Більш вичерпним є визначення В.А. Чернікова та ін., наведене в підручнику «Агроекологія» (2000).

Агроекологія -- це комплексна наукова дисципліна, яка вивчає взаємодію людини з навколишнім середовищем у процесі сільськогосподарського виробництва, вплив сільського господарства на природні комплекси та їх компоненти, взаємодію між компонентами агроекосистем і специфіку колообігу в них речовин, перенесення енергії, характер функціонування агроекосистем в умовах техногенних навантажень.

Цілі агроекосистем: забезпечення стійкого виробництва якісної продукції, максимальне використання природного біоенергетичного потенціалу агроекосистем, збереження і відтворення природно-ресурсної бази аграрного сектору, виключення і мінімізація негативного впливу на навколишнє середовище.

Предметом вивчення агроекології є штучні фітоекосистеми (посіви і насадження сільськогосподарських культур, тваринницькі ферми та комплекси, а також аграрні ландшафти у взаємозв'язку з середовищем проживання). Агроекологія розглядає системи землеробства і технології вирощування сільськогосподарських культур, виробництва продукції тваринництва з погляду витрачання і відтворення природних ресурсів, оцінює обґрунтованість екологічних рішень. Вона має розробляти теоретичні основи для екологічно безвідходного і нешкідливого виробництва продукції рослинництва і тваринництва, таке формування агроландшафтів, щоб вони зберігали гармонійну рівновагу з біосферою.

Відомо, що потенційна, генетичне обумовлена продуктивність сучасних сортів культурних рослин досить висока. Для зернових вона досягає 200 -- 300 ц/га, для цукрових буряків і картоплі -- 1200 - 1300 ц/га. В умовах реального виробництва в агроекосистемах реалізується тільки 15 -- ЗО % потенційної продуктивності. Недоотримання 85 -- 70 % потенційного врожаю може бути спричинене також обмежувальною дією екологічних і ценотичних чинників. Отже, агроекологія в доповнення до сільськогосподарської практики має великі можливості щодо забезпечення зростання виробництва сільськогосподарської продукції нарівні з генною інженерією, біотехнологіею виробництва. Причому цей ріст не супроводжуватиметься шкідливими для природного середовища побічними ефектами.

Головне і, мабуть, кінцеве завдання сільськогосподарської екології -- знайти формулу найоптимальнішого співвідношення у вирощуванні рослин і тварин за певних умов середовища. Мірилом цього співвідношення є врожай, продуктивність тварин, які крім кількісних показників характеризуються високою якістю продукції, чистотою навколишнього середовища.

Агроекологія є одним з головних розділів прикладної екології. Це комплексна наукова дисципліна, об'єктом вивчення якої є агро-сфера планети, а предметом - взаємозв'язки людини з довкіллям у процесі сільськогосподарського виробництва, вплив сільського господарства на природні комплекси, взаємозв'язки між компонентами агроекосистеми і специфіка колообігу в них речовин, енергії та інформації під впливом техногенних навантажень.

Головна мета агроекології - забезпечення сталого виробництва якісної біологічної екологічно чистої продукції, збереження і відтворення природно-ресурсної бази аграрного сектора; ефективна екологі-зація всіх галузей сільського виробництва.

Агроекологія - нова комплексна сільськогосподарська наука, що вивчає всі сучасні екологічні проблеми, пов'язані з агропромисловим виробництвом та шляхи екологізації всіх галузей сільського господарства; агроекологія - ідеологічна основа раціонального, економічно збалансованого виробництва екологічно чистої сільськогосподарської продукції.

Агроекологія вивчає особливості екологічних процесів у агросфері. Агроекологія розглядає системи землеробства і технології вирощування сільськогосподарських культур і тварин у світлі витрачання і відтворення природних ресурсів, оцінює екологічну обгрунтованість екологічних рішень. Агроекологія - ідеологічна основа екологічно збалансованого функціонування агросфери в XXI столітті.

ОСНОВНІ ЕКОЛОГІЧНІ ТЕРМІНИ, ПОНЯТТЯ ТА ЗАКОНИ

Природа - в широкому розумінні - це існуючий світ у всій різноманітності його форм і проявів, живого (біотичного) і неживого (абіотичного) компонентів. Щоб цей дар зберегти для нашого щасливого життя та життя прийдешніх поколінь, необхідно знати, як з ним слід поводитись.

Екологія це наука про відносини тварин і рослин, які утворюють спільність між собою і навколишнім середовищем. Термін "екологія" запропонував в 1869 році Ернест Геккель (1834--1919), німецький біолог, представник наукового природничого матеріалізму, прихильник і пропагандист вчення Чарльза Дарвіна.

Під навколишнім середовищем розуміють цілісну систему взаємопов'язаних природних і антропогенних об'єктів і явищ, під впливом і при безпосередньому використанні яких відбувається праця, побутова діяльність, відпочинок людей. Поняття «навколишнє середовище» включає соціальні, природні і штучно створені фізичні, хімічні та біологічні фактори, тобто все те, що впливає на життя і діяльність людини.

Складовою частиною навколишнього середовища є природне середовище. Перед сучасним суспільством стоїть завдання не тільки зберегти природу, а й запобігти негативним наслідкам господарської діяльності людини в майбутньому. Для цього потрібно вивчати різноманітні процеси, які постійно відбуваються в навколишньому природному середовищі.

Основою для розуміння цих процесів є вчення про біосферу Землі. Поняття «біосфера» з'явилось у другій половині XIX ст. і в буквальному розумінні означало вчення про життя живих істот на Землі. Засновником сучасних уявлень про біосферу є радянський вчений-природознавець В.І. Вернадський (1863--1945), перший президент АН УРСР. Він розглядав біосферу як єдину термодинамічну оболонку, у якій зосереджене життя і здійснюється постійна взаємодія всього живого з неорганічними умовами середовища. Загальна маса живої речовини Землі, за розрахунками В. І. Вернадського, становить сотні більйонів тонн і включає 500 тис. видів рослин та близько 2 млн. видів тварин. Основою біологічної рівноваги і стійкості біосфери є кругообіг речовини і перетворення енергії. Елементарною первісною структурною одиницею біосфери є біогеоценоз. Під цим поняттям розуміють ділянку біосфери, через яку неможливо провести жодної істотної грунтово-гео-хімічної межі, тобто це однорідні за топографічними, мікрокліматичними та біотичними умовами ділянки біосфери. До складу біогеоценозу входять такі компоненти:

- рослинний світ - фітоценоз;

тваринний світ -- зооценоз;

мікроорганізми - мікробіоценоз;

- грунти і ґрунтові води;

-- едафотоп -- ґрунтовий покрив разом із живими організмами.
Біосфера - це сфера активного життя на земній кулі. В біосфері

живі організми і середовище їх існування органічно пов'язані одне з одним. Вони утворюють цілісну динамічну систему. Біосфера поєднує нижню частину атмосфери, гідросферу і верхню частину літосфери.

Природокористування -- це задоволення потреб суспільства в елементах природи. Може бути прямим і непрямим. Прямим називається безпосереднє використання природних ресурсів як джерел сировини, енергії і простору. Непрямим називається використання природних ресурсів, як правило, без їхнього вилучення (наприклад, використання водних ресурсів для потреб гідроенергетики та водного транспорту і риборозведення, рекреаційне використання територій тощо). Воно може бути загальним -- для задоволення життєво необхідних потреб людини, безоплатно, без закріплення за окремими особами і надання спеціальних дозволів; а також спеціальним - надання в користування, володіння або оренду природних ресурсів на підставі спеціальних дозволів, за плату для здійснення виробничої та іншої діяльності.

Основні екологічні закони

Згідно з новими екологічними довідниками існує близько 40 різних екологічних законів, більшість яких має біоекологічний характер. Це правила природного історичного характеру (внутрішньо стійкі зв'язки природних явищ і процесів), які не мають винятків і не припускають альтернативних тлумачень. Прийнято вважати, що біології закони - це середньостатистичні прояви якихось причинно-зумовлених явищ і не адекватні законам фізики, математики чи хімії.

Потрібно наголосити, що всі закони важливі, вони детально описані в сучасних екологічних і біологічних довідниках. Але ми вважаємо за необхідне навести лише кілька з них для прикладу.

- Біогенетичний закон. Організм в індивідуальному розвитку (онтогенез) повторює (в скороченому і закономірно зміненому вигляді) історичний розвиток виду.

Закон внутрішнього врівноваження. Природна система має внутрішню енергію, речовину, інформацію і динамічні якості, пов'язані між собою настільки, що найменші зміни одного з цих факторів викликають відповідні зміни в інших.

Закон мінімуму (основний закон). Витривалість організму визначається найслабкішою ланкою екологічних проблем, тобто лімітуючим є той екологічний фактор, частка якого близька до необхідного організму чи екосистеми мінімуму, а подальше зниження цього фактора призводить до загибелі організму чи деструкції екосистеми.

Закон відповідності умов середовища генетичній визначеності організму. Вид організму може існувати до того часу і настільки, наскільки його навколишнє середовище співпадає з генетичними можливостями пристосування цього виду до змін середовища. Докорінна перебудова природи небезпечна для нині існуючих видів, у тому числі й для самої людини.

Закон збіднення різнорідної живої речовини. Індивідуальна система, що перебуває в середовищі з рівнем організації нижчим, ніж рівні самої системи, приречена: поступово втрачаючи свою структуру, система через деякий час зникне з середовища.

Закон зниження енергетичної ефективності природного користування. З часом при видобуванні корисної продукції з природних систем на її одиницю витрачається все більша кількість енергії.

Закон біогенної міграції атомів (Вернадського): міграція хімічних елементів на земній поверхні і в біосфері в цілому відбувається або за безпосередньої участі живої речовини, або в середовищі, геохімічні особливості якого (02,С02, Н2 та ін.) зумовлені живою речовиною - і тією, що існує сьогодні, і тією що діяла на Землі за всю її геологічну історію.

Закон 10% - середньомаксимальний перехід з одного трофічного рівня екологічної піраміди на інший, який складає приблизно 10% енергії і, як, правило, не призводить до негативних для екосистем наслідків.

Закон константності (Вернадського) - кількість речовин біосфери (для одного геологічного періоду) є константа.

Закон необоротності (Долло) - організм (популяція , вид) не може повернутися до попереднього стану, вже здійсненого в ряду його предків.

Закон 1% - зміна енергетики природної системи в межах 1%, як правило, не виводить природну систему із врівноваженого стану.

Закон толерантності (Шелфорда) - лімітуючим фактором процвітання організму (виду) може бути як мінімум, так і максимум екологічного фактора, діапазон між якими визначає величину витривалості -- толерантності організму.

Американський еколог Баррі Коммнонер у 1974 р. вдало узагальнив екологічні закони, звівши їх до чотирьох:

"все пов'язане з усім";

"все повинне кудись дітися" (закон збереження енергії);

"природа знає краще";

"ніщо не дається задарма" (за всі втручання в природні процеси ми змушені будемо розплачуватися).

Слід згадати також важливі екологічні закони, сформульовані в працях відомого американського еколога Д. Чіраса у 1991 - 1993 рр.він підкреслює, що Природа існує вічно (з точки зору людини) й опирається деградації завдяки дії чотирьох екологічних законів:

рециклічності або повторного багаторазового використання
найважливіших речовин;

постійного відновлення ресурсів;

консервативного споживання (коли живі істоти споживають лише те й у такій кількості, що їм необхідно;

популяційного контролю (природа не допускає "вибухового"росту популяцій, регулюючи кількісний склад того чи іншого виду шляхом створення відповідних умов для його існування й розмноження).

Найважливішим завданням екології Д. Чірас вважає вивчення структури та функцій екосистеми, їх врівноваженості, або неврівноваженості, тобто причин стабільності й розбалансування екосистем.

МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ ЕКОЛОГІЇ ТА АГРОЕКОЛОГІЇ

Методологічною засадою сучасної екології є комплексне використання натурних спостережень, вимірювань і досліджень, експериментальних лабораторних досліджень, екологічного картування і моделювання. Більшості екологічних досліджень властивий системний підхід. У сучасних екологічних дослідженнях широко використовують методи інших наук --хімії, фізики, геології, біології, математики. Агроекологія як розділ екології вивчає біологічну специфіку різних середовищ життя і взаємозв'язок організмів із середовищем з метою управління чисельністю популяцій, як в умовах природних біоценозів, так і агробіоценозах. При проведенні роботи доводиться поєднувати різні типи і методики дослідження. Користуватися різними загально-науковими і загально біологічними методами. Ці методи можна об'єднати в кілька груп:

Методи реєстрації та оцінки якості довкілля, насамперед різні типи екологічного моніторингу.

Методи кількісного обліку організмів і методи оцінки біомаси та продуктивності рослин і тварин.

Вивчення особливостей впливу різних екологічних чинників на життєдіяльність організмів (як складні й тривалі спостереження в природі, так і, частіше, експерименти в лабораторних умовах - токсикологічні, біохімічні, біофізичні та ін.)

4. Методи вивчення взаємозв'язків між організмами в багатовидових угрупуваннях.

5. Методи математичного моделювання екологічних явищ і процесів, а також екосистем, імітаційне моделювання; моделювання від локальних до регіональних і глобальних екологічних процесів і ситуацій.

Створення геоінформаційних систем і технологій для розв'язання екологічних питань різних масштабів і в різних сферах діяльності.

Комплексний еколого-економічний аналіз стану різних об'єктів, територій, галузей виробництва.

Геоекологічні методи дослідження, геоекологічний моніторинг з метою зменшення негативного впливу забрудників на довкілля.

Технологічні методи екологізації різних виробництв з метою зменшення їх негативного впливу на довкілля.

Ме дико-екологічні методи вивчення впливу різних чинників на здоров'я людей.

Методи екологічного контролю стану довкілля: екологічна експертиза, екологічний аудит, екологічна паспортизація.

Агроекологія як розділ екології вивчає специфіку різних середовищ життя і взаємозв'язки організмів та середовища з метою керування чисельністю популяцій як в умовах природних, так і культурних біоценозів (агробіоценозів). Для вирішення своїх завдань вона використовує методи і досягнення багатьох суміжних наук, що дало їй змогу розв'язати специфічні проблеми і стати теоретичною основою охорони сільськогосподарських угідь.

Методи екології умовно поділяють на три основні групи: спостереження в природі, експеримент і моделювання.

Агроекологічні дослідження зазвичай є польовими (стаціонарними або маршрутними) і лабораторними.

Під час проведення польових досліджень агроеколог має змогу не тільки спостерігати за життєдіяльністю організмів у реальних умовах, а й широко використовувати природний і штучний експеримент, за якого організм завжди потрапляє в незвичні умови, виявляє окремі боки своєї життєдіяльності. У польових дослідах поєднані різні типи і методики досліджень. Наприклад, визначають видовий склад об'єктів живлення, ворогів, паразитів та інших організмів, з якими вид, що вивчається, знаходиться в тих чи інших взаємовідносинах.

У лабораторних умовах часто застосовують фізіологічні й агрохімічні методи (здебільшого для вивчення відношення організму, який досліджується, до абіотичних чинників). Проте основою агроекології є кількісні методи досліджень.

Еколог вивчає організми в біоценозі: досліджує середовище проживання -- біотопи, кормові ресурси, живлення і розмноження організмів, їх добове і сезонне життя, що визначає міграцію. Агроекологія організмів виявляється в чисельності (щільності) популяцій, яка підлягає складній сезонній і багаторічній динаміці. Методи кількісного обліку організмів різноманітні і залежать від середовища проживання та характеру об'єкта -- його розміру, рухливості, способу життя тощо. Розрізняють суб'єктивний і об'єктивний облік. Суб'єктивний облік є приблизною оцінкою чисельності організмів, виражений у невизначених термінах «багато», «середньо», «мало», або в одиницях різних шкал, балах тощо. За такою методикою результати обліку,

проведеного різними дослідниками, можуть певною мірою не збігатись, а іноді виявляються непорівнюваними через суб'єктивні погляди спостерігачів на характер щільності організмів.

На відміну від суб'єктивного, об'єктивний облік характеризується максимальним наближенням до справжнього положення.

Облік організмів може бути візуальним (окомірним) та інструментальним (за допомогою приладів різних ступенів складності й точності).

Розрізняють повний і вибірковий облік організмів, а також лінійний, ділянковий і об'ємний. Лінійний облік застосовують для реєстрування особин, що трапляються на маршруті, яких спостерігач визначив у межах видимості. Ділянковий -- для підрахунку всіх організмів, які проживають на земній поверхні, дні водойм, паразитують на тваринах і рослинах, тощо. Об'ємний -- залежно від товщини шару води і ґрунту.

В останні роки для вирішення агроекологічних проблем часто вдаються до методу моделювання. Як модель матеріальна копія об'єкта екології зазвичай до певної міри спрощена. Наприклад, акваріум можна розглядати як модель ставка. На таких моделях отримують чимало корисної інформації, але загалом їх значення в екології порівняно обмежене. Реальні екосистеми -- багатовидові, комплексні об'єкти, тоді як їхні моделі -- значно спрощені, часто виявляються досить дорогими і потребують багато часу. Інший рід матеріальних моделей -- реальні об'єкти природи, спеціально виділені для вивчення -- «модель особини», «модель популяції» та ін.

Ширше в екології використовують абстрактні моделі. Залежно від апарату дослідження абстрактні моделі поділяють на вербальні, графічні і математичні.

Вербальні моделі є суто словесними описами елементів і процесів екосистеми. Вони непридатні для дослідження й прогнозування систем, але в самому процесі моделювання відіграють важливу роль. Чим ближча вербальна модель до реальної, тим точніше вона відбиває суть екологічної системи, тим правильнішими виявляються створені на її основі матеріальні та інші моделі. Успіх конструювання вербальних моделей безпосередньо залежить від рівня екологічної освіти дослідника, точності використання ним термінів і понять екології.

Графічні моделі -- це схематичні зображення компонентів системи і зв'язків між ними. Для дослідження екологічних і агроекологічних процесів досить широко застосовують абстрактні моделі. Ю.А. Злобін (1998) вважає основними видами моделей, які застосовують у дослідженнях, аналого-матеріальні, абстрактно-вербальні, абстрактно-математичні:

Математичні моделі описують екологічну систему одним чи кількома математичними виразами.

Страницы: 1, 2