Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

И.Ф. Рассашко, О.В. Ковалева, А.В. Крук
Общая экология

Тексты лекций для студентов специальности 1-33 01 02 «Геоэкология». – Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2010. – 252 с.

Предыдущая

Раздел 1. Общая экология и ее основные категории

Лекция 4. Основные экологические законы, правила и закономерности

4.1. Общие экологические законы

В данной лекции рассмотрены законы и принципы, не указанные в лекции 2.

Закон физико-химического единства существа (общебиосферный закон) (В. И. Вернадский): все живое вещество планеты Земля физико-химически едино. Этот закон – естественное следствие положения о материальном единстве живого и неживого вещества. Из закона физико-химического единства живого вещества вытекают два важнейших для разумного природопользования вывода.

Первый: вредное для одних видов живых организмов (существ) обязательно вредно и для других видов. Отсюда, если пестициды смертельны для одних организмов, то они не могут не оказывать вредного влияния на другие организмы. Различие состоит только в степени устойчивости видов к вредному агенту.

Второй: живое вещество имеет сложную внутреннюю взаимосвязь, для каждого геологического периода как бы единую сеть жизни, в состав которой входит и биовид человека. Разрывы этой «сети» создают в ней «дыры», что снижает устойчивость биосферы. Поэтому сохранение видового разнообразия – гарант поддержания устойчивости биосферы.

Закон константности (сформулированный В. Вернадским): количество живого вещества биосферы (за определенное геологическое время) есть величина постоянная. Этот закон тесно связан с законом внутреннего динамического равновесия. По закону константности любое изменение количества живого вещества в одном из регионов биосферы неминуемо приводит к такой же по объему изменения вещества в другом регионе, только с обратным знаком. Следствием этого закона является правило обязательного заполнения экологических ниш.

Правило обязательности заполнения экологических ниш. Пустующая экологическая ниша всегда бывает естественно заполнена, но иногда для этого требуется значительное время. Экологическая ниша – совокупность всех факторов среды, в пределах которых возможно существование вида в природе. Пример правила – возникновение новых заболеваний, например, типа СПИДа. СПИД был гипотетически предсказан учеными за 10 лет до выявления болезни как гриппоподобный вирус с высокой летальностью заболевших. Основанием для предсказания послужило то, что победа над многими инфекционными болезнями человека высвободила экологические ниши, которые неминуемо должны быть заполнены. Только заполняются они вирусами, подверженными более значительной степенью изменчивости. Еще пример – в бамбучниках о. Сахалин нет мелких хищников, и их экологическую нишу заполнили серые крысы, приобретшие повадки хищников.

Закон внутреннего динамического равновесия (В. И. Вернадский). Вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных естественных систем и их иерархии очень тесно связанны между собой, так что любое изменение одного из показателей неминуемое приводит к функционально-структурным изменениям других, но при этом сохраняются общие качества системы – энергетические, информационные и динамические. Следствия действия этого закона обнаруживаются в том, что после любых изменений элементов естественной среды (вещественного состава, энергии, информации, скорости естественных процессов и т. п.) обязательно развиваются цепные реакции, которые стараются нейтрализовать эти изменения. Следует отметить, что незначительное изменение одного показателя может послужить причиной сильных отклонений в других и во всей экосистеме.

Изменения в больших экосистемах могут иметь необратимый характер, а любые локальные преобразования природы вызовут в биосфере планеты (то есть в глобальном масштабе) и в ее наибольших подразделах реакции ответа, которые предопределяют относительную неизменность эколого-экономического потенциала. Искусственное возрастание эколого-экономического потенциала ограниченно термодинамической стойкостью естественных систем.

Закон внутреннего динамического равновесия – один из главнейших в природопользовании. Он помогает понять, что в случае незначительных вмешательств в естественную среду ее экосистемы превышают определенные границы (которые человеку следует хорошо знать) и уже не могут «угаснуть» в цепи иерархии экосистем (охватывают целые речные системы, ландшафты), они приводят к значительным нарушениям энерго- и биобаланса на значительных территориях и во всей биосфере.

Закон биогенной миграции атомов (или закон В. И. Вернадского). Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется под превосходящим влиянием живого вещества, организмов. Так происходило и в геологическом прошлом, миллионы лет назад, так происходит и в современных условиях. Живое вещество или принимает участие в биохимических процессах непосредственно, или создает соответствующую, обогащенную кислородом, углекислым газом, водородом, азотом, фосфором и другими веществами, среду. Этот закон имеет важное практическое и теоретическое значение. В наше время люди влияют на состояние биосферы, изменяя ее физический и химический состав, условия сбалансированной веками биогенной миграции атомов. В будущем это послужит причиной очень отрицательных изменений, которые приобретают способность саморазвиваться и становятся глобальными, неуправляемыми (опустынивание, деградация грунта, вымирание тысяч видов организмов). С помощью этого закона можно сознательно и активно предотвращать развитие таких отрицательных явлений, руководить биогеохимическими процессами, используя «мягкие» экологические методы.

Закон незаменимости биосферы. Биосфера – это единственная система, обеспечивающая устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях. Нет никаких оснований надеяться на построение искусственных сообществ, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды в той же степени, что и естественные сообщества.

Закон максимизации энергии (закон Г. и Э. Одумов). Выживание (сохранение) одной системы в соперничестве с другими определяется наилучшей организацией поступления в нее энергии и использования мак-симального количества этой энергии наиболее эффективным способом.

Закон развития экосистемы за счет окружающей среды. Любая естественная система развивается лишь за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей среды. Абсолютно изолированное саморазвитие невозможно – это вывод из законов термодинамики.

Очень важными являются следствия закона:

1 Абсолютно безотходное производство невозможно.

2 Любая более высокоорганизованная биотическая система в своем развитии есть потенциальная угроза для менее организованных систем. Поэтому в биосфере Земли невозможно повторное зарождение жизни – оно будет уничтожено уже существующими организмами.

3 Биосфера Земли, как система, развивается за счет внутренних и космических ресурсов.

Закон 10%, пирамиды энергий (закон Линдемана). С одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой ее уровень в среднем не более 10% энергии.

 Закон ограниченности природных ресурсов. Планета Земля конечна, поэтому все ее составные части также конечны. Термин неисчерпаемых природных ресурсов ошибочен. Даже солнечную энергию нельзя называть неисчерпаемым источником, т. к. ограничения накладываются самой энергетикой биосферы в соответствии с правилом одного процента.

Закон обеднения разнородного вещества в островных его сгущениях (закон Г. Ф. Хильми). Индивидуальная система, работающая в среде с уровнем организации, более низким, чем уровень самой системы, обречена на деградацию, так как, постепенно теряя свою структуру, система через некоторое время растворяется в окружающей среде. Из закона следует, что любые сложные биотические сообщества, сохраненные на незначительных пространствах, обречены на постоянную деградацию.

Закон уменьшения энергоотдачи в природопользовании. В процессе получения из естественных систем полезной продукции с течением времени (в историческом аспекте) на ее изготовление в среднем расходуется все больше энергии (возрастают энергетические затраты на одного человека). Так, ныне затраты энергии на одного человека за сутки почти в 60 раз большие, чем во времена наших далеких предков (несколько тысяч лет тому). Увеличение энергетических затрат не может происходить бесконечно, его можно и следует рассчитывать, планируя свои отношения с природой с целью их гармонизации.

Закон экологической корреляции. В экосистеме, как и в любой другой системе, все виды живого вещества и абиотические экологические компоненты функционально отвечают один другому. Выпадение одной части системы (вида) неминуемо приводит к выключению связанных с ею других частей экосистемы и функциональных изменений.

Предыдущая