Из рассмотренного закона вытекают 4 важные следствия

Закон внутреннего динамического равновесия экосистем

 

Закон внутреннего динамического равновесия экосистем Реймерса Н.: 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.

Подцепной 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 внутреннего динамического равновесия - 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, однако при этом сохраняется общая сумма вещественно-энергетических, информационных и динамических качеств систем, где эти изменения происходят, или в их иерархии.  [2]

Существует закон внутреннего динамического равновесия экосистемы: если меняется водность или химизм среды, то обязательно изменяются все остальные экологические компоненты системы, ее динамические качества либо в этой экосистеме, либо в их сопряженной цепи.  [3]

Справедливость закона внутреннего динамического равновесия доказывается всей практикой ведения хозяйства и особенно характером региональных экологических катастроф типа сахельской, приаральской, азовской, кара-богазской, бассейнов Белого и Баренцева морей, волжско-каспийской и других. Этот закон - одна из основных путеводных нитей в управлении природопользованием, впрочем, нитей, долго игнорировавшихся.  [4]

Действие закона внутреннего динамического равновесия совершенно четко связано с законом однонаправленности потока энергии. Именно ограниченность этого потока и специфические свойства формируют всю массу связей в экосистеме в их разнообразии. Поэтому и соблюдается экологический аналог законов сохранения массы и энергии (разд.  [5]

Прямым следствием закона внутреннего динамического равновесия является более узкий по смыслу закон экологической корреляции: в экосистеме, как и в любом другом целостном природно-системном образовании с участием живого, все входящие в нее виды живого и абиотические экологические компоненты функционально соответствуют друг другу. Выпадение одного элемента системы, например, исчезновение вида, неминуемо ведет к исключению всех тесно связанных с этим элементом системы других ее частей и функциональному изменению целого в рамках внутреннего динамического равновесия. Действие закона экологической корреляции ведет к скачкообразным изменениям экологической устойчивости: при достижении порога изменения функциональной целостности происходит часто неожиданный срыв - экосистема теряет свойство надежности. Например, многократное увеличение концентрации загрязняющего вещества может не приводить к заметным последствиям, но затем ничтожная его прибавка приведет к катастрофе. В данном случае возникает экологический вариант закона все или ничего X.  [6]

Правило взаимодействия экологических компонентов (см. закон внутреннего динамического равновесия, разд. При этом соотношение меняется не строго пропорционально, а, как правило, скачкообразно.  [7]

Чем больше пустынь мы превратим в цветущие сады, тем больше цветущих садов мы превратим в пустыню, если, конечно, игнорировать закон внутреннего динамического равновесия дляразумно-го управления природными процессами.  [8]

Рассматриваемый принцип, который основан на моделях неживой природы (вспомните химическое равновесие), справедлив и для природных систем. Он служит подосновой 1-го следствия закона внутреннего динамического равновесия и негативного действия правила (неизбежности) цепных реакций, жесткого управления природой. Он весьма важен при объяснении причины действия закона снижения энергетической эффективности природопользования: чем значительнее отклонение от состояния экологического равновесия, тем больше должны быть затраты энергии для ослабления противодействия природных систем этому отклонению.  [9]

Эта закономерность была сформулирована в виде закона константности количества живого вещества В. И. Вернадского: количество живого вещества биосферы (для данного геологического периода) есть константа. Этот закон практически есть количественное следствие закона внутреннего динамического равновесия для масштаба глобальной экосистемы биосферы (разд. Понятно, что поскольку живое вещество, согласно закону биогенной миграции атомов, есть энергетический посредник между Солнцем и Землей, то либо его количество должно быть постоянным, либо должны меняться его энергетические характеристики. Закон физико-химического единства живого вещества (разд. Значит, для живого вещества планеты неизбежна количественная стабильность. Она характерна и для числа видов - см. правило константности числа видов (разд.  [10]

Законы Коммонера скорее афоризмы, чем строго сформулированные положения. Первый из них - общедиалектический, исчерпываемый законом внутреннего динамического равновесия (разд. Второй укладывается в ряд обобщений раздела 3.2.5 и других, с ним взаимосвязанных. Последний из законов этого венка уже упоминался при обсуждении закона бумеранга (разд. Коммонера о том, что природа знает лучше, поскольку немедленно следует обвинение в агностицизме и прочих философских грехах.  [11]

Эмпирически более ясен вопрос о взаимоотношении энергии, вещества и информации внутри экосистем и отношении этого взаимодействия к их динамическим качествам. В начале 70 - х гг. автором был сформулирован закон внутреннего динамического равновесия, а затем четыре основных следствия из него. Формулировка закона: вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных природных систем (в том числе экосистем) 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 систем, где эти изменения происходят, или в их иерархии.  [12]

ЗАКОН ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕЛЯЦИИ - в экосистеме все входящие в нее живые и неживые экологические компоненты соответствуют друг другу. Поэтому выпадение одной части системы, например уничтожение вида, неминуемо ведет к изменению всей системы в рамках закона внутреннего динамического равновесия.  [13]

Различные формы по-настоящему разумной мелиорации, прежде всего, основаны на мягком управлении природой. При этом можно вызвать более сильные положительные изменения, чем изменения, производимые на основе жесткого управления природой, что согласуется со вторым следствием из закона внутреннего динамического равновесия. В долгосрочной перспективе эколого-экономически эффективно только мягкое управление природными процессами.  [14]

В экосистеме, как и в любом другом целостном природно-системном образовании, особенно в биотическом сообществе, все входящие в нее виды живого и абиотические экологические компоненты функционально соответствуют друг другу. Выпадение одной части системы (например, уничтожение вида) неминуемо ведет к исключению всех тесно связанных с этой частью системы других ее частей и функциональному изменению целого в рамках Закона внутреннего динамического равновесия.  [15]

Существенным источником получения человеком продовольствия могут служить пищевые ресурсы людей и океанов. Но при использовании их необходимо развивать взаимоотношения в системе общество - природа, на базе экологических знаний, в частности законов минимума, лимитирующих факторов и экологической валентности, толерантности, оптимума, взаимоотношений между человеком и промышленными популяциями, закона внутреннего динамического равновесия и его следствий.  [16]

Закон компонентно-экологического равновесия ] (разд. Закон террриториального экологического равновесия ] (разд. Закон внутреннего динамического равновесия ] (разд.  [17]

Пока изменения среды слабы и произведены на относительно небольшой площади, они или ограничиваются конкретным местом, или гаснут в цепи иерархии экосистем. Но как только перемены достигают существенных значений для крупных экосистем (например, происходят в масштабах крупных речных бассейнов или в размерах, ограниченных правилами одного и десяти процентов), они приводят к существенным сдвигам в этих обширных природных образованиях, а через них, согласно 2-му следствию из закона внутреннего динамического равновесия, и во всей биосфере Земли. Являясь относительно необратимыми (3 - е следствие из закона), изменения в природе в конечном итоге оказываются и трудно нейтрализуемыми с социально-экономической точки зрения: их выправление требует больших материальных средств и физических усилий.  [18]

В результате нелинейности, неполной пропорциональности взаимоотношения экологических компонентов и возникновением цепных природных реакций, эффект, ожидаемый при преобразовании природы, может не возникнуть или оказаться намного сильнее, чем необходимо. Во втором случае, наоборот, подсистемы усиливают процесс сверху вниз, он делается острее, заметнее. Это обстоятельство заставляет при проектировании рассматривать не только местные вещественно-энергетические балансы, но и вероятные изменения в подсистемах. Иначе игнорирование закона внутреннего динамического равновесия неизбежно приводит к ошибкам в природопользовании.  [19]

Традиционная наука, разделенная на отдельные дисциплины, оказалась не в состоянии охватить весь процесс развития человечества в целом. Особенно это сказалось на природопользовании, разделенном в рамках недавнего прошлого СССР еще и по ведомствам, к тому же жестко административно управляемым без механизма обратной связи и здоровой конкуренции. Между тем совершенно очевидно, что существует и действует правило интегрального ресурса: конкурирующие в сфере использования конкретных природных систем отрасли хозяйства неминуемо наносят ущерб друг другу тем сильнее, чем значительнее они изменяют совместно эксплуатируемый экологический компонент или всю экосистему (во всей их иерархии) в целом. Совершенно очевидно, что это прямое следствие закона внутреннего динамического равновесия (разд.  [20]

Связано это с тем, что энергоемкие природные процессы заменяются техногенными. Экономические цели, к которым стремятся люди, часто оказываются в тени мощных цепных реакций. Если бы было произведено перераспределение речных вод между Сибирью и Средней Азией, то закон внутреннего динамического равновесия и другие законы природы были бы настолько глубоко нарушены, что вполне вероятна была бы широкорегиональная катастрофа, на этот раз уже не только в Приаралье, но и в Сибири.  [21]