Природные и антропогенные экосистемы

Принципы функционирования экосистем

• Первый принцип. В естественных экосистемих использование ресурсов и избавление от отходов осуществляются в рамках круговорота всех элементов.

• Второй принцип. Экосистемы существуют за счет не загрязняющей среду и практически вечной солнечной энергии, количество которой относительно постоянно и избыточно.

• Третий принцип. На конце длинных пищевых цепей не может быть большой биомассы.

• Закон сохранения массы: сумма массы вещества системы и массы эквивалентной энергии, полученной или отданной той же системой, постоянна. Если накопления или убывания вещества в системе не наблюдается, она находится в устойчивом, гомеостатическом состоянии.

• Принцип Ле Шателье — Брауна: при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется.

• Принцип стабильности: любая экосистема с проходящим через нее потоком энгергии склонна развиваться в сторону устойчивого состояния и в ней вырабатываются саморегулирующие механизмы

• Закон максимизации энергии и информации: наилучшими шансами на самосохранение обладает экосистема, в наибольшей степени способствующая поступлению, выработке и эффектному использованию энергии и информации (Г. И Э. Одумы и В.Р.Пригожин)

Правило основного энергетического обмена: любая большая динамическая система в стационарном состоянии использует приход энергии, вещества и информации главным образом для своего самоподдержания и саморазвития

1. Природа стремится увеличить валовую продукцию, а человек – чистую.
2. Своим успехом в приспособлении некоторых природных систем к собственным нуждам человек в основном обязан включением в растительные и животные системы дополнительных рабочих цепей, в которых расходуется энергия таких богатых источников, как ископаемое горючее и расщепляющиеся материалы.

3. При интенсивном ведении сельского хозяйства большая часть энергии для производства картофеля, мяса и хлеба берется не от Солнца, а из ископаемого топлива.

После уборки урожая на следующий год возможны различные варианты использования той же площади:

— восстановление плодородия за счет внесения удоб­рений с повторением данной культуры,

—«отдых» почвы под паром,

—замена культуры, например картофеля на рожь или кормовые травы,

— использование обогащающих почву растений.

Более оптимальными являются третий или четвертый варианты, т. е. хозяйство вынуждено имитировать сукцессию, используя принцип чередования полей, т. е. севооборота.

• 4. Лесное производство ориентировано на то, чтобы не допустить естественной вторичной сукцессии и смены хвойных пород лиственными. Однако природная сукцессия сопровождается жестким статистическим процессом естественного отбора, а 4—5 тысяч практически одинаковых саженцев материала для отбора не дают, и эпидемия какой-либо болезни уничтожает их полностью. В результате, энергозатраты человека на «ломку» сукцессии экосистемы должны быть соизмеримы с затратами солнечной энергии на ее закономерное течение.

•

Дата добавления: 2014-01-07