8.2. Загальні принципи стабільності та стійкості бюсистем та екосистем
У 1884 році французький хімік А. Ле Шательє сформулював принцип (пізніше він отримав ім’я вченого), за яким будь-які зовнішні впливи, що виводять систему зі стану рівноваги, викликають у цій системі процеси, спрямовані на послаблення зовнішнього впливу та повернення системи в початковий рівноважний стан. Спершу вважалося, що принцип Ле Шательє можна застосовувати до простих фізичних та хімічних систем. Пізніші дослідження показали можливість застосування принципу Ле Шательє і до таких великих систем, як популяції, екосистеми і навіть до біосфери. Так, наприклад, принципу Ле Шательє підпорядковується екосистема Світового океану. Його біота поглинає до половини вуглекислого газу атмосфери і тим компенсує підвищене надходження антропогенного вуглекислого газу. Але біота суходолу вже виведена зі стану, коли вона підпорядковувалася цьому принципу, і в наш час наземні екосистеми в сумі виділяють більше вуглекислого газу, ніж у доантропогенну еру.
Стійкість організмів, популяцій або екосистем проявляється в самому факті їхнього існування протягом тривалого часу. Але біо-системи не існують вічно. Як смерть окремих особин, так і вимирання видів є природним процесом. У ході еволюції, коли певні види вимирають і їм на зміну приходять інші, більш пристосовані до умов існування, видове різноманіття біосфери зростає.
Інша справа, коли вимирання організмів та руйнування екосистем іноді є наслідком катастрофічних природних або антропогенних порушень (виверження вулканів, повені і т.ін.). Розвиток цивілізації супроводився найрізноманітнішими природними катастрофами. Основні їх види такі:
а) повені, від яких особливо потерпає населення Індії та Китаю;
б) землетруси, що найчастіше спостерігаються в сейсмічно нестійких регіонах. Це Японія, захід США, Індонезія. Великих людських жертв та економічних збитків завдали землетруси 1988 року у Вірменії та 1989 року в Каліфорнії (США);
в) сильні урагани, від яких потерпають південний схід СІЛА та Японія та яких на земній кулі за рік реєструється не менше 80;
г) цунамі та затоплення морськими водами, що є характерним для узбережжя Пакистану та Японії.
За розмірами збитків, завданих людині, стихійні лиха поділяються так: повені – 40%, тропічні циклони – 20%, землетруси – 15% та посухи – 15%. Лише за останні 20 років від стихійних лих загинуло близько 3 млн. людей і ще близько 1 млрд. людей отримали поранення. Прикладів спустошення, загибелі великої кількості людей, значних матеріальних збитків, на жаль, дуже багато. Так, у 1970 році в Бангладеш тропічний циклон, що пройшов зі швидкістю до 200 км/год., був причиною загибелі 200 тис. чоловік.
Особливо частими циклони і повені стали в останнє десятиріччя, завдаючи значних людських жертв і великих економічних збитків, як це мало місце в Західній Європі, в Південно-Східній Азії, на Кавказі та в інших регіонах.
Природні катастрофи настільки небезпечні за своїми наслідками, що ЮНЕСКО оголосило десятиліття з 1990 до 2000 року «Десятиліттям запобігання небезпечних наслідків природних катастроф».
На жаль, не менших збитків людині та природному середовищу, де вона існує, завдавали дії самої людини, скоєні або бездумно, або навмисне без урахування віддалених негативних наслідків.
Іноді популяції та види знищуються внаслідок прямих дій людин, а можуть знищуватися опосередковано, коли під впливом антропогенної діяльності середовище змінюється таким чином, що стає повністю непридатним для існування будь-якого організму. Таке опосередковане знищення біологічного різно-
маніття людиною в сучасну епоху переважає. Заборона мисливства, наприклад, не зберігає від вимирання сокола сапсана, якщо повністю зруйновані його місця проживання та знищена природна кормова база.
Для оцінки стійкості екосистем та біосфери щодо природних катастроф та антропогенних порушень корисним є поняття про екологічний резерв екосистеми, яке було введене ЮЛ. Ізра-елем (1989). Екологічний резерв екосистеми – це різниця між гранично допустимим відхиленням та фактичним станом екосистеми. Вона вказує на розміри тієї буферної зони, у межах якої можливі зміни, що не руйнують екосистему. На жаль, методів оцінки екологічного резерву екосистем різного типу поки що немає. У багатьох випадках екологічний резерв екосистем оцінюється інтуїтивно, «на око». Наукові розробки в цьому напрямку дуже актуальні.
Розвиток – загальна властивість матерії, що охоплює всі її форми: від неживих структур до людського суспільства – соціуму. При розгляді розвитку будь-яких біосферних структур – від організмів до самої біосфери – варто мати на увазі співвідношення стихійного та розумного начала.
Перші фази розвитку соціуму здійснювалися в умовах явного переважання стихійного розвитку. Саме так змінювали один одного такі важливі етапи, як одомашнення диких тварин, виникнення осілості та хліборобства, заміна примусової праці рабів та кріпаків на працю вільнонайманих робітників, науково-технічна революція. В усіх цих випадках домінував саморозвиток суспільства.
Новим етапом у розвитку соціуму, до якого наблизилося людство на рубежі XXI століття, є формування екологічного суспільства. Він вимагає відмови від загальноприйнятої орієнтації на зростання матеріального багатства як єдиної мети суспільства. Цей етап уже не може здійснитись як стихійний розвиток. Він може бути реалізований тільки системою свідомих дій та знаменує перехід від етапу стихійного до етапу свідомого розвитку соціуму, коли як кожна окрема людина, так і суспільні об’єднання різних рангів (аж до держави) усвідомлюють, що вони є частками біосфери й беруть участь у її регулюванні.
- 4. Екосистеми 73
- 2.1. Розвиток екологічних знань та їх роль у становленні цивілізації
- 2.2. Ідея системності в екології
- 2.3. Соціальні аспекти екології
- 2.4. Об’єкти вивчення в екології
- 2.5. Методи екологічних досліджень
- 2.6. Короткий нарис історії екології. Українська екологічна школа
- 2.7. Екологія початку XXI століття
- 3.1. Поняття біосфери
- 3.2. Структура біосфери
- Жива речовина
- 3.3. Потік енергії на земній кулі
- 3.4. Біогеохімічні цикли
- 3.5. Місце людини в біосфері
- 3.6. Поняття середовища
- 3.7. Загальні закони екології
- 4.1. Екосистеми – основні структурні одиниці біосфери
- 4.2. Абіотичні компоненти екосистем. Ресурси та умови існування
- Територія
- Сонячна радіація
- Газовий склад повітря
- 4.3. Ґрунт як бюкосний елемент екосистем
- 4.4. Живі організми в екосистемах. Біоценози
- 4.5. Життя в ґрунті
- 4.6. Трофічні ланцюги та трофічні піраміди
- 4.7. Концентрація речовин у трофічних ланцюгах
- 4.8. Розвиток та еволюція екосистем
- 4.9. Сукцесії
- 4.10. Штучні екосистеми – екосфери
- 5.2. Тундри
- 5.3. Лісові екосистеми помірного поясу
- 5.4. Вічнозелений тропічний дощовий ліс
- 5.5. Степи
- 5.6. Пустелі
- 5.7. Екосистеми луків
- 5.8. Болота
- 5.9. Прісноводні екосистеми
- 5.10 Океанічні й морські екосистеми
- 5.11. Принципи екологічного районування
- 6.1. Поняття популяції
- 6.2. Особливості популяцій рослин та тварин
- 6.3. Екологічні ніші
- 6.5. Стратегії життя рослин та тварин
- 6.6. Розмір популяції
- 6.7. Просторова структура популяції
- 6.8. Внутрішньопопуляційна структура
- 6.9. Динаміка популяцій
- 25 50 75 100% Ності, Наведвно на рис. 6.6.
- 6.10. Популяція як об’єкт використання, моніторингу та управління
- 7.1. Автотрофне та гетеротрофне живлення
- 7.2. Особливості живлення мікроорганізмів, рослин, тварин і людини
- 7.4. Генетичні фактори продуктивності
- 7.5. Екологічний контроль продуктивності
- 7.6. Ценотичний контроль продуктивності. Біопродукція в різних біомах
- 7.7. Принципи лімітування біопродукції. Управління продукційним процесом
- 8.2. Загальні принципи стабільності та стійкості бюсистем та екосистем
- 8.3. Адаптація
- 8.4. Стійкість організмів, популяцій та екосистем
- 9.1. Науково-технічний прогрес і проблеми екології
- 9.2. Джерела екологічної кризи XX століття та її вплив на біосферу
- Виробництв
- 9.3.1. Забруднення атмосфери
- 9.3.2. Забруднення та деградація ґрунту
- 9.3.3. Забруднення Світового океану та континентальних вод
- 9.3.4. Фізичні фактори забруднення середовища
- 9.3.5. Радіоактивне забруднення навколишнього середовища
- 9.4. Військові аспекти деградації біосфери
- 9.6. Живі організми в умовах антропогенного стресу. Трансформація і деградація біоти землі
- 9.7. Територіальні аспекти антропогенного забруднення навколишнього середовища. Стан навколишнього середовища україни
- Поясніть, чому миючі засоби, що вміщують фосфор, завдають шкоди природному середовищу.
- Назвіть канали несприятливої дії на природне середовище військової промисловості та локальних воєн.
- 10.2. Агроекосистеми
- 10.4. Сільськогосподарські рослини і тварини -продукт добору та генетичного конструювання
- 10.5. Енергетичний аналіз агроекосистем
- Витрати на підтримку екосистеми в стані, придатному для використання;
- Витрати на відшкодування речовин, що вилучаються з агроекосистем з урожаєм та продукцією.
- 10.6. Співжиття в агроекосистемах. Бур’яни, хвороби та шкідники
- Аерофіти – справжні бур’яни, пов’язані з культурними рослинами протягом багатьох тисячоліть;
- Апофіти – вихідці з місцевої флори.
- 10.7. Фактори стабілізації агросистем. Сівозміни. Меліорація
- 10.8. Інтенсифікація сільського господарства
- 10.9. Відходи сільськогосподарського виробництва. Забруднення природного середовища
- 11.2. Енергетика
- 11.3. Промислові об’єкти як екосистеми
- 11.4. Географія промислового виробництва. Транспортні системи
- 11.5. Науково-технічний прогрес та екологія
- 11.6. Вплив промислового виробництва на біосферу
- 12.1. Інфраструктура міст
- 12.3. Енергетичні системи міст
- 12.4. Екологія міського транспорту
- 12.5. Екологічне середовище в містах. Мезо- та мікроклімат
- 12.6. Рослини і тварини в місті
- 12.9. Міста майбутнього
- 13.1. Екологічна конверсія – актуальна проблема цивілізованого людства
- 13.2. Демографічні фактори
- 13.3. Соціальна екологія
- 13.4. Роль громадського екологічного руху в екологічній оптимізації виробництва
- 13.5. Екологічна експертиза і екологічні паспорти
- 13.6. Екологічна конверсія в промисловості
- 13.7. Екологічна конверсія в сільському господарстві
- 13.8. Екологізащя енергетики
- 13.9. Програма екологічної конверсії промисловості та сільського господарства україни
- 14.1. Екологія і моральність. Цивілізоване використання природних угідь
- 14.2. Природоохоронні концепції
- 14.3. Охорона генофонду. Червона книга україни
- 14.4. Охорона ценофонду. Зелена книга україни
- 14.5. Охорона екосистем. Національні парки, заповідники, заказники, пам’ятники природи, екологічні стежки
- 14.6. Моніторинг. Методи та форми контролю стану екосистем
- 14.7. Екологічне нормування антропогенних навантажень
- 14.8. Соціально-організаційні та правові основи охорони природи
- 14.9. Економічні критерії в екології
- Оптимізаційний.
- 14.10. Екологічна політика. Охорона природи на державному і міждержавному рівнях
- 15.1. Екологічні процеси і природокористування як об’єкти математичного моделювання
- 15.2. Метод моделювання в екології
- 15.3 Описова і прогностична цінність екологічних моделей
- 15.4. Основні етапи побудови екологічних математичних моделей
- 15.5. Аналіз часових рядів arima і нейронні мережі як новий підхід до прогнозування
- Післямова
- Словник основних понять і термінів екології
- Монографії з проблем екології