Читать «Современное состояние биосферы и экологическая политика» онлайн - страница 51

В. И. Вернадский через понимание функций и их историческое движение, выраженное в первом и втором биогеохимических принципах, нашел стандарт биосферы. Если живое вещество его поддерживает, то он действует, и наоборот. В последнем случае нет и биосферы.

8.3. Законы экологии и их следствия

Огромное биоразнообразие флоры и фауны, которое сохраняется на протяжении многих веков было бы немыслимо без его подчинения законам экологии. Как известно, законом называют наличие внутренней причинно-устойчивой связи между явлениями или свойствами различных объектов, отражающей отношения между объектами. Если изменение одних процессов или явлений (причина) вызывает вполне определенное изменение других (следствие), то это означает проявление действия закона. Какие же законы присущи для биосистем?

Закон больших чисел: при очень большом числе случайных явлений средний их результат практически перестает быть случайным и может быть предсказан с большой точностью. Каждый индивид в популяции имеет свою стратегию поведения, но объединенные в стаю, они, несмотря на кажущуюся хаотичность, действуют согласованно.

Принцип Ле Шателье – Брауна: при действии на систему сил, вызывающих нарушение равновесия, система переходит в такое состояние, в котором эффект внешнего воздействия ослабляется. Способность экосистем и биосферы в целом к сохранению своего устойчивого состояния является косвенным доказательством подчинения их этому принципу. В настоящее время предложено новое определение биоты и биосферы (Горшков и др., 1990): «под биотой следует понимать такие естественные сообщества живых организмов, которые способны подчиняться принципу Ле Шателье и компенсировать все возникающие возмущения окружающей среды.

Под биосферой следует понимать такое состояние биоты, окружающей ее взаимодействующей с ней внешней среды, в которой антропогенное возмущение находится ниже порога нарушения принципа Ле Шателье». Закон минимума Ю. Либиха: жизненные возможности организма лимитируют экологические факторы, количество и качество которых близки к необходимому организму или экосистеме минимуму. Присутствие или процветание тех или иных видов в экосистеме зависит от комплекса факторов. По каждому фактору имеются пределы толерантности, выход за которые делает существование вида невозможным. Из огромного количества лимитирующим можно считать такой фактор, по которому для достижения положительного эффекта требуется его наличие в минимальном количестве. Например, общая ниша для рыбостракофилов (горчак) может быть оптимальной для его существования, но отсутствие двухстворчатых моллюсков делает процесс размножения для этой рыбы невозможным. Вид в данных условиях существовать не будет.

Закон 10 % Р. Линдемана: средняя эффективность переноса энергии между трофическими уровнями составляет 6-15 %, а в среднем 10 %. Этот закон вытекает из законов термодинамики, когда все виды энергии превращаются биосистемами в теплоту, а на прирост биомассы идет от общей ее величины меньшая часть. Так, для гидробионтов использование ассимилированной пищи на рост составляет примерно 10–25 %.

Закон обеднения разнородного вещества в островных его сгущениях: индивидуальная система, работающая в среде с уровнем организации более низким, чем уровень самой системы, обречена, т. к., постепенно теряя свою структуру, система через некоторое время растворяется в окружающей среде. Любые сложные биотические сообщества, сохраненные на незначительных пространствах, обречены на постоянную деградацию. Этот закон имеет некоторое отношение и к выбору стратегии введения сельского хозяйства. Известно, что биоценозы, которые возникают на землях сельхозпользования, называются агроценозами.

Какие отличительные признаки этих ценозов?

Первое – низкое их биоразнообразие.

Второе – неспособность основных культур противостоять многим болезням и вредителям.

Третье – доминирование монокультур.

Стоит только человеку на время прекратить борьбу с нежелательными (сорными) видами растений, как окультуренные земли быстро зарастают разнотравьем и выходят из оборота, т. е. растворяются в окружающей среде. Лучший вариант введения сельского хозяйства – это формирования агроэкосистем, т. е. сознательно спланированных человеком территорий, на которых сбалансировано получение сельскохозяйственной продукции и возврат ее составляющих на поля (Кормилицын и др., 1997). В правильно спланированные агроэкосистемы, кроме пашен, входят пастбища или луга и животноводческие комплексы.

Закон обратимости биосферы: биосфера после прекращения воздействия на ее компоненты антропогенных факторов обязательно стремится восстановить свое первоначальное биоразнообразие. Этот закон является следствием вышеприведенного закона об обеднении разнородного вещества.

Закон природной зональности: в пределах обширных территорий (зон) природные условия сохраняют многие черты. Однако они заметно изменяются от зоны к зоне. Или, экосистемы различных биоклиматических поясов, как правило, имеют существенно разные почвенные профили.