<<
>>

2. Свойства экосистем:

1. Эмерджентность (emergence - неожиданно возникающий) - степень несводимости свойств системы к свойствам составляющих ее элементов.

2. Биоразнообразие. Принцип необходимого разнообразия элементов - нижний предел разнообразия равен двум, верхний - стремится к бесконечности.

Основывается на непрерывном круговороте веществ, связанном с направленными потоками энергии. Механизмы поддержания целостности системы основываются на свойствах разнообразия и системности. Разнообразие - необходимое условие устойчивости любой кибернетической системы на фоне внешних и внутренних возмущений (принцип Эшби). Живые системы (организмы, биосфера) функционируют по принципу обратной связи.

Разнообразие - результат эволюции. Чем старее ЭС, тем более разнообразный видовой состав (старые тропические леса и молодая тайга). Биологическое разнообразие обеспечивает устойчивость биосферы через множество взаимосвязей и взаимодействий между собой и косным веществом. В биосфере имеется большой набор процессов регулирования с обратной связью и набор циклических процессов, позволяющих ей компенсировать изменяющиеся условия. Поэтому биосфера легко справляется с задачами автоматического регулирования необходимых условий жизни.

Стабильность глобальной экосистемы обеспечивается избыточностью ее функциональных компонентов. Если в экосистеме имеется несколько видов автотрофов, каждый из которых имеет свои оптимальные температурные условия фотосинтеза, то суммарная скорость фотосинтеза может оставаться неизменной при колебаниях температуры.

3. Устойчивость динамической системы и ее способность к самосохранению зависит от преобладания внутренних взаимодействий над внешними. Поскольку основной объединяющий фактор в биогеоценозах - это пищевые цепи, то, чем более многообразен состав, тем устойчивее экосистема. В тропических лесах большое разнообразие видов растений и животных гарантия стабильности.

Но и малокомпонентные системы могут быть устойчивы (степь). Дело в экологических особенностях видов. Например, при современной антропогенной нагрузке большое значение приобретают виды - эфемеры (короткоцикличные), которые успевают за короткий период в резко быстрой смены поколений и большой численности приспособляться к необычным стрессам. При устойчивых, необратимых изменениях среды происходит направленная смена типов сообществ, формирование нового климакса. Надо признать, что в последнее время деятельность человека существенно влияет на этот процесс.

В биосфере действует закон, связывающий размеры потребляющих органические вещества видов с их численностью и размерами. В потоках вещества и энергии главную роль играют мелкие организмы (бактерии, грибы и т.д.). Доля потребностей позвоночными животными - 1% продуктов биосферы.

Вовлеченность вещества в кругооборот обеспечивается развитой системой информации связи между различными видами живого вещества. Это физические

(звук, цвет, свет, температура) и химические (запах) связи. Информационные связи связывают все части системы и способствуют ее устойчивости.

4. Гомеостаз - это состояние внутреннего динамического равновесия природной системы, поддерживаемое регулярным возобновлением ее основных структур, вещественно-энергетического состава и постоянной функциональной саморегуляцией ее компонентов. Это - постоянный газовый состав атмосферы, физические условия поверхности Земли (через озоновый экран), устойчивого состава и концентрации солей Мирового океана. Механизм поддержания целостности системы основывается на свойствах разнообразия и системности. Биосфера ((по Вернадскому) как целостная система обладает организованностью, механизмами самоподдержания (гомеостаза).

5. Принцип неравновесности - экосистемы являются открытыми и для них характерен приток и отток энергии и вещества, а это возможно только в условиях неравновесности.

6. Равновесие - баланс естественных или измененных человеком средообразующих компонентов и природных процессов, приводящий к длительному существованию данной ЭС.

7.

Живучесть - способность ЭС выдерживать резкие колебания абиотической среды, массовые размножения или длительные исчезновения отдельных видов, большие антропогенные нагрузки.

Принципы функционирования экосистем:

1. Получение ресурсов (вещества, энергии) и избавление от отходов происходит в экосистемах в рамках кругооборота всех элементов.

2. Экосистема существует за счет практически вечной, не загрязняющей среду солнечной энергии, количество которой const и избыточно.

3. Чем больше биомасса популяции, тем ниже должен быть занимаемый ею трофический уровень. На концах пищевых цепей не должно быть большой биомассы организмов.

Нарушение принципов функционирования экологических систем человеком:

1. Выброс сельскохозяйственных отходов в водоемы.

2. Сжигание ископаемого топлива.

3. Для получения 1 ед. мяса надо 10-20 ед. зерна. Надо расширить посевные площади в 10 раз, чтобы все ели мясо. Это ведет к деградации почв, уменьшению плодородия.

<< | >>
Источник: Легушс Э.Ф.. Лекции по экологии / Уфа: УГАТУ, кафедра Безопасности производства и промэкологии. - 148 с.. 2010

Еще по теме 2. Свойства экосистем::

  1. 11.2. Особенности городских экосистем
  2. 2. Свойства экосистем:
  3. Ш.З. Основные свойства биосферы
  4. 1У.4. Энергетика экосистем
  5. 1У.8. Стабильность и устойчивость экосистем
  6. VI. 1. Основные свойства атмосферы и воздействие на нее человека
  7. УШ.2. Свойство почв и их место в экосистемах
  8. 2.2 ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СТРУКТУРА БИОСФЕРЫ И ИЕРАРХИЯ ЭКОСИСТЕМ. СИСТЕМА СИСТЕМ
  9. Структура и функционирование экосистем
  10. СУТОЧНЫЕ И СЕЗОННЫЕ АСПЕКТЫ ЭКОСИСТЕМ