Закон внутрішньої динамічної рівноваги екосистем та його наслідки
Закон внутрішнього динамічного р авновесія екосистем Рейм ерса Н.Ф.: речовина, енергія, інформація та динамічні якості окремих природних систем та їх ієрархії взаємопов'язані настільки, що будь-яка зміна одного з цих показників викликає супутні функціонально-структурні, кількісні та якісні зміни, що зберігають загальну суму матеріально-енергетичних, інформаційних і динамічних якостей системи, де ці зміни відбуваються, або в їх ієрархії.
Даний закон розкриває механізм екологічного балансу. Навколишнє середовище знаходиться в стані динамічної рівноваги. Вона безперервно балансує, вирівнюючи народження і смерть, мікро-і Макроеволюція, різні енергетичні й хімічні процеси.
При зовнішньому впливі рівновагу в екосистемі може порушитися. Щоб цього не сталося, системи змушені своєчасно реагувати на зміни потоків речовини та енергії. При цьому сума динамічних якостей, інформації, речовини і енергії в системах залишається незмінною, хоча самі елементи кількісно змінюються. Утрированно цю закономірність можна представити у вигляді рівняння: а + b + c + d = f. А, b, с і d можуть змінюватися, а сума f залишається постійною (f == const). Однак рівняння справедливо до тих пір, поки процеси в природі відбуваються самі собою.
Людська діяльність відчутно міняє структуру екосистем. Люди або занадто багато беруть з екосистеми, або занадто багато вносять в неї нових елементів різної властивості. Тому динамічне рівновага порушується, змінюється сума компонентів системи.
Справедливість закону внутрішнього динамічної рівноваги можна наочно продемонструвати на прикладах взаємодії людини з природними екосистемами (Приаральських, азовська, Волзько-каспійська та інші екологічні катастрофи).
З розглянутого закону випливають 4 важливі слідства,
1. Будь-які зміни середовища (Речовини, енергії, інформації, динамічних якостей екосистеми) неминуче призводять до розвитку природних ланцюгових реакцій, йдуть у бік нейтралізації виробленого зміни або формування нових природних систем, утворення яких при значних змінах середовища може прийняти незворотній характер.
Під ланцюговою реакцією в природі розуміється ланцюг природних явищ, кожне з яких тягне за собою зміну інших, пов'язаних з ним явищ.
Підтвердженням дії розглянутої закономірності є наступні приклади. Розораних луг через деякий час при відсутності подальшого впливу повертається в природне початковий стан, тобто спостерігається нейтралізація проведених змін.
При сильному забрудненні озеро втрачає можливість самоочищення, розвиваються анаеробні організми, і воно перетворюється в болото, тобто формується нова природна система.
2. Взаємодія речовинно-енергетичних екологічних компонентів (енергія, гази, рідини, продуценти, консументи і т.д.), інформації та динамічних якостей природних систем нелінійно, тобто слабкий вплив або зміна одного з показників може викликати сильні відхилення в інших і у всій системі в цілому.
Наприклад, малі відхилення в газовому складі атмосфери у зв'язку з її забрудненням оксидами сірки та азоту викликають величезні зміни в екосистемах суші і водного середовища. Саме вони призводять до виникнення кислотних опадів, які, в свою чергу, викликають деградацію і загибель лісів, обезрибліваніе озер і т.п. Настільки ж абсолютно незначне зміна концентрації вуглекислого газу в атмосфері веде до посилення парникового ефекту.
3. Продукція в крупних екосистемах зміни щодо незворотні - проходячи по ієрархії екосистем знизу вгору, від місця впливу до біосфери в цілому, вони міняють глобальні процеси і тим самим переводять їх на новий еволюційний рівень.
Підтверджують дане слідство приклади, наведені в попередньому пункті. Зміни хімічного складу атмосфери, її температури, вологості, освітленості і т.п. призводять до виникнення нових, більш пристосованих до нових умов екологічних систем, тобто направляють еволюцію біосфери. При цьому екологічна система не може знову повернутися до колишнього стану (навіть при встановленні вихідних умов середовища), як і організм (вид, популяція) не в змозі повторити повністю своїх предків або повернутися від старості до народження.
4. Будь місцеве перетворення природи викликає в біосфері і в її великих підрозділах відповідні реакції, призводять до відносної незмінності еколого-економічного потенціалу, збільшення якого можливе лише шляхом значного зростати, енергетичних вкладень.
Зрушуючи динамічне рівноважний стан природних систем за допомогою значних вкладень енергії (наприклад, шляхом оранки та інших прийомів) для збільшення одержуваної корисної продукції (Врожаю) або створення сприятливого для життя і діяльності людини стану середовища, люди порушують співвідношення енергетичних компонентів. Якщо ці зрушення гаснуть в ієрархії природних систем і не викликають термодинамічного розладу, положення сприятливо або, у всякому разі, терпимо. Проте зайве вкладення енергії та виникає в результаті речовинно-енергетичний розлад ведуть до зниження природно-ресурсного потенціалу аж до опустелювання території, що відбувається без компенсації. Іноді виникають ситуації, коли "Чим більше пустель ми перетворюємо в сади, тим більше садів ми перетворюємо в пустелі ". При цьому в силу нелінійності процесів опустелювання за темпами значно випереджає створення "квітучих садів".
Закон обмеженості природних ресурсів. Закон незамінності біосфери
Накопичений досвід взаємодії людини з природою призводить до необхідності визнати дію закону обмеженості (Вичерпності) пр і рідних ресурсів : всі природні ресурси та природні умови Землі кінцеві. Ця кінцівка виникає або в силу прямий вичерпності, або в результаті обурення середовища проживання, робити непридатною для життя і господарства людини.
Ми привели класифікацію природних ресурсів по вичерпності. Однак слід зазначити, що виділення в окрему групу невичерпних природних ресурсів дуже умовно. Невичерпність ресурсу увазі його нескінченність, хоча б у порівнянні з потребами в ньому. Умовно невичерпним ресурсом для первісних людей, наприклад, була територія Землі. Але оскільки людство стало нестримно і небезпечно зростаючим глобальним цілим, а планета має чітко обмежені розміри, виникають два абсолютно очевидних ліміту. Перший - на обмеженій цілому Землі не може бути нічого нескінченного, отже, для людини немає невичерпних природних ресурсів. І другий - зростаюче людство зі своїми все збільшуються потребами легко вичерпує ресурси будь-якої ємності.
Для сучасного людства територія планети вже не тільки не може вважатися неосяжної, але робиться зникаючої при всій її величезної величиною. Ті ресурси, які здаються невичерпними (потік сонячної енергії та інших потужних природних явищ) в порівнянні з енергоспоживанням людства виявляються різко обмеженими.
Закон незамінності біосф єри: "Немає жодних підстав для надій на побудову штучних співтовариств, що забезпечують стабілізацію навколишнього середовища з тим же ступенем точності, що і природні співтовариства. Тому скорочення природної біоти в обсязі, що перевищує порогове значення, позбавляє стійкості навколишнє середовище, яка не може бути відновлена ​​за рахунок створення очисних споруд та переходу до безвідходного виробництва. Біосфера являє собою єдину систему, що забезпечує стійкість середовища існування за будь-яких виникаючих збуреннях. Необхідно зберегти природну природу на більшій частині поверхні Землі, а не в заповідниках і зоопарках ".
Закон зворотного зв'язку взаємодії людина - біосфера
Між людиною і природою завжди існували й існують у даний час нер...
