4 основных экологических закона

Об экологии — законы физики

«Полагают, что вклад в теоретические основы современной экологии внёс Б. Коммонер, сформулировавший основные 4 закона экологии:

  • Всё связано со всем
  • Ничто не исчезает в никуда
  • Природа знает лучше — закон имеет двойной смысл — одновременно призыв сблизиться с природой и призыв крайне осторожно обращаться с природными системами
  • Ничто не даётся даром (в оригинале «Бесплатных завтраков не бывает»)
  • Второй и четвёртый законы, по сути, являются перефразировкой основного закона физики — сохранения вещества и энергии. Первый и третий законы — действительно основополагающие законы экологии, на которых должна строиться парадигма данной науки. Основным законом является первый, который может считаться основой экологической философии. В частности, эта философия положена в основу понятия «глубокая экология» в книге «Паутина жизни» Фритьофа Капры.»

    Прочитав это однажды в интернете, я почувствовала сильную связь экологии и йоги. Очень похожи эти законы на три фундаментальных закона нашей Школы. Еще больше поняла, почему сейчас в Школе такое значительное внимание уделяется проекту «Энергостиль».

    Ведь экологический подход к жизни это и есть йога. Он подразумевает уважение и заботу о себе и всем живом вокруг, принятие на себя ответственности об окружающем мире.

    Сейчас, когда йога-центры «Планета Перемен» начали прохождение экологической сертификации «Энергостиль», когда я сама более активно погрузилась и начала вводить экологические принципы в свою жизнь, я эту ответственность почувствовала еще сильнее.

    Например, разбирая шкафы от ненужных вещей, раньше бы я просто выкинула в мусорный бак. Сейчас, разделив на то, что еще можно использовать, и что уже нет, сложив это все в большие сумки, я ищу в интернете пункты приема таких вещей или в перемолку, или для передачи тем, кто может в них нуждаться. Их еще мало в городе таких пунктов, это неудобно, приходится возить всё это с собой, пока сложится возможность до них добраться. Но поняла, что выкинуть уже не могу, что взяла на себя еще одну лишнюю задачу ко всем остальным, что переживаю за город, планету, чистоту. Интересно было осознать это в себе. Тоже самое с пластиковыми бутылками. Сначала их надо собирать (на балконе) и готовить, потом грузить и куда-то везти. Опять лишняя «заморочка». Но просто выбросить уже не могу.

    Вот и появилось во мне какое-то новое качество. И если через это будут проходить другие люди, они тоже будут приобретать это новое качество ответственного человека. Ну и понятно, что чем больше таких людей, тем быстрее будет что-то вокруг меняться. Пока я обо всем этом размышляла и собиралась с мыслями что-то написать, в интернете появилась созвучная новость:

    ООН, 27 сентября. /ИТАР-ТАСС/. Премьер-министр Индии Нарендра Моди предложил ООН учредить Международный день йоги. Выступая на 69-й сессии Генеральной Ассамблеи ООН, он заявил, что йога может помочь в решении мировых проблем.«Йога — бесценный дар нашей древней традиции. Она олицетворяет единство духа и тела, мыслей и поступков, гармонию людей с природой. Она помогает человеку ощутить единство с самим собой, окружающими и с природой», — сказал Моди.

    По его словам, йога может изменить к лучшему образ жизни людей, пробудить в них чувство ответственности и, таким образом, помочь в борьбе с глобальным потеплением.

    Моди пользуется репутацией аскета. Сейчас он соблюдает девятидневный пост в честь богини Дурги.

    yoga-psy.ru

    Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

    Экология — рефераты, конспекты, шпаргалки

    Основные законы экологии

    Согласно новым экологическим справочниками являются около 60 различных экологических законов, большинство из которых имеют биоэкологический характер. Приведем главные из них, в алфавитном порядке.

    1) Закон биогенной миграции атомов (закон Вернадского): миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется под превосходящим влиянием живого вещества. Так было и в геологическом прошлом, миллионы лет назад, так происходит и в современных условиях. Живое вещество или принимает участие в биохимических процессах непосредственно, или создает соответствующее, обогащенный кислородом, углекислым газом, водородом, азотом, фосфором и другими веществами среду. Этот закон имеет важное практическое и теоретическое значение.

    Сейчас люди влияют на состояние биосферы, изменяя ее физический и химический состав, условия сбалансированной веками биогенной миграции атомов. В будущем это повлечет очень негативные изменения, которые станут глобальными и не-управляемыми (опустынивание, деградация почв, вымирание тысяч видов организмов). С помощью этого закона можно сознательно и активно предотвращать развитие таких негативных явлений, управлять биохимическими процессами, используя мягкие экологические методы.

    2) Закон внутреннего динамического равновесия: вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных природных систем и их иерархии очень тесно связаны между собой. Так что любое изменение одного из показателей неизбежно приводит к функционально-структурных изменений других, но при этом сохраняются общие качества системы — вещественно-энергетические, информационные и динамические. Последствия действия этого закона проявляются в том, что после любых изменений элементов природной среды (вещественного состава, энергии, информации, скорости естественных процессов) обязательно развиваются цепные реакции, которые пытаются нейтрализовать эти изменения. Следует отметить, что незначительное изменение одного показателя может привести сильные отклонения в других и во всей экосистеме.

    Закон внутреннего равновесия — один из главнейших в природопользовании. Он помогает понять, что в случае незначительных вмешательств в естественную среду его системы способны саморегулироваться и восстанавливаться, но когда эти вмешательства превышают определенные границы и уже не могут «погаснуть» в цепи иерархии экосистем (охватывают целые речные системы, ландшафты), они приводят к значительным нарушений энерго-и Биобаланс на значительных территориях и в всей биосфере.

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

    Закон имеет важное значение в природопользовании, особенно в области биотехнологии (генная инженерия, биопрепараты), если не всегда можно предусмотреть результат нововведений во время испытаний новых микрокультур через мутации, возникающие или распространение действия новых биопрепаратов не на те виды микроорганизмов, на которые они рассчитаны.

    4) Закон исторической необратимости: развитие биосферы и человечества как целого не может происходить от позднейших фаз к начальным, общий процесс развития однонаправленных. Повторяются лишь отдельные элементы социальных отношений (рабство) или типы хозяйствования.

    5) Закон константности (сформулированный Вернадским): количество живого вещества биосферы (за определенное геологический период) есть величина постоянная. Этот закон тесно связан с законом внутреннего динамического равновесия. По закону константности любое изменение количества живого вещества в одном из регионов биосферы неизбежно приводит к такой же по объему изменения вещества в другом регионе, только с обратным знаком.

    6) Закон корреляции (сформулированный 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.

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

    8) Закон максимума биогенной энергии (закон Вернадского-Бауэра): любая биологическая и «бионедосконала» система с биотой, которая находится в состоянии «устойчивой неравновесия» (динамически 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, которого требуют законы физики и химии при существующих внешних условий.

    9) Закон минимума (сформулированный Либихом): устойчивость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Если количество и качество экологических факторов близкие к необходимому организму минимума, организм погибает, экосистема разрушается.

    Поэтому при прогнозировании экологических условий или выполнение экспертиз очень важно определить слабое звено в жизни организмов.

    10) Закон ограниченности природных ресурсов: все природные ресурсы в условиях Земли исчерпывающие. Планета есть естественно ограниченным телом, и на ней не могут существовать неограниченные составные части.

    11) 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, сопровождающих дыхание. В обратный поток (от редуцентов к продуцентов) попадает очень мало начальной энергии (не более 0,25%).

    12) Закон оптимальности: никакая система не может сужаться или расширяться до 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 неестественному однообразие на больших территориях и вызвало нарушение в функционировании экосистем, экологические кризисы.

    13) Закон пирамиды энергий (сформулированный Линдеман): с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой переходит в среднем не более 10% энергии. По этому закону можно выполнять расчеты земельных площадей, лесных угодий с целью обеспечения населения продовольствием и другими ресурсами.

    14) 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.

    15) 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 важны последствия с названного закона.

    1. Абсолютно безотходное производство невозможно.

    2. Любая более высокоорганизованная биотическая система в своем развитии есть потенциальной угрозой для менее организованных систем. Поэтому в биосфере Земли невозможно зарождение новой жизни — оно будет уничтожено уже существующими организмами.

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

    16) 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, сейчас затраты энергии на одного человека в сутки почти в 60 раз больше, чем во времена наших далеких предков. Увеличение энергетических затрат не может происходить бесконечно. Его можно и нужно рассчитывать, планируя свои отношения с природой с целью их гармонизации.

    17) Закон совокупного действия естественных факторов (закон Миттерниха — Тень-мана-Баулс): объем урожая зависит не от отдельного, пусть даже лимитов товного фактора, а от всей совокупности экологических факторов одновременно.

    18) Закон толерантности (закон Шелфорда): лимитирующим фактором процветания организма может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет степень выносливости (толерантности) организма к данному фактору. Согласно закону, любой избыток вещества или энергии в экосистеме становится ее врагом.

    19) Закон грунтостомлення (уменьшение плодородия): постепенное снижение естественного плодородия почв происходит из-за длительного их использования и нарушения естественных процессов почвообразования, а также вследствие длительного выращивания монокультур (в результате накопления природных веществ, выделяемых растениями, остатков пестицидов и минеральных удобрений).

    20) Закон физико-химической единства живого вещества (сформулированный Вернадским): все вещество Земли имеет единую физико-химическую природу. Из этого следует, что вредно для одной части живого вещества вредит и другой ее части, только, конечно, в иной степени. Разница заключается в устойчивости видов к действию того или иного агента. Длительное употребление пестицидов экологически недопустимое, потому вредители размножаются быстрее и быстрее приспосабливаются и выживают, а объемы химических загрязнений приходится все увеличивать.

    21) Закон экологической корреляции: в экосистеме все виды живого вещества функционально соответствуют друг другу. Выпадение одной части системы (вида) неминуемо приводит к выключению связанных с ней частей экосистемы и функциональных изменений.

    Известны также четыре закона экологии американского ученого комму-нера:

    1. Все связано со всем.

    2. Все должно куда-то деваться.

    3. Природа «знает» лучше.

    4. Ничто не проходит впустую (за все надо платить).

    Таким образом, круг задач современной экологии очень широкий и охватывает практически все вопросы, касающиеся взаимоотношений человеческого общества и окружающей среды, а также проблемы гармонизации этих отношений. Современная экология является многогранной комплексной наукой, главной целью которой является разработка научных основ спасения человечества и среды его обитания — биосферы планеты, рационального природопользования и охраны природы. Изменяя и в дальнейшем естественные условия, люди будут вынуждены делать это обдуманно, взвешенно, предусматривая далекую перспективу и опираясь на знание основных экологических законов — законов мудрой Природы.

    worldofscience.ru

    Законы и принципы экологии

    • Экономика природопользования
    • Закономерности и принципы природопользования
    • Экономический механизм природопользования
    • Рациональное и нерациональное природопользование
    • Экологический риск
    • История развития экологии как науки
    • Предмет, объект и задачи экологии
    • Основы экологии
    • Основные законы и принципы экологии

      Законы экологии — общие закономерности и принципы взаимодействия человеческого общества с природной средой.

      Значение этих законов состоит в регламентации характера и направленности человеческой деятельности в пределах экосистем различного уровня. Среди законов экологии, сформулированных разными авторами, наибольшую известность получили четыре закона-афоризма американского ученого-эколога Барри Коммонера (1974):

    • «все связано со всем» (закон всеобщей связи вещей и явлений в природе);
    • «все должно куда-то деваться» (закон сохранения массы вещества);
    • «ничто не дается даром» (о цене развития);
    • «природа знает лучше» (о главном критерии эволюционного отбора).
    • Из закона всеобщей связи вещей и явлений в природе («все связано со всем») вытекает несколько следствий:

    • закон больших чисел — совокупное действие большого числа случайных факторов приводит к результату, почти не зависящему от случая, т.е. имеющему системный характер. Так, мириады бактерий в почве, воде, телах живых организмов создают 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 среды — 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 — 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.
    • Постулат «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;
    • не существует бесплатных ресурсов — пространство, энергия, солнечный свет, вода, какими бы неисчерпаемыми они ни казались, неукоснительно оплачиваются любой расходующей их системой.
    • Закон экологии Барри Коммонера

      Барри Коммонер писан «. 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. Нынешний кризис окружающей среды говорит о том, что отсрочка очень затянулась».

      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. В настоящее время планету населяет лишь 1/1000 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.

      Помимо формулировок Барри Коммонера современные экологи вывели еще один закон экологии — «на всех не хватит» (закон ограниченности ресурсов). Очевидно, что масса питательных веществ для всех форм жизни на Земле конечна и ограничена. Ее не хватает на всех появляющихся в биосфере представителей органического мира, поэтому значительное увеличение численности и массы каких-либо организмов в глобальном масштабе может происходить только за счет уменьшения численности и массы других. На противоречие между скоростью размножения и ограниченностью ресурсов питания применительно к народонаселению планеты впервые обратил внимание английский экономист Т.Р. Мальтус (1798), который именно этим пытался обосновать неизбежность социальной конкуренции. В свою очередь, Ч. Дарвин заимствовал у Мальтуса понятие «борьба за существование» для объяснения механизма естественного отбора в живой природе.

      Закон ограниченности ресурсов — источник всех форм конкуренции, соперничества и антагонизма в природе и, к сожалению, в обществе. И сколько бы ни считали классовую борьбу, расизм, межнациональные конфликты чисто социальными явлениями — все они своими корнями уходят во внутривидовую конкуренцию, принимающую иногда гораздо более жестокие формы, чем у животных.

      Существенное различие в том, что в природе в результате конкурентной борьбы выживают лучшие, а в человеческом обществе — это отнюдь не так.

      Обобщенную классификацию экологических законов представил известный советский ученый Н.Ф. Реймерс. Им даны следующие формулировки:

      • закон социально-экологического равновесия (необходимости сохранения равновесия между давлением на среду и восстановлением этой среды, как природным, так и искусственным);
      • принцип культурного управления развитием (наложение ограничений на экстенсивное развитие, учет экологических ограничений);
      • правило социально-экологического замещения (необходимость выявления путей замещения человеческих потребностей);
      • закон социально-экологической необратимости (невозможность поворота эволюционного движения вспять, от сложных форм к более простым);
      • закон ноосферы Вернадского (неизбежность трансформации биосферы под влиянием мысли и человеческого труда в ноосферу — геосферу, в которой разум становится доминирующим в развитии системы «человек-природа»).

      Соблюдение этих законов возможно при условии осознания человечеством своей роли в механизме поддержания стабильности биосферы. Известно, что в процессе эволюции сохраняются только те виды, которые способны обеспечивать устойчивость жизни и окружающей среды. Только человек, используя силу своего разума, может направить дальнейшее развитие биосферы по пути сохранения дикой природы, сохранения цивилизации и человечества, создания более справедливой социальной системы, перехода от философии войны к философии мира и партнерства, любви и уважения к будущим поколениям. Все это составляющие нового биосферного мировоззрения, которое должно стать общечеловеческим.

      Законы и принципы экологии

      Задачей экологии, как любой другой науки, является поиск законов функционирования и развития данной области реальности. Исторически первым для экологии был закон, устанавливающий зависимость живых систем от факторов, ограничивающих их развитие (так называемых лимитирующих факторов).

      Закон минимума

      В 1840 г. Ю. Либих установил, что урожай зерна часто ограничивается не теми питательными веществами, которые требуются в больших количествах, а теми, которых нужно немного, но которых мало и в почве. Сформулированный им закон гласил: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай, определяется величина и устойчивость последнего во времени». Впоследствии к питательным веществам добавили ряд других факторов, например температуру. Действие данного закона ограничивают два принципа. Первый закон Либиха строго действует только в условиях стационарного состояния. Более точная формулировка: «при стационарном состоянии лимитирующим будет то вещество, доступные количества которого наиболее близки к необходимому минимуму». Второй принцип касается взаимодействия факторов. Высокая концентрация или доступность некоторого вещества может изменять потребление минимального питательного вещества. Следующий закон сформулирован в самой экологии и обобщает закон минимума.

      Закон толерантности

      Этот закон формулируется следующим образом: отсутствие или невозможность развития экосистемы определяется не только недостатком, но и избытком любого из факторов (тепло, свет, вода). Следовательно, организмы характеризуются как экологическим минимумом, так и максимумом. Слишком много хорошего тоже плохо. Диапазон между двумя величинами составляет пределы толерантности, в которых организм нормально реагирует на влияние среды. Закон толерантности предложил В. Шелфорд в 1913 г. Можно сформулировать ряд дополняющих его предложений.

    • Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий в отношении другого.
    • Организмы с широким диапазоном толерантности ко всем факторам обычно наиболее широко распространены.
    • Если условия по одному экологическому фактору не оптимальны для вида, то может сузиться диапазон толерантности к другим экологическим факторам.
    • В природе организмы очень часто оказываются в условиях, не соответствующих оптимальному значению того или иного фактора, определенному в лаборатории.
    • Период размножения обычно является критическим; в этот период многие факторы среды часто оказываются лимитирующими.
    • Живые организмы изменяют условия среды, чтобы ослабить лимитирующее влияние физических факторов. Виды с широким географическим распространением образуют адаптированные к местным условиям популяции, которые называются экотипами. Их оптимумы и пределы толерантности соответствуют местным условиям.

      Обобщающая концепция лимитирующих факторов

      Наиболее важными факторами на суше являются свет, температура и вода (осадки), а в море — свет, температура и соленость. Эти физические условия существования могут быть лимитирующими и влияющими благоприятно. Все факторы среды зависят друг от друга и действуют согласованно. Из других лимитирующих факторов можно отметить атмосферные газы (углекислый газ, кислород) и биогенные соли. Формулируя «закон минимума», Либих и имел в виду лимитирующее воздействие жизненно важных химических элементов, присутствующих в среде в небольших и непостоянных количествах. Они называются микроэлементами и к ним относятся железо, медь, цинк, бор, кремний, молибден, хлор, ванадий, кобальт, йод, натрий. Многие микроэлементы подобно витаминам действуют как катализаторы. Фосфор, калий, кальций, сера, магний, требующиеся организмам в больших количествах, называются макроэлементами. Важным лимитирующим фактором в современных условиях является загрязнение природной среды. Главный лимитирующий фактор, по Ю. Одуму, — размеры и качество «ойкоса», или нашей «природной обители», а не просто число калорий, которые можно выжать из земли. Ландшафт не только склад запасов, но и дом, в котором мы живем. «Следует стремиться к тому, чтобы сохранить, по меньшей мере, треть всей суши в качестве охраняемого открытого пространства. Это означает, что треть всей нашей среды обитания должны составлять национальные или местные парки, заповедники, зеленые зоны, участки дикой природы и т.п.». Территория, необходимая одному человеку, по разным оценкам колеблется от 1 до 5 га. Вторая из этих цифр превосходит площадь, которая приходится ныне на одного жителя Земли.

      Плотность населения приближается к одному человеку на 2 га суши. Пригодны же для сельского хозяйства только 24% суши. Хотя с площади всего лишь 0,12 га можно получить достаточно калорий, чтобы поддержать существование одного человека, для полноценного питания с большим количеством мяса, фруктов и зелени необходимо около 0,6 га на человека. Кроме того, требуется еще около 0,4 га для производства разного рода волокна (бумаги, древесины, хлопка) и еще 0,2 га для дорог, аэропортов, зданий и т.п. Отсюда концепция «золотого миллиарда», в соответствии с которой оптимальным количеством населения является 1 млрд человек, и стало быть, уже сейчас около 5 млрд «лишних людей». Человек впервые за свою историю столкнулся с предельными, а не локальными ограничениями. Преодоление лимитирующих факторов требует огромных затрат вещества и энергии. Для удвоения урожая необходимо десятикратное увеличение количества удобрений, ядохимикатов и мощности (животных или машин). К лимитирующим факторам относится и численность популяции.

      Закон конкурентного исключения

      Данный закон формулируется следующим образом: два вида, занимающие одну экологическую нишу, не могут сосуществовать в одном месте неограниченно долго.

      То, какой вид побеждает, зависит от внешних условий. В сходных условиях победить может каждый. Важным для победы обстоятельством является скорость роста популяции. Неспособность вида к биотической конкуренции ведет к его оттеснению и необходимости приспособления к более трудным условиям и факторам.

      Закон конкурентного исключения может работать и в человеческом обществе. Особенность его действия в настоящее время заключается в том, что цивилизации не могут разойтись. Им некуда уйти со своей территории, потому что в биосфере нет свободного места для расселения и нет избытка ресурсов, что приводит к обострению борьбы со всеми вытекающими отсюда последствиями. Можно говорить об экологическом соперничестве между странами и даже экологических войнах или войнах, обусловленных экологическими причинами. В свое время Гитлер оправдывал агрессивную политику нацистской Германии борьбой за жизненное пространство. Ресурсы нефти, угля и т.п. и тогда были важны. Еще больший вес они имеют в XXI в. К тому же добавилась необходимость территорий для захоронения радиоактивных и прочих отходов. Войны — горячие и холодные — приобретают экологическую окраску. Многие события в современной истории, например распад СССР, воспринимаются по-новому, если на них посмотреть с экологических позиций. Одна цивилизация может не только завоевать другую, но использовать ее для корыстных с экологической точки зрения целей. Это и будет экологический колониализм. Так переплетаются политические, социальные и экологические проблемы.

      Основной закон экологии

      Одним из главных достижений экологии стало открытие, что развиваются не только организмы и виды, но и экосистемы. Последовательность сообществ, сменяющих друг друга в данном районе, называется сукцессией. Сукцессия происходит в результате изменения физической среды под действием сообщества, т.е. контролируется им.

      Высокая продуктивность дает низкую надежность — еще одна формулировка основного закона экологии, из которой вытекает следующее правило: «Оптимальная эффективность всегда меньше максимальной». Разнообразие в соответствии с основным законом экологии непосредственно связано с устойчивостью. Однако пока неизвестно, до какой степени эта связь является причинно-следственной.

      Некоторые другие важные для экологии законы и принципы.

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

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

      Закон необратимости эволюции: организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, осуществленному в ряду его предков.

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

      Биогенетический закон (Э. Геккель): онтогенез организма есть краткое повторение филогенеза данного вида, т.е. индивид в своем развитии повторяет сокращенно историческое развитие своего вида.

      Закон неравномерности развития частей системы: системы одного уровня иерархии развиваются не строго синхронно, в то время как одни достигают более высокой стадии развития, другие остаются в менее развитом состоянии. Этот закон непосредственно связан с законом необходимого разнообразия.

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

      Принцип сохранения упорядоченности (Я. Пригожий): в открытых системах энтропия не возрастает, а уменьшается до тех пор, пока не достигается минимальная постоянная величина, всегда больше нуля.

      Принцип Ле Шателье-Брауна: при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется.

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

      Закон максимизации энергии и информации: наилучшими шансами на самосохранение обладает система, в наибольшей степени способствующая поступлению, выработке и эффективному использованию энергии и информации; максимальное поступление вещества не гарантирует системе успеха в конкурентной борьбе.

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

      Правило Шредингера «о питании» организма отрицательной энтропией: упорядоченность организма выше окружающей среды, и организм отдает в эту среду больше неупорядоченности, чем получает. Это правило соотносится с принципом сохранения упорядоченности Пригожина.

      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 в сравнении со всем их числом велико.

      Закон относительной независимости адаптации: высокая адаптивность к одному из экологических факторов не дает такой же степени приспособления к другим условиям жизни (наоборот, она может ограничивать эти возможности в силу физиолого-морфологических особенностей организмов).

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

      Правило представительства рода одним видом: в однородных условиях и на ограниченной территории таксономический род, как правило, представлен только одним видом. По-видимому, это связано с близостью экологических ниш видов одного рода.

      Закон обеднения живого вещества в островных его сгущениях (Г.Ф. Хильми): «Индивидуальная система, работающая в среде с уровнем организации более низким, чем уровень самой системы, обречена: постепенно теряя структуру, система через некоторое время растворится в окружающей среде». Из этого следует важный вывод для человеческой природоохранной деятельности: искусственное сохранение экосистем малого размера (на ограниченной территории, например, заповедника) ведет к их постепенной деструкции и не обеспечивает сохранения видов и сообществ.

      Закон пирамиды энергий (Р. Линдеман): с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой, более высокий уровень в среднем около 10% поступившей на предыдущий уровень энергии. Обратный поток с более высоких на более низкие уровни намного слабее — не более 0,5-0,25%, и потому говорить о круговороте энергии в биоценозе не приходится.

      Правило обязательности заполнения экологических ниш: пустующая экологическая ниша всегда и обязательно бывает естественно заполнена («природа не терпит пустоты»).

      Принцип формирования экосистемы: длительное существование организмов возможно лишь в рамках экологических систем, где их компоненты и элементы дополняют друг друга и взаимно приспособлены. Из этих экологических законов и принципов следуют некоторые выводы, справедливые для системы «человек — природная среда». Они относятся к типу закона ограничения разнообразия, т.е. накладывают ограничения на деятельность человека по преобразованию природы.

      Закон бумеранга: все, что извлечено из биосферы человеческим трудом, должно быть возвращено ей.

      Закон незаменимости биосферы: биосферу нельзя заменить искусственной средой, как, скажем, нельзя создать новые виды жизни. Человек не может построить вечный двигатель, в то время как биосфера и есть практически «вечный» двигатель.

      Закон шагреневой кожи: глобальный исходный природно-ресурсный потенциал в ходе исторического развития непрерывно истощается. Это следует из того, что никаких принципиально новых ресурсов, которые могли бы появиться, в настоящее время нет. Для жизни каждого человека в год необходимо 200 т твердых веществ, которые он с помощью 800 т воды и в среднем 1000 Вт энергии превращает в полезный для себя продукт. Все это человек берет из уже имеющегося в природе.

      Принцип удаленности события: потомки что-нибудь придумают для предотвращения возможных отрицательных последствий. Вопрос о том, насколько законы экологии можно переносить на взаимоотношения человека с окружающей средой, остается открытым, так как человек отличается от всех других видов. Например, у большинства видов скорость роста популяции уменьшается с увеличением ее плотности; у человека, наоборот, рост населения в этом случае ускоряется. Некоторые регулирующие механизмы природы отсутствуют у человека, и это может служить дополнительным поводом для технологического оптимизма у одних, а для экологических пессимистов свидетельствовать об опасности такой катастрофы, которая невозможна ни для одного иного вида.

      www.grandars.ru