Закон внутрішньої динамічної рівноваги екосистем і його слідства

Закон внутрішньої динамічної рівноваги екосистем Реймерса Н.Ф.: речовина, енергія, інформація і динамічні якості окремих природних систем і їх ієрархії взаємозв'язані настільки, що будь-яка зміна одного з цих показників викликає супутні функціонально-структурні, кількісні і якісні зміни, що зберігають загальну суму речовинно-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 макроеволюцію, різні енергетичні і хімічні процеси.

При зовнішній дії рівновага в екосистемі може порушитися. Щоб цього не відбулося, системи вимушені своєчасно реагувати на зміни потоків речовини і енергії. При цьому сума динамічних якостей, інформації, речовини і енергії в системах залишається незмінною, хоча самі елементи кількісно змінюються. Цю закономірність можна представити у вигляді рівняння: а+b+c+d=f. А, b, з і d можуть мінятися, а сума f залишається постійною (f==const). Проте рівняння справедливе до тих пір, поки процеси в природі відбуваються самі собою.

Людська діяльність відчутно міняє структуру екосистем. Люди або дуже багато беруть з екосистеми, або дуже багато вносять в неї нових елементів різної властивості. Тому динамічна рівновага порушується, змінюється сума компонентів системи.

Справедливість закону внутрішньої динамічної рівноваги можна наочно продемонструвати на прикладах взаємодії людини з природними екосистемами (приаральськая, азовська, волзько-каспійська та інші екологічні катастрофи).

З розглянутого закону витікають 4 важливі слідства,

1. Будь-які зміни середовища (речовини, енергії, інформації, динамічних якостей екосистеми) неминуче приводять до розвитку природних ланцюгових реакцій, що йдуть у бік нейтралізації виробленої зміни або формування нових природних систем, утворення яких при значних змінах середовища може прийняти необоротний характер.

Під ланцюговою реакцією в природі розуміється ланцюг природних явищ, кожне з яких спричиняє за собою зміну інших, пов'язаних з ним явищ.

Підтвердженням дії даної закономірності є наступні приклади. Розораний луг через деякий час за відсутності подальшої дії повертається в природний початковий стан, тобто спостерігається нейтралізація вироблених змін.

При сильному забрудненні озеро втрачає можливість самоочищення, розвиваються анаеробні організми, і воно перетворюється на болото, тобто формується нова природна система.

2. Взаємодія речовинно-енергетичних екологічних компонентів (енергія, гази, рідини, продуценти, консументи і т.д.), інформації і динамічних якостей природних систем нелінійна, тобто слабка дія 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 сірі і азоту викликають величезні зміни в екосистемах суші і водного середовища. Саме вони призводять до виникнення кислотних опадів, які, у свою чергу, викликають деградацію і загибель лісів, обезриблення озер і т.п. Так і абсолютно незначна зміна концентрації вуглекислого газу в атмосфері веде до посилення парникового ефекту.

3. Зміни у крупних екосистемах відносно незворотні - проходячи за ієрархією екосистем від верху до низу, від місця дії до біосфери в цілому, вони міняють глобальні процеси і тим самим переводять її на новий еволюційний рівень.

Підтверджують дане слідство приклади, приведені в попередньому пункті. Зміни хімічного складу атмосфери, її температури, вогкості, 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 початкових умов середовища), як і організм (вигляд, популяція) не в змозі повторити повністю своїх предків або повернутися від старості до народження.

4. Будь-яке місцеве перетворення природи викликає в біосфері і в її крупних підрозділах у відповідь реакції, що призводять до відносної незмінності еколого-економічного потенціалу, збільшення якого можливе лише шляхом значного зростання енергетичних вкладень.

Змінюючи динамічний врівноважний стан природних систем за допомогою значних вкладень енергії для збільшення одержуваної корисної продукції (урожаю) або створення сприятливої 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 сприятливе або, в усякому разі, терпимо. Проте зайве вкладення енергії і виникаючий в результаті речовинно-енергетичний розлад ведуть до зниження природно-ресурсного потенціалу аж до опустинювання території, що відбувається без компенсації. Іноді виникають ситуації, коли "чим більше за пустель ми перетворюємо на сади, тим більше садів ми перетворюємо на пустелі". При цьому через нелінійність процесів опустинювання за темпами значно випереджає створення "квітучих садів".

Дата добавления: 2014-01-07