Основные законы екологии

     Закон корреляции (сформулированный Ж. Кювье): в организме как целостной  системе все его части отвечают одна другой как за строением, так  и за функциями. Изменение одной  части неминуемо вызовет изменения в других. 

     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. 

     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 Бауера, живые системы никогда не находятся в состоянии равновесия и выполняют за счет своей свободной энергии полезную работу против равновесия, которого требуют законы физики и хими за существующих внешних условий.

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

     Закон минимума (сформулированный Ю. Либихом):  

     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 ограниченности естественных ресурсов: 

     Все естественные ресурсы в условиях Земли исчерпаемые. 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 консументам первого, второго, третьего и других порядков, а потом редуцентам, что сопровождается потерей определенного количества энергии на каждом трофическом уровне в результате процессов, которые сопровождают дыхание. Поскольку в обратный поток (от редуцентов к продуцентам) попадает очень мало начальной энергии (не большее 0,25%), термин «кругооборот энергии» есть довольно условным 

     Закон оптимальности: 

     Никакая система не может суживаться или  расширяться к бесконечности. Никакой целостный организм не может превысить определенные критические размеры, которые обеспечивают поддержку его энергетики. Эти размеры зависят от условий питания и факторов существования.

     В природопользовании закон оптимальности  помогает найти оптимальные с  точки зрения производительности размеры для участков полей, выращиваемых животных, растений. Игнорирование закона — создание огромных площадей монокультур, выравнивание ландшафта массовыми застройками и т.п. — привело к неприродной однообразности на больших территориях и вызвало нарушение в функционировании экосистем, экологические кризы. 

     Закон пирамиды энергий (сформулированный Р. Линдеманом): 

     С одного трофического уровня экологической  пирамиды на другого переходит в  среднем не более 10 % энергии.

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

     Закон равнозначности условий  жизни: 

     Все естественные условия среды, необходимые  для жизни, играют равнозначные роли. Из него вытекает другой закон-совокупного действия экологических факторов. Этот закон часто игнорируется, хотя имеет большое значение. 

     Закон развития 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  невозможное.

     2. 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 уничтожено уже существующими организмами

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

     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 совокупного действия естественных факторов (закон  Митчерлиха—Тинемана—Бауле): 

     Объем урожая зависит не от отдельного, пусть  даже лимитирующего фактора, а от всей совокупности экологических факторов одновременно. Частицу каждого фактора в совокупном действии ныне можно подсчитать. Закон имеет силу при определенных условиях - если влияние монотонное и максимально обнаруживается каждый фактор при неизменности других в той совокупности, которая рассматривается. 

     Закон толерантности (закон  Шелфорда): 

     Лимитирующим  фактором процветания организма  может быть как минимум, так и  максимум экологического влияния, диапазон между которыми определяет степень выносливости (толерантности) организма к данному фактору. Соответственно закону любой излишек вещества или энергии в экосистеме становится его врагом, загрязнителем. 

     Закон грунтоистощения (уменьшение плодородия): 

     Постепенное снижение естественного плодородия почв происходит из-за продолжительного их использования и нарушения естественных процессов почвообразования, а также вследствие продолжительного выращивания монокультур (в результате накопления токсичных веществ, которые выделяются растениями, остатков пестицидов и минеральных удобрений). 

     Закон физико-химического  единства живого вещества (сформулированный В. Вернадским): 

     Все живое вещество Земли имеет единую физико-химическую природу. Из этого  явствует, что 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. 

     Закон экологической корреляции: 

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

     Научной общественности широко известны также  четыре закона экологии американского ученого Б. Коммонера:

     1)все  связанное со всем;

     2)все  должно куда-то деваться;

     3)природа  «знает» лучше; 

     4) ничто не проходится напрасно (за все надо платить).

     Как отмечает М. Реймерс, первый закон Б. Коммонера близкий по смыслу к  закону внутреннего динамического равновесия, второй — к этому же закону и закону развития естественной системы за счет окружающей среды, третий — предостерегает нас от самоуверенности, четвертый — снова затрагивает проблемы, которые обобщают закон внутреннего динамического равновесия, законы константности и развития естественной системы. По четвертому закону Б. Коммонера мы должны возвращать природе то, что берем у нее, иначе катастрофа с течением времени неминуемая.

     Следует вспомнить также важные экологические  законы, сформулированные в работах известного американского эколога Д. Чираса в 1991—1993 гг. Он подчеркивает, что Природа существует вечно (с точки зрения человека) и сопротивляется деградации благодаря действию четырех экологических законов: 1) рецикличности или повторного многоразового использования важнейших веществ; 2) постоянного восстановления ресурсов; 3) консервативного потребления (если живые существа потребляют лишь то (и в таком количестве), что им необходимо, не больше и не меньше); 4) популяционного контроля (природа не допускает «взрывного» роста популяций, регулируя количественный состав того ли другого 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 разбалансирования экосистем.

     Таким образом, круг задач современной  экологии очень широкий и охватывает практически все вопросы, которые  затрагивают взаимоотношения человеческого общества и естественной среды, а также проблемы гармонизации этих отношений. Из сугубо биологической науки, которой была экология всего каких-то 30 - 40 лет тому, сегодня она стала многогранной комплексной наукой, главной целью которой есть разработка научных основ спасения человечества и среды его существование — биосферы планеты, рационального природопользования и охраны природы. Ныне экологическим воспитанием охватываются все слои населения на планете. Познание законов гармонизации, красоты и рациональность природы поможет человечеству найти верные пути выхода из экологического кризиса. Изменяя и в дальнейшем естественные условия (общество не может жить иначе), люди будут вынуждены делать это обдуманно, взвешенно, предусматривая далекую перспективу и опираясь на знание основных экологических законов. 
 
 
 
 
 
 
 

Источник: 

1. Резчиков  Е.А. Экология: Учебное пособие. 2-е  изд. испр. и доп. – М.: МГИУ, 2000 – 96с.

 

2. Библиотека  интернета: http://allbest.ru/nauch.htm

 

3. Сайт Экологии: http://www.anriintern.com/ecology/spisok.htm

 

4. Электронный журнал "Экология и жизнь".: http://www.ecolife.ru/index.shtml