Закон внутреннего динамического равновесия экосистем Реймерса Н.Ф.: вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных природных систем и их иерархии взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из этих показателей вызывает сопутствующие функционально-структурные, количественные и качественные перемены, сохраняющие общую сумму вещественно-энергетических, информационных и динамических качеств системы, где эти изменения происходят, или в их иерархии.

Данный закон раскрывает механизм экологического баланса. Окружающая среда находится в состоянии динамического равновесия. Она непрерывно балансирует, выравнивая рождение и смерть, микро- и макроэволюцию, разные энергетические и химические процессы.

При внешнем воздействии равновесие в экосистеме может нарушиться. Чтобы этого не произошло, системы вынуждены своевременно реагировать на изменения потоков вещества и энергии. При этом сумма динамических качеств, информации, вещества и энергии в системах остается неизменной, хотя сами элементы количественно меняются. Утрированно эту закономерность можно представить в виде уравнения: а+b+c+d=f. А, b, с и d могут меняться, а сумма f остается постоянной (f==const). Однако уравнение справедливо до тех пор, пока процессы в природе происходят сами собой.

Человеческая деятельность ощутимо меняет структуру экосистем. Люди или слишком много берут из экосистемы, или слишком много вносят в нее новых элементов разного свойства. Поэтому динамическое равновесие нарушается, меняется сумма компонентов системы.

Справедливость закона внутреннего динамического равновесия можно наглядно продемонстрировать на примерах взаимодействия человека с природными экосистемами (приаральская, азовская, волжско-каспийская и другие экологические катастрофы).

Из рассмотренного закона вытекают 4 важные следствия,

1. Любые изменения среды (вещества, энергии, информации, динамических качеств экосистемы) неизбежно приводят к развитию природных цепных реакций, идущих в сторону нейтрализации произведенного изменения или формирования новых природных систем, образование которых при значительных изменениях среды может принять необратимый характер.

Под цепной реакцией в природе понимается цепь природных явлений, каждое из которых влечет за собой изменение других, связанных с ним явлений.

Подтверждением действия рассматриваемой закономерности являются следующие примеры. Распаханный луг через некоторое время при отсутствии дальнейшего воздействия возвращается в естественное исходное состояние, т.е. наблюдается нейтрализация произведенных изменений.

При сильном загрязнении озеро теряет возможность самоочищения, развиваются анаэробные организмы, и оно превращается в болото, т.е. формируется новая природная система.

2. Взаимодействие вещественно-энергетических экологических компонентов (энергия, газы, жидкости, продуценты, консументы и т.д.), информации и динамических качеств природных систем нелинейно, т.е. слабое воздействие или изменение одного из показателей может вызвать сильные отклонения в других и во всей системе в целом.

Например, малые отклонения в газовом составе атмосферы в связи с ее загрязнением оксидами серы и азота вызывают огромные изменения в экосистемах суши и водной среды. Именно они приводят к возникновению кислотных осадков, которые, в свою очередь, вызывают деградацию и гибель лесов, обезрыбливание озер и т.п. Столь же абсолютно незначительное изменение концентрации углекислого газа в атмосфере ведет к усилению парникового эффекта.

3. Производимые в крупных экосистемах изменения относительно необратимы — проходя по иерархии экосистем снизу вверх, от места воздействия до биосферы в целом, они меняют глобальные процессы и тем самым переводят их на новый эволюционный уровень.

Подтверждают данное следствие примеры, приведенные в предыдущем пункте. Изменения химического состава атмосферы, ее температуры, влажности, освещенности и т.п. приводят к возникновению новых, более приспособленных к новым условиям экологических систем, т.е. направляют эволюцию биосферы. При этом экологическая система не может снова вернуться к прежнему состоянию (даже при установлении исходных условий среды), как и организм (вид, популяция) не в состоянии повторить полностью своих предков или вернуться от старости к рождению.

4. Любое местное преобразование природы вызывает в биосфере и в ее крупных подразделениях ответные реакции, приводящие к относительной неизменности эколого-экономического потенциала, увеличение которого возможно лишь путем значительного возрастать, энергетических вложений.

Сдвигая динамическое равновесное состояние природных систем с помощью значительных вложений энергии (например, путем распашки и других приемов) для увеличения получаемой полезной продукции (урожая) или создания благоприятного для жизни и деятельности человека состояния среды, люди нарушают соотношение энергетических компонентов. Если эти сдвиги гаснут в иерархии природных систем и не вызывают термодинамического разлада, положение благоприятно или, во всяком случае, терпимо. Однако излишнее вложение энергии и возникающий в результате вещественно-энергетический разлад ведут к снижению природно-ресурсного потенциала вплоть до опустынивания территории, происходящего без компенсации. Иногда возникают ситуации, когда "чем больше пустынь мы превращаем в сады, тем больше садов мы превращаем в пустыни". При этом в силу нелинейности процессов опустынивание по темпам значительно опережает создание "цветущих садов".

Закон ограниченности природных ресурсов. Закон незаменимости биосферы

Накопленный опыт взаимодействия человека с природой приводит к необходимости признать действие закона ограниченности (исчерпаемости) природных ресурсов: все природные ресурсы и естественные условия Земли конечны. Эта конечность возникает либо в силу прямой исчерпаемости, либо в результате возмущения среды обитания, делающейся непригодной для жизни и хозяйства человека.

Мы привели классификацию природных ресурсов по исчерпаемости. Однако следует отметить, что выделение в отдельную группу неисчерпаемых природных ресурсов очень условно. Неисчерпаемость ресурса подразумевает его бесконечность, хотя бы в сравнении с потребностями в нем. Условно неисчерпаемым ресурсом для первобытных людей, например, была территория Земли. Но поскольку человечество стало безудержно и опасно растущим глобальным целым, а планета имеет четко ограниченные размеры, возникают два совершенно очевидных лимита. Первый — на ограниченном целом Земли не может быть ничего бесконечного, следовательно, для человека нет неисчерпаемых природных ресурсов. И второй — растущее человечество со своими все увеличивающимися потребностями легко исчерпывает ресурсы любой емкости.

Для современного человечества территория планеты уже не только не может считаться необъятной, но делается исчезающей при всей ее громадной величине. Те ресурсы, которые кажутся неисчерпаемыми (поток солнечной энергии и других мощных природных явлений) по сравнению с энергопотреблением человечества оказываются резко ограниченными.

Закон незаменимости биосферы: "Нет никаких оснований для надежд на построение искусственных сообществ, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды с той же степенью точности, что и естественные сообщества. Поэтому сокращение естественной биоты в объеме, превышающем пороговое значение, лишает устойчивости окружающую среду, которая не может быть восстановлена за счет создания очистных сооружений и перехода к безотходному производству. Биосфера представляет собой единственную систему, обеспечивающую устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях. Необходимо сохранить естественную природу на большей части поверхности Земли, а не в заповедниках и зоопарках".

Закон обратной связи взаимодействия между человеком и биосферой

Между человеком и природой всегда существовали и существуют в настоящее время неразрывные связи. В ходе исторического развития эти связи претерпевают изменения, что приводит к одновременным переменам и в природе, и в формах хозяйствования.

Формы хозяйствования меняются вследствие затруднений, которые проистекают от перемен в природе. Так, с целью надежного обеспечения себя продуктами питания, защиты от непредсказуемых явлений природы, человек перешел в свое время от собирательства к пастбищно-кочевому скотоводству и подсечно-огневому земледелию, а затем созданию искусственных агросистем, от естественного к искусственному плодородию почв и т.п.

В свою очередь перемены в хозяйстве вызвали изменения в природе, сначала на уровне элементарных экологических систем (вырубка леса, осушение болот и т.д.), а в настоящее время в биосфере в целом.

Эта постоянная обратная связь получила название закона бумеранга, или закона обратной связи взаимодействия человек-биосфера П. Дансеро.

Правила "жесткого" и "мягкого" управления природой

Экологическая ситуация явно ухудшается за счет попыток коренных преобразований систем природы с помощью технических устройств. Не соблюдая закона оптимальности и правила меры преобразования природных систем, люди вызывают к жизни правило неизбежных цепных реакций "жесткого" управления природой; " жесткое*', как правило, техническое управление природными процессами чревато цепными природными реакциями, значительная часть которых оказывается экологически, социально и экономически неприемлемыми в длительном интервале времени.

Из-за множественности и слабой изученности связей между природными объектами окончательные последствия воздействия на экосистемы могут проявиться через несколько десятилетий самым неожиданным образом. И во многих случаях отрицательные экологические и экономические последствия в будущем значительно превосходят тот положительный эффект, ради которого осуществлялось первоначальное воздействие.

Экономические цели, к которым стремятся люди, часто оказываются в тени мощных цепных реакций. Примером этого может служить антропогенная катастрофа Аральского моря и др.

«Мягкое» управление природными процессами, системное направление их в необходимое русло с учетом законов природы эффективнее грубых техногенных вмешательств. В этом суть правила "мягкого" управления природой. Такое управление построено на инициации полезных природных цепных реакций.

Для подтверждения данного утверждения приведем пример. В начале 60-х годов любители аквариумных растений завезли в Австралию из Южной Америки водоросль рода сальвинии, характерную для водоемов тропических и субтропических стран, и распространили по всему континенту; выливая воду из аквариумов в канализацию. Сальвиния, не имея серьезных врагов, в короткое время заполонила все штаты, превращая водоемы в зеленое месиво, забивая водосточные каналы и очистные сооружения, сделала воду непригодной для использования в промышленности. Одна из горнодобывающих компаний на борьбу с ней израсходовала 160 тыс. долларов. Однако, несмотря на применение ядохимикатов, все усилия, а с ними и деньги пропали даром.

Спасение пришло оттуда же, откуда прибыла сальвиния. Маленький черныш жук, обитающий в водоемах Бразилии, сделал то, что не смог сделать человек. Ученые выпустили в озера 1,5 тыс. бразильских жуков. Через год их было 6 тысяч. За это время они уничтожили более 50 тонн растений и вернули водоемам первоначальный вид. Ученые получили неоспоримое доказательство преимущества биологических методов решения экологических проблем, т.е. методов управления природными процессами на базе естественных закономерностей их существования и развития.

Виды антропогенных воздействий на природу. Классификация загрязнений окружающей среды

Воздействия на природную среду с участием человека могут быть как прямыми, так и опосредованными (косвенными),

Прямое воздействие на природу — это непосредственное изменение природы в процессе хозяйственной деятельности человека (вырубка лесов, осушение болот и т.п.).

Непреднамеренные изменения природной среды в результате цепи природных реакций, каждая из которых влечет за собой изменение других, связанных с нею первичных или вторичных явлений, вследствие хозяйственных мероприятий называются опосредованными воздействиями на природу.

Цепь природных реакций вследствие вторжения хозяйственной деятельности человека в природную среду можно рассмотреть на примере вырубки лесов в бассейне реки. В результате указанного воздействия происходит, во-первых, гибель всех компонентов биогеоценоза, в данном случае леса (растительный и животный мир, климатический режим), во-вторых, усыхание притоков реки и снижение уровня грунтовых вод, уменьшение влажности почвы, снижение уровня воды в реке и озере, в которое она впадает. Эти факторы по мере их увеличения вызывают дефицит воды для города, гибель рыбы и других водных животных и растений. Таким образом, прямое воздействие на конкретную экологическую систему со стороны человека привело к целому ряду негативных явлений.

Совокупность прямых и косвенных влияний человечества на окружающую его среду называется антропогенными воздействиями. С другой стороны, совокупность воздействий человека на природ называют природопользованием, В результате природопользования происходит извлечение природных ресурсов, перераспределение на Земле водных ресурсов, изменение местного климата, преобразование некоторых черт рельефа, уменьшение биологического разнообразия биоценозов, загрязнение компонентов среды огромным количеством различных веществ и физических факторов.

Загрязнением природной среды называется привнесение в нее или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных для нее, физических, химических, информационных или биологических агентов, а также превышение в контролируемое время естественного среднемноголетнего уровня концентрации агентов, приводящее к отрицательным последствиям.

Причины, вызывающие загрязнение, могут быть как естественными, так и антропогенными. Природные загрязнения среды вызываются обычно катастрофическими причинами: извержение вулканов, селевые потоки, пылевые бури, лесные пожары и т.п., которые происходят без влияния человека на природные процессы. Антропогенные загрязнения, соответственно, возникают в результате хозяйственной или иной деятельности человека.

И природные, и антропогенные загрязнения обладают характерными свойствами. В связи с этим различают физические, химические и биологические виды загрязнений.

Физическим загрязнением называют такое загрязнение, которое связано с изменением физических параметров среды: механических, тепловых, световых, акустических, электромагнитных, радиационных и т.п.

Механическое загрязнение осуществляется относительно инертными в физико-химическом отношении отходами человеческой деятельности: полимерными материалами в виде различных упаковок и тары, строительным и бытовым мусором, твердыми отходами промышленного производства и т.д.

Тепловое загрязнение является результатом повышения температуры среды, главным образом, в связи с промышленными выбросами теплой воды, потоков дымовых газов или воздуха.

Развитие промышленности, транспорта, энергетики приводит к акустическому загрязнению среды в виде превышения естественного (фонового) уровня шума и ненормального изменения звуковых характеристик (периодичности, силы звука и т.п.) в населенных пунктах, в жилых и производственных помещениях. Практически любые звуки, возникшие не из природных источников, рассматриваются как антропогенное шумовое загрязнение.

Электромагнитные загрязнения возникают от линий электропередачи, радио и телевидения, работы некоторых промышленных установок и т.д. и при воздействиях на компоненты экологических систем приводят к нарушениям в тонких клеточных и молекулярных биологических структурах.

Химическое загрязнение проявляется в изменении естественных химических свойств среды. Оно происходит, когда превышаются среднемноголетние колебания количества каких-либо веществ для рассматриваемого периода или при проникновении в среду химических веществ, которые отсутствовали в ней раньше. Примерами химического загрязнения являются загрязнения тяжелыми металлами, пестицидами, отдельными химическими веществами и элементами Загрязнение среды может быть и биологическим, вследствие привнесения в нее и размножения нежелательных организмов. Если в экосистемы и технологические устройства проникают микроорганизмы, то загрязнение называется бактериологическим или микробиологическим.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная:

Шимова, О.С. Основы экологии и экономика природопользования: Учебник / О.С. Шимова, Н. К. Соколовский. — Мн.: БГЭУ, 2001 -367 с.
Акимова, Т.А. Экология: Учебник для вузов / Т.А. Акимова, ВЛЗ. Хаскин. — М: ЮНИТИ, 1998, — 445 с.
Маврищев, В.В. Основы общей экологии: Учеб. пособие / В.В, Маврищев. — Мн.: Выш. шк., 2000, — 317 с.
Экология: Учебное пособие / Общая ред. С.А. Боголюбова. — М: Знание, 1997.-288 с.
Экология и безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие для вузов / Под ред. Л.А. Муравья. — М. ЮНИТИ-ДАНА, 2000. — 447 с.
Кормилицын В.И. Основы экологии: Учеб, пособие / В.Ц. Кормилицын. — М.: Интерстиль. 1997. — 368 с.
Реймерс, Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды: Словарь-справочник / Н.Ф. Реймерс. — М: Просвещение, 1992. — 320 с,
Охрана окружающей среды: Учеб, для техн. спец, вузов / Под ред. СЗ. Белова. — М.: Высшая школа, 1991. — 319 с.

Дополнительная:

Маглыш, С.С. Основы экологии и экономика природопользования: Пособие / С.С. Маглыш. — Гродно: ГрГУ, 2002 ~ 126 с.
Шимова, О.С. Основы экономики природопользования: Учеб. пособие / О.С. Шимова, Н.К. Соколовский. -Мн: НКФ "Экоперспектива'\ 1995. — 127 с.
Шимова, О.С. Эколого-экономическое регулирование: Учеб. пособие / О.С. Шимова. — -Мн., 1998. -НО с.
Бобылев, С.Н. Экономика природопользования: Учеб. пособие / С.Н. Бобылев, А.Ш. Ходжаев. — М: ТЕИС, 1997. — 272 с.
Неверов, А.В. Экономика природопользования: Учеб. пособие для вузов инж.-экон спец. / А.В, Неверов. — Мн., 1990. — 215с.
Экономика природопользования: Учебник / Под ред. Т.С. Хачатурова. -М/. Изд. МГУ, 1991.-271 с,
Т.Глухов, В.В. Экономические основы экологии: Учебник / В.В. Глухов. -СПб: Специальная литература, 1997. — 304 с.
Боголюбов, С.А. Экологическое право: Учебник для вузов / С.А, Боголюбов. — М.: НОРМА: ИНФА.,1999. — 448 с.
Челноков, А.А. Основы промышленной экологии: Учеб. пособие / А.А, Челноков, Л.Ф, Ющенко. — Мн.: Выш, шк,, 2001. — 343 с.
Донской. Н.П. Основы экологии и экономика природопользования: Учеб. пособие для экон. спец. вузов / Н.П. Донской, С А. Донская. — Мн.: УП «Технопринт», 2000. — 308 с

referati-besplatno.ru

Реферат - Законы экологии - Экология

Закон внутреннего динамического равновесия экосистем и его следствия

Закон внутреннего динамического равновесия экосистем Рейм ерса Н.Ф.: вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных природных систем и их иерархии взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из этих показателей вызывает сопутствующие функционально-структурные, количественные и качественные перемены, сохраняющие общую сумму вещественно-энергетических, информационных и динамических качеств системы, где эти изменения происходят, или в их иерархии.

Из рассмотренного закона вытекают 4 важные следствия,

Сдвигая динамическое равновесное состояние природных систем с помощью значительных вложений энергии (например, путем распашки и других приемов) для увеличения получаемой полезной продукции (урожая) или создания благоприятного для жизни и деятельности человека состояния среды, люди нарушают соотношение энергетических компонентов. Если эти сдвиги гаснут в иерархии природных систем и не вызывают термодинамического разлада, положение благоприятно или, во всяком случае, терпимо. Однако излишнее вложение энергии и возникающий в результате вещественно-энергетический разлад ведут к снижению природно-ресурсного потенциала вплоть до опустынивания территории, происходящего без компенсации. Иногда возникают ситуации, когда «чем больше пустынь мы превращаем в сады, тем больше садов мы превращаем в пустыни». При этом в силу нелинейности процессов опустынивание по темпам значительно опережает создание «цветущих садов».

Закон ограниченности природных ресурсов. Закон незаменимости биосферы

Накопленный опыт взаимодействия человека с природой приводит к необходимости признать действие закона ограниченности (исчерпаемости) пр иродных ресурсов: все природные ресурсы и естественные условия Земли конечны. Эта конечность возникает либо в силу прямой исчерпаемости, либо в результате возмущения среды обитания, делающейся непригодной для жизни и хозяйства человека.

Закон незаменимости биосф еры: «Нет никаких оснований для надежд на построение искусственных сообществ, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды с той же степенью точности, что и естественные сообщества. Поэтому сокращение естественной биоты в объеме, превышающем пороговое значение, лишает устойчивости окружающую среду, которая не может быть восстановлена за счет создания очистных сооружений и перехода к безотходному производству. Биосфера представляет собой единственную систему, обеспечивающую устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях. Необходимо сохранить естественную природу на большей части поверхности Земли, а не в заповедниках и зоопарках».

Закон обратной связи взаимодействия человек – биосфера

Правила «жесткого» и «мягкого» управления природой

Экологическая ситуация явно ухудшается за счет попыток коренных преобразований систем природы с помощью технических устройств. Не соблюдая закона оптимальности и правила меры преобразования природных систем, люди вызывают к жизни правило неизбежных цепных реакций «жесткого» управления природой; " жесткое*', как правило, техническое управление природными процессами чревато цепными природными реакциями, значительная часть которых оказывается экологически, социально и экономически неприемлемыми в длительном интервале времени.

«Мягкое» управление природными процессами, системное направление их в необходимое русло с учетом законов природы эффективнее грубых техногенных вмешательств. В этом суть правила «мягкого» управления природой. Такое управление построено на инициации полезных природных цепных реакций.

Виды антропогенных воздействий на природу. Классификация загрязнений окружающей среды

ЛИТЕРАТУРА

Основная:

1. Шимова, О.С. Основы экологии и экономика природопользования: Учебник / О.С. Шимова, Н. К. Соколовский. — Мн.: БГЭУ, 2001 -367 с.

2. Акимова, Т.А. Экология: Учебник для вузов / Т.А. Акимова, ВЛЗ. Хаскин. — М: ЮНИТИ, 1998, — 445 с.

З.Маврищев, В.В. Основы общей экологии: Учеб. пособие / В.В, Маврищев. — Мн.: Выш. шк., 2000, — 317 с.

4. Экология: Учебное пособие / Общая ред. С.А. Боголюбова. — М: Знание, 1997.-288 с.

5. Экология и безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие для вузов / Под ред. Л.А. Муравья. — М. ЮНИТИ-ДАНА, 2000. — 447 с.

6.Кормилицын В.И. Основы экологии: Учеб, пособие / В.Ц. Кормилицын. — М.: Интерстиль. 1997. — 368 с.

7. Реймерс, Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды: Словарь-справочник / Н.Ф. Реймерс. — М: Просвещение, 1992. — 320 с,

8. Охрана окружающей среды: Учеб, для техн. спец, вузов / Под ред. СЗ. Белова. — М.: Высшая школа, 1991. — 319 с.

Дополнительная:

1. Маглыш, С.С. Основы экологии и экономика природопользования: Пособие / С.С. Маглыш. — Гродно: ГрГУ, 2002 ~ 126 с.

2.Шимова, О.С. Основы экономики природопользования: Учеб. пособие / О.С. Шимова, Н.К. Соколовский. -Мн: НКФ «Экоперспектива'\ 1995. — 127 с.

3.Шимова, О.С. Эколого-экономическое регулирование: Учеб. пособие / О.С. Шимова. — -Мн., 1998. -НО с.

4.Бобылев, С.Н. Экономика природопользования: Учеб. пособие / С.Н. Бобылев, А.Ш. Ходжаев. — М: ТЕИС, 1997. — 272 с.

5.Неверов, А.В. Экономика природопользования: Учеб. пособие для вузов инж.-экон спец. / А.В, Неверов. — Мн., 1990. — 215с.

6.Экономика природопользования: Учебник / Под ред. Т.С. Хачатурова. -М/. Изд. МГУ, 1991.-271 с,

Т.Глухов, В.В. Экономические основы экологии: Учебник / В.В. Глухов. -СПб: Специальная литература, 1997. — 304 с.

8.Боголюбов, С.А. Экологическое право: Учебник для вузов / С.А, Боголюбов. — М.: НОРМА: ИНФА.,1999. — 448 с.

9. Челноков, А.А. Основы промышленной экологии: Учеб. пособие / А.А, Челноков, Л.Ф, Ющенко. — Мн.: Выш, шк,, 2001. — 343 с.

10. Донской. Н.П. Основы экологии и экономика природопользования: Учеб. пособие для экон. спец. вузов / Н.П. Донской, С А. Донская. — Мн.: УП «Технопринт», 2000. — 308 с

www.ronl.ru

Реферат - Социальные законы экологии

Белгородский Государственный Университет, кафедра зоологии и экологии

Белгород, 2005 г.

Социальная экология как наука должна устанавливать научные законы, свидетельства об объективно имеющихся необходимых и существенных связях между явлениями, признаками которых является общий характер, постоянство и возможность их предвидения.

Еще до определения законов социальной экологии обычно называют общие законы системы «человек-природа» и только после этого подходят к формулированию законов социальной экологии, которые по отношению к «общим» законам имеют характер частных. Так поступает Реймерс, который на основании частных законов установленных Коммонером, Тюрго, Мальтусом указывает на законы системы «человек-природа»:

1.Правило ускорения исторического развития: чем стремительнее под воздействием антропогенных причин изменяются среда обитания человека и условия ведения им хозяйства, тем скорее по принципу обратной связи происходит перемена в социально-экологических свойствах человека, экономическом и техническом развитии общества.

2.Правило демографического насыщения (отражение правила максимального воспроизводства): в глобальной или регионально изолированной совокупности количество народонаселения всегда соответствует максимальной возможности поддержания его жизнедеятельности, включая все аспекты сложившихся потребностей человека. (Более полно давление человека на среду отражено в правиле технико-социально-экономического насыщения.

3.Закон незаменимости биосферы (В.И.Вернадский, Д.П.Марш, Э.Реклю): «Нет никаких оснований для надежд на построение искусственных сообществ, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды с той же степенью точности, что и естественные сообщества. Поэтому сокращение естественной биоты в объеме, превышающем пороговое значение, лишает устойчивости окружающую среду, которая не может быть восстановлена за счет создания очистных сооружений и перехода к безотходному производству.»

4.Закон необратимости взаимодействия человек-биосфера: возобновимые природные ресурсы делаются невозобновимыми в случае глубокого изменения среды, значительной переэксплуатации, доходящей до поголовного уничтожения или крайнего истощения, а поэтому — превышения возможностей их восстановления.

5.Правило исторического роста продукции за счет сукцессионного омоложения экосистем действовало до недавнего прошлого, — практически, до перехода сельскохозяйственного производства на индустриальные технологии. «Омоложение» достигло своего предела, энергозатраты возросли в 5-50 раз.

6.Закон убывающей отдачи А.Тюрго-Т.Мальтуса: повышение удельного вложения в агроэкосистему не дает адекватного пропорционального увеличения ее продуктивности.

7.Принцип естественности, или правило старого автомобиля: со временем эколого-социально-экономическая эффективность технических устройств, обеспечивающих «жесткое» управление природными системами и процессами, снижается, а экономические (материальные, трудовые, денежные) расходы на их поддержание возрастают.

8.Правило меры преобразования природных экосистем: в ходе эксплуатации природных систем нельзя переходить некоторые пределы, позволяющие этим системам сохранять свойство самоподдержания и обычно ограниченные заметным изменением природных систем трех сопряженных уровней иерархии.

Законы теоретического экологического влияния: (их не следует понимать как законы социальной экологии)

Закон максимума биогенной энергии (закон В.И. Вернадского—Э.С. Бауэра):

Любая биологическая и «бионесовершенная» система с биотой, которая находится в состоянии «стойкого неравновесия» (динамично подвижного равновесия с окружающей средой), увеличивает, развиваясь, свое влияние на среду.

В процессе эволюции видов, твердит Вернадский, выживают те, которые увеличивают биогенную геохимическую энергию. По мнению Бауэра, живые системы никогда не находятся в состоянии равновесия и выполняют за счет своей свободной энергии полезную работу против равновесия, которого требуют законы физики и химии существующих внешних условий.

Вместе с другими фундаментальными положениями закон максимума биогенной энергии служит основой разработки стратегии природопользования.

Закон максимизации энергии (сформулированный Г. и Ю. Одумами и дополненный М. Рэймерсом):

В конкуренции с другими системами сохраняется та из них, которая наибольшее оказывает содействие поступлению энергии и информации и использует максимальную их количество наиэффективнее. Для этого такая система, большей частью, образовывает накопители (хранилища) высококачественной энергии, часть которой тратит на обеспечение поступления новой энергии, обеспечивает нормальный кругооборот веществ и создает механизмы регулирования, поддержки, стойкости системы, ее способности приспосабливаться к изменениям, налаживает обмен с другими системами. Максимизация — это повышение шансов на выживание.

«ЗАКОНЫ» КОММОНЕРА:

Все связано со всем;

Все должно куда-то деваться:

Природа «знает» лучше;

Ничто не дается даром.

Первый закон экологии Коммонера обращает внимание на всеобщую связь процессов и явлений в природе и близок по смыслу к закону внутреннего динамического равновесия: изменение одного из показателей системы вызывает функционально-структурные количественные и качественные перемены, при этом сама система сохраняет общую сумму вещественно-энергетических качеств. Заяц ест траву, рысь – зайца, но и заяц, и рысь преследуют одну цель – обеспечить свой организм веществом и, главное, энергией.

Энергия в разных формах связывает все организмы на Земле друг с другом и со средой обитания.

Почти вся энергия, за счёт которой существует всё живое на Земле, поступает на Землю в виде солнечного излучения. У разных групп организмов свои источники энергии и вещества. Всё это – незаменимые ресурсы.

В природе на любой организм действует сразу множество (десятки и сотни) разных факторов. Чтобы живое существо могло благополучно существовать и размножаться, то эти факторы должны быть в определённом диапазоне. Такой диапазон называется пределом толерантности (выносливости) данного вида организмов. Что объединяет живые существа в лесу или на лугу – деревья, цветы, порхающих над ними бабочек? Гусеницы бабочек питаются листьями растений; бабочкам и шмелям необходим нектар, который дают им цветы, а семена у растений могут завязаться только после опыления цветов насекомыми.

Словом, в природе всё ВЗАИМОСВЯЗАНО.

Второй закон Коммонера также близок к выше рассмотренному, а также закону развития природной системы за счет окружающей ее среды, особенно первому его следствию. Сейчас в промышленной экологии разработано правило так называемого жизненного цикла вещей: давая согласие на выпуск какого-то продукта, общество должно ясно представлять, что будет с ним в дальнейшем, где закончится его существование и что придётся делать с его «останками». Ответ всегда один и тот же: надо наладить производство таким образом, чтобы отходы и «останки» одного промышленного производства стали сырьём для другого. Нередко проще приобрести новую машину, чем придумать, как избавиться от старой.

Третий закон говорит о том, что, пока нет абсолютно достоверной информации о механизмах и функциях природы, мы, подобно человеку, незнакомому с устройством часов, но желающему их починить, легко вредим природным системам, пытаясь их улучшить. Он призывает к предельной осторожности. Иллюстрацией третьего закона может служить то, что один лишь математический расчет параметров биосферы требует безмерно большего времени, чем весь период существования нашей планеты как твердого тела. (Потенциально осуществимое разнообразие природы оценивается числами с порядком от 101000до 1050 при пока не осуществленном быстродействии ЭВМ – 1010 операций в сек. — и работе невероятного числа (1050) машин операция вычисления одномоментной задачи варианта из 1050 разностей займет 1030 с, или 3х1021 лет, что почти в 1012 раз дольше существования жизни на Земле). Природа пока «знает» лучше нас. Даже техника, созданная людьми не всегда подчиняется человеку. Природные же системы «сконструированы» по правилам, «цели» и «законы» которых не совпадают с нашими. Лес, поле, степь – всё это сложные системы, живущие по своим собственным законам, и отменить, их человеку не дано.

ПРИРОДА ЗНАЕТ ЛУЧШЕ!!!

Природные экологические системы (экосистемы) – это множество связей между разными видами жизни

Это можно сравнить с сетью или с гамаком. Если в сети разорвать одну ниточку, то связи не нарушатся. Поэтому здоровые леса и луга почти никогда значительно не страдают от морозов и засух, вредителей и болезней.

ПРИРОДНЫЕ СИСТЕМЫ УСТОЙЧИВЫ

Надо находить способы хозяйствования и производства энергии, не нарушающие природные связи.

Четвертый закон вновь касается тех проблем, которые обобщает закон внутреннего динамического равновесия и закон развития природной системы за счет окружающей ее среды. Коммонер так разъясняет свой четвертый закон «… глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которого ничего не может быть выиграно или потеряно и которое не может являться объектом всеобщего улучшения: все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещено. Платежа по этому векселю нельзя избежать: он может быть только отсрочен».

На протяжении всей истории человечества природа «мстила» людям за неправильное отношение к ней. Истощались запасы полезных ископаемых, сокращались леса, увеличивались пустыни. Трудно представить, что всё населенные пункты и промышленные объекты занимают меньше 3% площади Земли. Однако промышленность стала изменять, то, что изменять никак нельзя – потоки энергии, круговорот веществ, химический состав биосферы.

Миллионы автомобилей отравляют воздух, атомная промышленность насыщает атмосферу экологически опасными, сделанными человеком радиоактивными веществами. И невозможно предсказать, как проявятся через тысячи и миллионы лет практически вечные эти вещества. Человечеству может аукнуться загрязнения околоземного пространства космической промышленностью.

Учёные должны думать и о том, что испачканные руки и лицо можно вымыть, а загрязнённую Землю и воздух «отмыть» невозможно. Обязательным условием жизни на планете – поддержание равновесия между потребностями человека и возможностями природы. Каждая страна должна уделять этому большое внимание.

Большое внимание законам социальной экологии уделил Комаров В.Д… Он выделяет ряд состояний, которые он понимает и рассматривает как природные законы, основанные на законах общественного развития. Под состояниями он понимает ведущую роль общественной системы в определении характера использования природных ресурсов, непрерывное производственное овладение формами движения материи, оптимальную скоординированность состояний природной среды с характером и темпом развития производства, естественнонаучное расширение и волнообразный процесс ноосферы.

Таким образом выделяют десять основных законов:

1.Человек как природно-общественное существо живет в природе, созданной таким способом, который не мог бы быть результатом человеческого сознания. В природе все формы органического и неорганического мира составляют нерушимое единство, и человек часть этого единства.

2.Жизненная среда человека состоит из ранее заданных природных условий и обстоятельств, возникших помимо человеческой деятельности, а также из условий обстоятельств, созданных человеческой деятельностью.

3.Возможности развития социотехнических систем, которые возникли как результат человеческой способности осмысления и творчества — неограниченны, природные же ресурсы ограничены, а некоторые из них невосполнимы.

4.Использование природы человеком ограничено необходимостью поддерживать экологическое равновесие в данном пространстве и времени, а экологические проблемы, возникшие из-за отсутствия гармонии между биосферой, техносферой, социосферой.

5.Быстрое и всеобъемлющее технологическое равновесие сопровождается ростом возможностей нарушения экологического равновесия, а природа сама не может освободиться от его отрицательного воздействия с помощью саморегуляции, для этого необходимы действия общества по сохранению и защите природной среды.

6.Существует взаимосвязь между состоянием экосистемы человека, концепцией и целями общественного развития и качеством жизни человеческих сообществ и человека.

7.Экологические проблемы имеют глобальный характер. Все сообщества, представляют собой составные части человечества в целом, существующие на Земле, стоят перед лицом опасности, вызванной нарушением экологического равновесия. Таким образом, покорение и освоение человеком природы, как в локальном, так и в глобальном плане должны соответствовать экологическим возможностям.

8.Для преодоления неразумного освоения природы необходимо развивать экологическое сознание и понимание того, что пренебрежение экологическими закономерностями жизни природы ведет к разрушению биологической системы, от которой зависит жизнь человека на Земле.

9.Между человеческой природной средой жизни и его трудовой средой существует связь, которая проявляется через возможность нарушения экологического равновесия и которую следует поддерживать выработкой концепции системы защиты как природной, так и трудовой среды.

10.Существует связь между концепцией защиты жизненной среды человека в отдельных обществах и их общественно-экономическими системами, и не только ими, но и системами ценности и культурно-духовным развитием.

Список литературы

1.Маркович Д.Ж. «Социальная экология»

2.Присный А.В. «Экология популяций и рациональное природопользование»

3. Резчиков Е.А. «Экология»

4. Коммонер Б. «Замыкающийся круг»

5. Электронный журнал «Экология и жизнь».: www.ecolife.ru/index.shtml

www.ronl.ru

Законы экологии — реферат

Введение

Экология (грец. οίκος – дом; λογος – наука) – научная дисциплина, раздел биологии, который изучает взаимоотношения живых организмов с окружающей средой, а также структурно-функциональную организацию надоорганизменных систем (популяции, экосистемы, биосферы), находит механизмы поддержки их в пространстве и во времени. Первым термин “экология” в своей книге «Общая морфология организмов» («Generelle Morphologie der Organismen») в 1866 году использовал немецкий биолог Эрнст Геккель.

Как и всякая отрасль науки экология имеет свои законы, которые характеризуют взаимоотношение, различных элементов экосистемы и, в конечном итоге, все процессы в биосфере. К сожалению, по сей день не стало доминирующим и безусловным положение о том, что всё в Природе подчиняется единым законам. Поэтому ряд даже крупных учёных и специалистов противопоставляют законы экологии и законы других отраслей науки (физики, экономической науки и т.д.). Но ведь из такого постулата следует вывод: или данный закон действует вне законов Природы, а значит, и вне Природы, или Природа существует без этих выводов, громко названных законом. И вновь приходится возвращаться к важнейшему базису науки: самый гениальный учёный ничего не придумывает сам, но силой своего гения открывает для всех и обобщает то, что есть в Природе. С другой стороны, недопустимо смешивать всё в одну кучу. Необходимо понять и признать, что Природа и Жизнь чрезвычайно разнообразны и включают в себя отдельные направления знаний, каждое из которых есть часть единого и описывает законы тех или иных явлений и процессов, но не оторванных и изолированных от целого - Природы, а принадлежит ей.

Как и любая наука, экология выявляет закономерности протекания изучаемых процессов и формулирует их в виде кратких логических и проверенных практикой положений - законов.

Основные законы экологии:

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. Поэтому сокращение естественной биоты в объеме, превышающем пороговое значение, лишает устойчивости окружающую среду, которая не может быть восстановлена за счет создания очистных сооружений и перехода к безотходному производству. Биосфера представляет собой единственную систему, обеспечивающую устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях. Необходимо сохранить естественную природу на большей части поверхности Земли, а не в заповедниках и зоопарках.

Закон биогенной миграции атомов (В. И. Вернадского):

Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется при непосредственном участии живого вещества - биогенная миграция. 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. Понимание всех химических процессов, которые происходят в геосферах, невозможно без учета действия биогенных факторов, в частности — эволюционных. 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 саморозвиваться 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 физико-химического единства живого вещества

(В.И. Вернадского):

Общий биосферный закон - живое вещество физико-химически едино;

вредное для одной части живого вещества вредит и другой его части, только, конечно, разной мерой. Разность состоит лишь в стойкости видов к действию того ли другого агента. Кроме того, через наличие в любой популяции более или менее стойких к физико-химическому влиянию видов скорость отбора за выносливостью популяций к вредному агенту прямо пропорциональная скорости размножения организмов и дежурство поколений. Через это продолжительное употребление пестицидов экологически недопустимое, так как вредители, которые размножаются значительно более быстро, более быстро приспосабливаются и выживают, а объемы химических загрязнений приходится все более увеличивать.

Принцип Реди: живое происходит только от живого, между живым и неживым веществом существует непроходимая граница, хотя и имеется постоянное взаимодействие.
Закон единства «организм – среда»: жизнь развивается в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов.
Закон однонаправленности потока энергии:

Энергия, получаемая сообществом и усваиваемая продуцентами, рассеивается или вместе с их биомассой передается консументам, а затем редуцентам с падением потока на каждом трофическом уровне; поскольку в обратный поток (от редуцентов к продуцентам) поступает ничтожное количество изначально вовлеченной энергии (максимум 0,35%) говорить о «круговороте энергии» нельзя; существует лишь круговорот веществ, поддерживаемый потоком энергии.

Закон необратимости эволюции Л. Долло:

Организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков, даже вернувшись в среду их обитания.

Закон (правило) 10 процентов Р. Линдемана:

Среднемаксимальный переход с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой 10% энергии (или вещества в энергетическом выражений), как правило, не ведет к неблагоприятным последствиям для экосистемы и теряющего энергию трофического уровня.

Закон толерантности (В. Шелфорда):

Лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.

Соответственно закону любой излишек вещества или энергии в экосистеме становится его врагом, загрязнителем.

Закон оптимума:

Любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.

Закон ограничивающего фактора (закон минимума Ю. Либиха):

Наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений; от него зависит в данный момент выживание особей; веществом, присутствующим в минимуме управляется рост.

Стойкость организма определяется самым слабым звеном в цепи ее экологических потребностей. Если количество и качество экологических факторов близкие к необходимому организму минимума, он выживает, если меньшие за этот минимум, организм гибнет, экосистема разрушается.

Поэтому во время прогнозирования экологических условий или выполнение экспертиз очень важно определить слабое звено в жизни организмов.

Закон (принцип) исключения Гаузе:

Два вида не могут существовать в одной и той же местности, если их экологические потребности идентичны, т.е. если они занимают одну и ту же экологическую нишу.

«Законы» экологии Б. Коммонера:

1.“Все связано со всем” – означает, что живая динамика сложных разветвленных экологических цепочек, в конце-концов, образует единую взаимосвязанную систему.

2.“Ничто не исчезает в никуда” – неформальная перефраза физического закона сохранения материи. Тут Коммонер ставит одну из сложнейших проблем ассимиляции биосферой отходов человеческой цивилизации.

3. “Природа знает лучше” – закон имеет двойной смысл: призыв к сближению человека с природой и призыв к крайне осторожному использованию природных экосистем.

4. “Ничто не дается даром” – этот закон объединяет предыдущие три закона. По словам Коммонера “глобальная экосистема – это одно целое, в рамках которого ничего не может быть выиграно или утеряно, система, которая не может быть объектом всеобщего улучшения. Все, что было взято из нее человеческой деятельностью, должно быть возмещено. Расплаты невозможно избежать, можно только отложить ее на потом.”

Из закона всеобщей связи («все связано со всем») вытекает несколько следствий:

Закон больших чисел – совокупное действие большого числа случайных факторов приводит к результату, почти не зависящему от случая, то есть имеющему системный характер. Так, мириады бактерий в почве, воде, в телах живых организмов создает особую, относительно стабильную микробиологическую среду, необходимую для нормального существования всего живого. Или другой пример: случайное поведение большого числа молекул в некотором объеме газа обусловливает вполне определенные значения температуры и давления.

Принцип Ле Шателье (Брауна) – при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в направлении, при котором эффект внешнего воздействия уменьшается. На биологическом уровне он реализуется в виде способности экосистем к саморегуляции.

Закон оптимальности – любая система функционирует с наибольшей эффективностью в некоторых характерных для нее пространственно-временных пределах.

Любые системные изменения в природе оказывают прямое или опосредованное воздействие на человека – от состояния индивидуума до сложных общественных отношений.

Из закона сохранения массы вещества («все должно куда-то деваться») вытекают по меньшей мере два постулата, имеющих практическое значение.

Закон развития системы за счет окружающей ее среды гласит: любая природная или общественная система может развиваться только за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей среды. Абсолютно изолированное саморазвитие невозможно.

Закон неустранимости отходов или побочных воздействий производства, согласно которому образующиеся в процессе производственной деятельности отходы неустранимы бесследно, они могут быть лишь переведены из одной формы в другую или перемещены в пространстве, а их действие может быть растянуто во времени. Этот закон исключает принципиальную возможность безотходного производства и потребления в современном обществе. Материя не исчезает, а лишь переходит из одной формы в другую, оказывая влияние на жизнь.

Утверждение «ничто не дается даром» означает, что любое новое приобретение в эволюции экосистемы обязательно сопровождается утратой какой-то части прежнего достояния и возникновением новых, все более сложных проблем. К примеру, с появлением многоклеточных организмов (грибов, растений, животных) и выходом их на сушу во много раз увеличилось биоразнообразие планеты, началось освоение экологических ниш и формирование биосферы Земли. Но вместе с «многоклеточностью» к живым существам пришли старость и болезни, в том числе инфекции, злокачественные опухоли, паразитизм.

Из этого закона следуют:

Закон необратимости эволюции (однонаправленности развития): большие системы эволюционируют только в одном направлении – от простого к сложному; инволюция, регресс могут относиться только к отдельным частям или отдельным периодам развития системы;

Правило ускорения эволюции: с ростом сложности организации систем темпы эволюции возрастают. Это правило в равной степени может быть отнесено и к сменяемости видов в эволюции органического мира, и к человеческой истории, и к развитию техники.

Еще одно следствие закона «ничто не дается даром» – не существует бесплатных ресурсов: пространство, энергия, солнечный свет, вода, какими бы неисчерпаемыми они ни казались, неукоснительно оплачиваются любой расходующей их системой.

Принцип «природа знает лучше» определяет прежде всего то, что может и что не должно иметь места в биосфере. Все в природе – от простых молекул до человека – прошло жесточайший конкурс на право существования. Сегодня планету населяет лишь одна тысячная часть испытанных эволюцией видов растений и животных. Главный критерий этого эволюционного отбора – вписанность в глобальный биотический круговорот, заполненность всех экологических ниш. У любого вещества, выработанного организмами, должен существовать разлагающий его фермент, и все продукты распада должны вновь вовлекаться в круговорот. С каждым биологическим видом, который нарушал этот закон, эволюция рано или поздно расставалась.

Человеческая индустриальная цивилизация грубо нарушает замкнутость биотического круговорота в глобальном масштабе, что не может остаться безнаказанным. В этой критической ситуации должен быть найден компромисс, что под силу только человеку, обладающему разумом и стремлением к этому.

referat911.ru

Смотрите также

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..