Навигация


Главная
УСЛУГИ
Гостевая книга
Правила пользования
Авторизация / Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Экология - Джигирей BC
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая

19 основных экологические законы

Задачей экологии является поиск законов функционирования и развития этой отрасли объективной реальности Исторически первым для экологии есть закон, устанавливающий зависимость живых систем от факторов, которые ограничивает ують их развитие (так называемых лимитирующих факторов).

Закон минимума В 1840 году Ю Либих установил, что урожай зерна часто лимитируется не теми питательными веществами, которые требуются в больших количествах, а теми, которых нужно немного, однако их мало в почве Он сфо ормулював закон, по которому \"веществом является в минимуме, регулируется урожай и определяется величина и устойчивость его во времени\" Действие этого закона ограничивают два принципа Согласно первому закон Либиха применяется ется только при условии стационарного состояния Его более точную формулировку: \"При стационарном состоянии лимитирующим будет то вещество, доступное количество которой наиболее близка к необходимому минимуму * 'Второй принцип касается взаимодействия факторов Высокая концентрация и доступность определенного вещества может изменить потребление минимальной питательного вещества Организм тогда заменяет одну, дефицитную, вещество другой, что в избытке іншою, що є в надлишку.

Другое толкование упомянутого закона: устойчивость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей

Если количество и качество экологических факторов близкие к минимуму, необходимому для организма, он выживает, если меньше этот минимум, организм погибает, экосистема разрушается

Следующий закон обобщает закон минимума

Закон толерантности (закон Шелфорда): отсутствие или невозможность развития экосистемы определяется не только недостатком, но и избытком любого из факторов (тепло, свет, вода и т.д.) Этот закон может быть выражен другими словами: лимитирующих чем фактором процветания организма может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет степень выносливости (толерантности) организма к данному фактора.

Согласно этому закону любой избыток вещества или энергии в экосистеме становится ее врагом, загрязнителем Слишком много хорошего - тоже плохо Диапазон между двумя величинами составляет пределы толерантности, в к которых организм нормально функционирует и реагирует на воздействие средща.

Закон конкурентного исключения формулируется следующим образом: два вида, занимающие одну экологическую нишу, не могут сосуществовать в одном месте бесконечно долго То, какой из видов побеждает, зависит от внешних условий В этих условиях перем мочь может каждый Важным для победы обстоятельством является скорость роста популяции Неспособность вида к биотической конкуренции приводит к его вытеснения и необходимости приспособления к более сложными х условий и фактореорів.

Этот закон может работать и в человеческом обществе Особенностью его действия является то, что в наше время цивилизации не могут разойтись В биосфере нет места для расселения и нет избытка ресурсов, заострю Юэ конкурентную борьбу Можно говорить об экологическом соперничество между странами и даже об экологических войны или войны, обусловлены экологическими причинами свое время Гитлер оправдывал агрессивную полет ику нацистской Германии борьбой за жизненное пространство Ресурсы нефти, угля и т.д. и тогда были очень важными Еще больший вес они имеют в конце XX столетия, когда добавилась необходимость территории для с ахоронення радиоактивных и других отходов Войны - горячие и холодные - приобретают экологического характера Многие события, в том числе распада СССР, воспринимаются иначе, если на них посмотреть с экологической х позиций Здесь переплетаются политические, социальные и экологические проблемы проблеми.

Закон биогенной миграции атомов (закон ВИ Вернадского): миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется под превосходящим влиянием живого вещества, организмов

Живое вещество или принимает участие в биохимических процессах непосредственно, или создает соответствующее, обогащенный кислородом, углекислым газом, водородом, азотом, фосфором и другими веществами, среду Понимание все их химических процессов, происходящих в геосферах, невозможно без учета действия биогенных факторов, в частности - эволюционных Люди влияют на состояние биосферы, изменяют ее физический и химический состав, условия сбалансированной веками биогенной миграции атомов В будущем это повлечет очень негативные изменения, которые уже сейчас приобретают способность к саморазвитию и становятся глобальными, неуправляемыми (опустыниванием, д еградация почв, вымирание тысяч видов организмовів).

Закон внутреннего динамического равновесия: вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных природных систем и их иерархии очень тесно связаны между собой, поэтому изменение одного из показателей немин нуче приводит к функционально-структурных изменений других, но при этом сохраняются общие качества системы-вещественно-энергетические, информационные и динамиче.

Последствия действия этого закона проявляются в том, что после любых изменений элементов природной среды (вещественного состава, энергии, информации, скорости естественных процессов и т.п.) обязательно розвивают ться цепные реакции, которые пытаются нейтрализовать эти изменения Даже незначительное изменение одного показателя может повлечь большие отклонения в других и во всей экосистемі.

Изменения в больших экосистемах могут иметь необратимый характер, а любые локальные преобразования природы вызывают в биосфере планеты реакции-ответа, которые предопределяют относительную неизменность эколого-экон номической потенциала Искусственное рост эколого-экономического потенциала ограниченное термодинамической устойчивостью природных систем Закон гласит, что в случае незначительных вмешательств в естественную среду его эко системы способны саморегулироваться и восстанавливаться, а когда эти вмешательства превышают определенные границы и уже не могут угаснуть в цепи иерархии экосистем, приводят к значительным нарушениям энерго-и биоба лансу на значительных территориях и в всей биосферрі.

Закон генетического разнообразия: все живое генетически различно и имеет тенденцию к увеличению биологической разнородности

Закон имеет важное значение в природопользовании, особенно в области биотехнологии, когда не всегда можно предвидеть результат нововведений во время выращивания новых микро-культур через возникающие мутации й или распространение действия новых биопрепаратов на те виды организмов, на которые они рассчитывались.

Закон исторической необратимости: развитие биосферы и человечества как целого не может происходить от позднейших фаз к начальным, общий процесс развития одпонаправлений

Закон константности (сформулированный ВИ Вернадским): количество живого вещества биосферы, образованной за определенный геологическое время, является величиной постоянной

Этот закон тесно связан с законом внутреннего динамического равновесия По закону константности любое изменение количества живого вещества в одном из регионов биосферы неизбежно приводит к такой же по о объему изменения вещества в другом регионе, только с обратным знаком Следствием этого закона есть правило обязательного заполнения экологических ниіш.

Закон корреляции (сформулированный Ж Кювье): в организме как целостной системе все его части соответствуют друг другу как по строению, так и по функциям

Изменение одной части неизбежно вызывает изменения в других

Закон максимизации энергии (сформулированный Г и Ю Одум и дополнен М Реймерсом): в конкуренции с другими системами сохраняется та из них, которая больше способствует поступлению энергии и информации и использует максимальную их количество эффективныхіше.

Система образует накопители высококачественной энергии, часть которой тратит на обеспечение поступления новой энергии, обеспечивает нормальный кругооборот веществ и создает механизмы регулирования, поддержки, устойчивости системы, ее способности приспосабливаться к изменениям, налаживает обмен с другими системами Максимизация обеспечивает повышение шансов на выживаниея.

Закон максимума биогенной энергии (закон Вернадского - Бауэра): любая биологическая и бионедосконала система, находящаяся в состоянии устойчивого неравновесия (динамичнорухливои равновесия с окружающей средой), увеличивает, развиваясь, свое влияние на а сред.

В процессе эволюции видов выживают те, которые увеличивают биогенную геохимическую энергию Живые системы никогда не находятся в состоянии равновесия и выполняют за счет своей свободной энергии полезную работу о Оты равновесия, которого требуют законы физики и химии при существующих внешних условий Этот закон наряду с другими является основой разработки стратегии природопользованияня.

Закон ограниченности природных ресурсов: все природные ресурсы в условиях Земли исчерпывающие

Планета есть естественно ограниченным телом, и на ней не могут существовать бесконечные составные части

Закон однонаправленности потока энергии: энергия, которую получает экосистема и которая усваивается продуцентами, рассеивается или вместе с их биомассой необратимо передается консументов первого, второго, третьего и других порядков, а потом, реду уцентам, что сопровождается потерей определенного количества энергии на каждом трофическом уровне как следствие процессов, сопровождающих дыхание.

В обратный поток (от редуцентов к продуцентов) попадает очень мало начальной энергии (не более 0,25%), поэтому срок круговорот энергии достаточно условно

Закон оптимальпости: никакая система не может сужаться или расширяться до бесконечности

Никакой целостный организм не может превысить определенных критических размеров, которые обеспечивают поддержку его энергетики Эти размеры зависят от условий питания и факторов существования В природопользовании за АКОН оптимальности помогает найти оптимальные, с точки зрения производительности, размеры для участков полей, выращиваемых животных, растений Игнорирование закона - создание огромных площадей монокультур, виривнюва ния ландшафта массовыми застройками и т.п. - приводит к неестественному однообразие на больших территориях и вызывает нарушения в функционировании экосистем, приводит экологическую кризисовизу.

Закон пирамиды энергий (сформулированный Р Линдеман): с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой переходит в среднем не более 10% энергии Обратный поток с более высоких на более низкие уровни гораздо сл лабший - не более 0,5-0,25%, и поэтому говорить о круговороте энергии в биоценозе не приходитсяся.

По этому закону можно выполнять расчеты земельных площадей, лесных угодий с целью обеспечения населения продовольствием и другими ресурсами

Закон равнозначности условий жизни: все естественные условия среды, необходимые для жизни, играют равнозначные роли Отсюда вытекает другой закон - совокупного действия экологических факторов

Закон развития окружающей среды: любая естественная система развивается лишь за счет использования материальноенергетичних и информационных возможностей окружающей среды

Абсолютно изолированное саморазвитие невозможно - это вывод из законов термодинамики

Из этого закона вытекают следующие выводы:

- абсолютно безотходное производство невозможно;

- любая более высокоорганизованная биотическая система в своем развитии есть потенциальной угрозой для менее организованных систем Поэтому в биосфере Земли невозможно повторное зарождение жизни - оно будет уничтожение не существующими организмами;

- биосфера Земли как система развивается за счет внутренних и космических ресурсов

Закон уменьшения энергоотдачи в природопользовании: процесс получения из естественных систем полезной продукции, со временем (в историческом аспекте) на ее изготовление в среднем расходуется все больше энергии (возрастают энергетические затраты на одного человека.

Рост энергетических затрат не может быть бесконечным Его следует рассчитывать, гармонизируя отношения человека с природой

Закон совокупного действия естественных факторов (закон Митчерлиха - Тинемана - Баул): объем урожая зависит не от отдельного, даже лимитирующего фактора, а от всей совокупности экологических факторов одновременно

Часть каждого фактора в совокупном действии можно определить Закон имеет силу, когда влияние монотонный и максимально проявляется каждый фактор при неизменности других в той совокупности, которая рассматривается

Закон Грунтостомлення (снижение плодородия): постепенное снижение естественного плодородия почв происходит из-за длительного их использования и нарушения естественных процессов почвообразования, а также вследствие длительного выращивания монокультур, внаслидо ок накопление токсичных веществ, выделяемых растениями, остатков пестицидов и минеральных удобрений.

Закон физико-химической единства живого вещества (сформулированный ВИ Вернадским): вся живое вещество Земли имеет единую физико-химическую природу

Из этого следует, что вредно для одной части живого вещества вредит и другой ее части, только в разной степени

Из-за наличия в любой популяции устойчивых к физико-химическому воздействию видов скорость отбора по выносливостью популяций к вредному агента прямо пропорциональна скорости размножения организмов и че ергування поколений результате длительное использование пестицидов является экологически недопустимым, потому вредители, которые размножаются гораздо быстрее, приспосабливаются и выживают, а объемы химических загрязнений д оводиться все увеличиватьи.

Закон экологической корреляции: в экосистеме, как и в любой другой, все виды живого вещества и абиотические экологические компоненты функционально соответствуют друг другу, выпадения одной части системы н неизбежно приводит к вы отключения связанных с ней частей экосистемы и функциональных сми.

Известны также четыре закона экологии, американского ученого Б Коммонера:

- все связано со всем;

- все должно куда-то деваться;

- природа знает лучше;

- ничто не дается даром

Первый закон Б Коммонера, по мнению М Реймерс, близкий по смыслу к закону внутреннего динамического равновесия, второй - к этому же закону и закону развития природной системы за счет окружающей среды, трет той - предостерегает человечество от самоуверенности, четвертый - снова затрагивает проблемы, которые обобщают закон внутреннего динамического равновесия, законы константности и развития естественной системы Согласно с четвертым законом Б Коммонера мы должны возвращать природе то, что берем от нее, иначе катастрофа неминуемануча.

В 1991-1993 гг известный американский эколог Д Чирас пришел к выводу, что природа существует вечно (с точки зрения человека) и сопротивляется деградации благодаря действию четырех экологических законов:

- рецикличности или повторного многоразового использования важнейших веществ;

- постоянного восстановления ресурсов;

- консервативного потребления (когда живые существа потребляют только то и в том количестве, что им необходимо, не больше и не меньше);

- популяционного контроля (природа не допускает \"взрывного\" роста популяций, регулируя количественный состав того или иного вида путем создания соответствующих условий для его существования и размножения)

Важнейшей задачей экологии Д Чирас считает изучение структуры и функций экосистем, их уравновешенности или неуравновешенности, то есть причин стабильности и разбалансированию экосистем

Среди законов природы встречаются привычные в науке законы детерминистского типа, которые жестко регулируют взаимоотношения между компонентами экосистемы, но большинство являются законами тенденциями, которые действуют не в в всех случаях В некотором смысле они напоминают юридические законы, которые не препятствуют развитию общества, если изредка нарушаются незначительным количеством людей, но мешают нормальному развитию, если нарушения становятся массовыми Есть и законы-афоризмы, которые можно отнести к типу законов как ограничение разнообразияті.

Закон эмерджентности: целое всегда имеет особые свойства, отсутствующие у его частей

Закон необходимого разнообразия: система не может состоять из абсолютно идентичных элементов, но может иметь иерархическую организацию и интегративные уровне *

Закон необратимости эволюции: организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, реализованного его предками

Закон усложнения организации: историческое развитие живых организмов приводит к усложнению их организации путем дифференциации органов и функций

Биогенный закон (Е Геккель): онтогенез организма является кратким повторением филогенеза данного вида, то есть развитие индивида сокращенно повторяет историческое развитие своего вида

Закон неравномерности развития частей системы: система одного вида развивается не строго синхронно - в то время, когда один достигает более высокой стадии развития, другие остаются в менее развитом в Тани Этот закон напрямую связан с законом необходимого разнообразияі.

Закон сохранения жизни: жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потока веществ, энергии, информации

Принцип сохранения упорядоченности (и Пригожин): в открытых системах энтропия не возрастает, а уменьшается, пока не достигается минимальная постоянная величина

Принцип Ле Шателье-Бpayна: при внешнем воздействии, что выводит систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в направлении ослабления эффекта внешнего воздействия Этот принцип в рамках биосферы нарушается уеться современным человеком \"Если в конце прошлого века еще происходило увеличение биологической продуктивности и биомассы вследствие роста биологической продуктивности и биомассы как ответы на возрастает ния концентрации углекислого газа в атмосфере, то с начала нашего столетия это явление не наблюдается \"(НФ Реймерс(Н.Ф. Реймерс).

Принцип экономии энергии (Л Онсагер): при вероятности развития процесса в некотором множестве направлений, допускаемых началами термодинамики, реализуется тот, который обеспечивает минимум рассеивания энер гиї.

Закон максимизации энергии и информации: наилучшие шансы самосохранения имеет система, в наибольшей степени способствует поступлению, выработке и эффективному использованию энергии и информации; максимальное н поступления вещества не гарантирует системе успеха в конкурентной борьбе.

Периодический закон географической зональности AA Григорьева - ММ Будыко: со сменой физико-географических поясов Земли аналогичные ландшафтные зоны и некоторые общие свойства периодически повторяются, то есть в в каждом поясе - субарктическом, умеренном, субтропическом, тропическом и экваториальном - происходит смена зон по схеме: леса - степи - пустынителі.

Закон развития системы за счет окружающей среды: любая система может развиваться только за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей среды; абсолютно изолированное саморазвитие невозможным.

Правило затухания процессов: с ростом степени зривноважености с окружающей средой или внутреннего гомеостаза (в случае изолированности системы) динамические процессы в системе затухают

Закон физико-химической единства живого вещества ВИ Вернадского: все живое вещество Земли физико-химически единственная, не исключает биогеохимических различий

Термодинамическое правило Вант-Гоффа - Аррениуса:

рост температуры на 10 ° С приводит к 2-3-крат-ного ускорения химических процессов Отсюда следует опасность повышения температуры вследствие хозяйственной деятельности человека

Правило Шредингера \"о питании\" организма отрицательной энтропией: при упорядоченности организма лучше окружающую среду он отдает в эту среду более неупорядоченности, чем получает Это прави ыло соглашается с принципом сохранения упорядоченности Прижогині Прижогіна.

Правило ускорения эволюции: с ростом сложности организации биосистем продолжительность существования вида в среднем сокращается, а темпы эволюции возрастают Средняя продолжительность существования вида птиц - 2 млн лет, вида млекопитающих - 800 тыс * лет Число вымерших видов птиц и млекопитающих сравнительно со всей их количеством великке.

Принцип генетической перед адаптации: способность к приспособлению у организмов заложена изначально и обусловлена ??практической неисчерпаемостью генетического кода В генетическому разнообразию всегда находятся я необходимые для адаптации варианти.

Правило происхождения новых видов от неспециализированных предков: новые крупные группы организмов берут начало не от специализированных представителей предков, а от их сравнительно неспециализированных групп

Принцип дивергенции Ч Дарвина: филогенез любой группы сопровождает ться разделением ее на ряд филогенетических ветвей, которые расходятся в разных адаптивных направлениях от среднего исходного состояния

Принцип прогрессирующей специализации группа, ступает на путь специализации, в дальнейшем развитии будет идти по пути все более глубокой специализации

Правило более высоких шансов вымирания глубоко специализированных форм (О Марш): скорее вымирают более специализированные формы, генетические резервы которых для последующего той адаптации снижены

Закон размеров (роста) и веса (массы) организмов в филогенетической ветви (ВИ Вернадский): в ходе геологического времени формы, выживают, увеличивают свои размеры (а следовательно - вес), а затем в вымирают Происходит это потому, что чем меньше особи, тем труднее им противостоять процессам энтропии (которые приводят к равномерному распределению энергии), организовывать энергетические потоки для осуществления жизненных функций Итак, в процессе эволюции размер особей увеличиваетсяться.

Аксиома адаптированности Ч Дарвина: каждый вид адаптирован к определенной, специфической для него, совокупности условий существования

Экологическое правило СС Шварца: каждое изменение условий существования прямо или косвенно вызывает соответствующие изменения способов реализации энергетического баланса организма

Закон относительной независимости адаптации: высокая адап-ность к одному из экологических факторов не дает такой же степени приспособляемости к другим условиям жизни (наоборот, она может ограничивать эти возможности и через физиолого-морфологические свойства организмов.

Закон единства \"организм - среда: жизнь развивает ться результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и организмов, населяющих его

Правило соответствия условий среды генетической предопределенности организма: вид может существовать только тогда, когда окружающая среда соответствует генетическим возможностям приспособления этого вида к его когда в ний и сми.

Закон ограниченного роста (Ч Дарвин): существуют ограничения, которые препятствуют тому, чтобы потомки одной пары особей, размножаясь по геометрической прогрессией, заполонили весь земной шар

Принцип минимального размера популяций: существует минимальный размер популяции, ниже которого Те численность не может опускаться

Правило А Уоллеса: по мере продвижения с севера на юг видовое разнообразие увеличивается Причина заключается в том, что северные биоценозы исторически моложе и находятся в условиях меньшего поступления энер ргии от солнцаця.

Закон обеднения живого вещества в его сгущения (ГФ XИльми): индивидуальная система, работающая в среде с уровнем организации более низким, чем уровень самой системы, обречена: постоянно теряя или структуру, система через некоторое время растворяется в окружающей среде Отсюда следует важный вывод для природоохранной деятельности: искусственное сохранение экосистем малого размера (на ог й территории, например, заповедника) приводит к их постепенной деструкции и не обеспечивает сохранение видов и совместнонот.

Правило биологического усиления: при переходе на более высокий уровень экологической пирамиды накопление ряда веществ, в том числе токсичных и радиоактивных, возрастает примерно в такой же пропорции

Правило экологического дублирования: исчезнувший или уничтоженный вид в рамках одного уровня экологической пирамиды заменяет другой, аналогичный по схеме: мелкий заменяет большого, ниже организованный - более высоко организованного, более генетически лабильный и мутабельний - менее генетически изменчивого Лица становятся мельче, но общее количество биомассы увеличиваетсяя.

Правило обязательности заполнения экологических ниш: пустая экологическая ниша всегда и обязательно заполняется

Правило экотопов или краевого эффекта: на грани биоценозов увеличивается число видов и особей в них, поскольку растет число экологических ниш в результате возникновения на грани новых системных свойств

Правило взаемопристосованости организмов в биоценозе К Мебиуса - ГФ Морозова: виды в биоценозе приспособлены друг к другу настолько, что их сообщество составляет внутренне противоречивое, но единое и взаимодействием емоповьязане циліле.

Принцип формирования экосистемы: длительное существование организмов возможно лишь в рамках экологических систем, где их компоненты и элементы дополняют друг друга и взаимно приспособлены

Закон сукцесийних замедление: процессы, происходящие в зрелых равновесных системах, которые находятся в устойчивом состоянии, имеют тенденцию к снижению темпов

Правило максиму м энергии поддержания зрелой системы: сукцессия идет в направлении фундаментального смещения потока энергии в сторону увеличения ее количества с целью поддержки системы

Правило константности числа видов в биосфере: число видов, появляющихся в среднем соответствует числу вымерших, и общая видовое разнообразие в биосфере является постоянной Это правило касается сформированные Ован биосфери.

Правило множественности экосистем: множественность конкурентно взаимодействующих экосистем обязательна для поддержания надежности биосферы

Вопрос о том, насколько законы экологии можно переносить на взаимоотношения человека с окружающей средой, остается открытым, поскольку человек отличается от всех других видов Например, у б большинства видов скорость роста популяции уменьшается с ростом ее плотности; у человека, наоборот, рост численности населения в этом случае ускоряется Таким образом, некоторые регулирующие меха низмы природы отсутствуют у человека И это может быть дополнительным основанием для технологического оптимизма, а для экологических пессимистов - свидетельством опасности такой катастрофы, невозможно для одного иного го видиду.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift Enter
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая
 
Дисциплины
загрузка...
Банковское дело
БЖД
Бухучет и Аудит
География
Документоведение
Экология
Экономика
Этика и Эстетика
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Естествознание
Психология
Религиоведение
Риторика
РПС
Социология
Статистика
Страховое дело
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы