків необхідно скласти пасовищний тип ланцюга живлення.

2. Розподіл організмів по трофічних рівнях:

- І трофічний рівень (продуценти): трава, ягідний кущ;

- ІІ трофічний рівень (консумети І-го порядку):

заєць, рослинна комаха, синиця;

- ІІІ трофічний рівень (консумети ІІ-го порядку):

павук, синиця, яструб;

- V трофічний рівень (консумети ІІІ-го порядку): яструб

3. Для відповіді на перше питання задачі можливі два варі-анти, що передбачають розв'язки за двома пірамідами біомас, оскільки яструб може бути консументом ІІ або ІІІ порядків.

І ВАРІАНТ: (яструб - консумент ІІ-го порядку)

Рис. 1. Екологічна піраміда біомас за трьома трофічними рівнями

1. Згідно з „правилом 10 %”, знаючи біомасу живих організмів ІІІ трофічного рівня (яструб), розраховуємо біомасу живих організ-мів на ІІ (синиця) та І (ягідний кущ) трофічних рівнях (табл. 2).

Таблиця 2

Результати розрахунків біомаси організмів

Таблиця 3 Результати розрахунків концентрації свинцю

2. Далі, знаючи властивості ксенобіотика та закон концентру-вання ксенобіотиків при переході з одного трофічного рівня на інший, визначаємо масу свинцю та його концентрацію від-повідно на ІІІ, ІІ та І трофічних рівнях (табл. 3).

в ягідних кущах

ІІ ВАРІАНТ: ( яструб - консумент ІІІ-го порядку)

Рис. 2. Екологічна піраміда біомас за чотирма трофічними рівнями

Аналогічно алгоритму розв'язку І варіанта, маємо такі резуль-тати (табл. 4):

Таблиця 4

Результати розрахунків ІІ варіанту

Самостійні завдання

Задача 1. До екосистеми ставу входять такі організми: водо-рості багатоклітинні; дафнія; жаба; карась; окунь; сапрофітні А. Складіть схему трофічної мережі цієї екосистеми.

Б. Розрахуйте можливу концентрацію свинцю в тілі окуня, якщо його концентрація у біомасі водоростей 0,3 г на кг. Маса водо-ростей - 700 кг.

Задача 2. На рисунку 3 показано передачу ксенобіотика по трофічних рівнях біоценозу.

А. Складіть схему даного трофічного ланцюга.

Б. Розрахуйте можливу концентрацію ДДТ у зеленій біомасі дерев, якщо його концентрація у ґрунті становила 0,07 мг/кг (ГДКДДТ = 0,100 мг/кг). Маса дрозда - 1,2 кг. Зробіть відповід-ний висновок.

id="Picutre 40" class="lazyload" data-src="/files/uch_group81/uch_pgroup284/uch_uch6780/image/image040.jpg">

Рис. 3. Передача ксенобіотика по ланцюгу живлення

Задача 3. Видове різноманіття біогеоценозу лісу: трава; заєць; вовк; ягідний кущ; рослинна комаха; павук; синиця; яструб; бак-терії - сапрофіти.

А. Розрахуйте яка біомаса ягідних кущів необхідна для того, щоб біомаса яструбів у лісовому біогеоценозі становила 800 кг? Розглянути всі можливі варіанти.

Б. Розрахуйте можливу концентрацію свинцю в траві масою 20 тонн цього ж біогеоценозу, якщо концентрація свинцю в тілі яструба становила 7 г на кг біомаси.

ТЕМА 7. Розрахунок коефіцієнта екологічно-відповідних умов проживання людини

Мета роботи: визначення найсприятливіших умов навко­лишнього природного середовища для гармонійного розвитку людини.

Основні поняття: природне середовище, коефіцієнт природ-них умов, забезпеченість орними землями, зміни атмосферного тиску, сейсмічний стан, властивості сонячної радіації, величина атмосферних опадів, температурний режим, валовий внутріш-ній продукт (ВВП).

На допомогу студенту

Природний і людський фактори є невід’ємними частинами єдиної глобальної системи. Однак темпи і спрямованість розвитку природних і антропогенних процесів не завжди узгоджуються між собою. Крім того, соціальні процеси історично обумовлю-ються непідвладними природі суспільними закономірностями. Внаслідок цієї неузгодженості виникає переважна більшість гло-бальних екологічних проблем, серед яких першочерговими є про-блема ресурсів живої природи, питної води, просторова, енерге-тична, загальноресурсна і технологічна проблеми.

Розвиток промислового виробництва, заснованого на вико­ристанні ресурсного і технологічного потенціалу, неминуче поро-джує дисгармонію у системі „природа - суспільство”. Свідченням цього є техногенна деградація природних ресурсів, ландшафтів та ін. Наприклад, в Україні відносно чисті території не переви-щують 7 % від загальної площі, а на 68 % екологічна ситуація є несприятливою для здоров'я людини. У багатьох країнах терито-рії екологічних катастроф досягають 1 % загальних їх площ.

Для встановлення коефіцієнта екологічної відповідності умов проживання людини використовують багато факторів. Інтегруючим серед них є величина валового внутрішнього про-дукту (ВВП) в розрахунку на 1 особу населення області. Адже, чим багатша область, тим більше коштів спрямовує вона на охорону навколишнього середовища.

Інтегральний коефіцієнт екологічної відповідності (Кев) обчис­люють за такою формулою:

де Кев - коефіцієнт екологічної відповідності;

е - кількість складових природного середовища); і - коефіцієнт природних умов;

в - величина ВВП на одну людину (в тис. дол на 1 людину). Методика розрахунку коефіцієнта природних умов.

У системі відносин „людина - природа” особливо важливим є визначення екологічно безпечних умов проживання людини, основних складових середовища, які впливають на її розвиток і вдосконалення. Такими складовими є:

1) забезпеченість орними землями;

2) зміни атмосферного тиску;

3) сейсмічний стан;

4) властивості сонячної радіації;

5) величина атмосферних опадів;

6) температурний режим.

За цими складовими вираховують бали для кожної країни, потім методом зменшення цих балів у 10 разів отримують розра-хункові коефіцієнти. Сума 6-ти розрахункових коефіцієнтів ста-новить коефіцієнт природних умов.

Розрахунок забезпеченості орними землями. Коефіцієнт забезпеченості орною землею кожної людини вираховують за такою схемою: за вихідний показник береться 0,6 га як опти-мальна величина; збільшення площі на кожні 0,5 га має від-повідно зростаючий коефіцієнт; кожні 0,5 га нижче оптимуму мають відповідний понижуючий коефіцієнт. Наприклад: 2,1 га/л (гектар на людину) - 4 бали; 1,6 га/л - 3 бали; 1,1 га/л - 2 бали; 0,6 га/л - 1 бал; 0,1 га/л - 0,4 бала; 0,05 га/л - 0,3 бала; 0,09 га/л - 0,2 бала.

Величина показника забезпеченості орними землями на 1 людину залежить від площі кожної з держав, щільності розсе-лення і техногенного навантаження. Наприклад, в Україні при загальній площі 60,4 млн. га на ріллю припадає 34,2 млн га (55 %), але цей показник має тенденцію до зниження, що є наслідком, водної, вітрової і лінійної ерозії, а також невиваженого втру-чання людини.

Розрахунок впливу атмосферного тиску. Газова оболонка Землі створює постійний тиск на її, поверхню. Він може зміню-ватися залежно від географічних умов місцевості, особливос-тей атмосферної циркуляції, пори року, температури повітря та інших причин.

Найпоширенішими одиницями виміру тиску є міліметри ртутного стовпчика, бари і паскалі. Нормальний тиск при темпе-ратурі 0°С над рівнем моря на географічній широті 45° становить 760 мм рт. ст., що дорівнює 1013 мБар, або 1013,25 Па.

Один бар створює тиск силою 1 кг на 1 см2, який вважають рівним одній атмосфері.

У процесі дослідження впливу атмосферного тиску на стан організму вивчали і медичні аспекти. Так, парціальний тиск кисню у венозній крові становить 40 мм рт. ст. Для того щоб кисень з артеріальної крові міг „подолати” цей тиск та утворити оксигемоглобін, його тиск в артеріальній крові має бути вищим

і становити приблизно 40-60 мм рт. ст. Це можливо за умови, що парціальний тиск кисню у повітрі, яке людина вдихає, ста-новитиме не менше 70-80 мм рт. ст., а в альвеолярній крові - не менше 55- 60 мм рт. ст.

Карта ізобар містить інформацію про те, що у липні розпо-діл атмосферного тиску у Західній і Східній півкулях північної широти на континентах змінюється від 1013 гПа до 1000 гПа.

Прийнявши за межу відліку 1010 гПа, тобто тиск 760 мм ртут-ного стовпчика, можна визначити бали з урахуванням підвищу-ючих і знижуючих величин тиску (табл. 1).

Таблиця 1

Шкала визначення бальності території залежно від величини атмосферного тиску

Найсприятливіші умови щодо стабільності атмосферного тиску на півночі Європи є в Норвегії, Швеції (1009- 1011 гПа), на півдні - у державах Середземномор’я (1009-1011 гПа). У Південно-Східній Азії найкращі умови за цим показником мають В’єтнам,

Лаос, Філіппіни. Знижені величини атмосферного тиску зафіксо-вані у Китаї, Афганістані, Туркменістані (1018 гПа).

Розрахунок сейсмічного стану. При визначенні екологіч-ної відповідності територій для проживання людини за сейсміч-ним станом беруть до уваги наявність вулканів і землетрусів за останніх 100 років (відсутність їх оцінюється в 0 балів). Залежно від площі вияву сейсмічних явищ в межах території держави, величина бала з від'ємним знаком дорівнює кількості складових за умови, що кожна держава поділена на 10 складових.

Розрахунок величини сонячної радіації. Із сонячною раді-ацією пов'язують поширеність хвороб органів кровообігу. Статистичні дані свідчать, що кількість загострень серцево-судинних захворювань та їхні наслідки пов'язані з хромосфер-ними спалахами на Сонці. Це припущення підтверджують результати аналізу частоти інфаркту міокарда протягом доби в Києві, Санкт- Петербурзі та Караганді. Як з'ясувалося, в дні підвищеної сонячної активності кількість інфарктів міокарда в 1,5-2 рази перевищує середньорічний рівень.

При визначенні вихідних показників величини сонячної раді-ації використовують 10-бальну систему її розподілу, беручи за початок відліку величину 60-70 ккал/1 смз-рік, тобто пересічну величину, від якої найнижчою межею є 20 ккал/1 смз-рік, а макси-мальною - 140 ккал/1 смз-рік. Отже, 60-70 ккал/1 смз-рік сонячної енергії, або 10 балів, є оптимальною величиною сонячної радіації, яка сприяє нормальному розвиткові людського організму (табл. 2).

Розрахунок температурного режиму. Враховуючи, що середньомісячна температура найтеплішого місяця дещо вища від середньорічної, яка може становити +21°С, за вихідну взято температуру +28°С, що зумовило певну залежність (табл. 3).

Розрахунок обсягу атмосферних опадів. Для визначення бальності опадів використовують карту розподілу атмосферних опадів на Землі, відповідно до якої для всіх країн Західної півкулі оптимальна кількість опадів становить 2-3 бали.

Таблиця 2

залежно від величини сонячної радіації

Таблиця 3

Шкала визначення бальності території за температурним режимом

Шкала визначення бальності території

Градаційну бальність розраховують на основі умовних позна-чень: 2500 мм. За опти-мальну взято кількість опадів липня, що змінюється від 500 до 1500 мм - її оцінено в 3 бали. Кількість опадів від 250-500 і 500- 2500 має 2 бали. Максимальна (>2500) і мінімальна (bgcolor=white>?