Основные экологические законы, регулирующие взаимодействия в системе "общество - природа"

Но мере роста населения и интенсивности его хозяйственной деятельности происходит и возрастание антропогенной нагрузки на природную среду. Возникает вопрос о пределах противостояния природной среды этим нагрузкам и способах формирования отношений между обществом и природой, позволяющих не преступать этот предел в ходе хозяйственной деятельности. Главным условием в этом направлении является постижение и соблюдение основных экологических законов. Напомним важнейшие из них.

Закон внутреннего динамического равновесия, суть которого состоит в наличии ответных реакций отдельных или взаимосвязанных природных систем и их иерархий при воздействии на них вещества, энергии или информации. Любое изменение среды неизбежно приводит 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. Даже слабые изменения одного из показателей системы могут вызвать сильные изменения в других, а также во всей системе в целом. Производимые в крупных экосистемах перемены относительно необратимы. Переходя по иерархии снизу вверх — от места воздействия до биосферы в целом — они меняют глобальные процессы и тем самым переводят их на новый эволюционный уровень. При достижении существенных значений перемен в природной среде, соответствующих понятию "критические", происходят существенные сдвиги в природных системах и в соответствии с законом внутреннего динамического равновесия во всей биосфере.

Закон толерантности — это величина выносливости организма или популяции к воздействующему на него лимитирующему фактору в диапазоне между минимумом и максимумом. Применение закона толерантности необходимо при оценке возможности акклиматизации диких видов, успешности культивирования растений, выращивания сельскохозяйственных животных и других случаях. Закон толерантности определяет положение, по которому любой избыток вещества или энергии оказывается загрязняющим окружающую среду.

Закон максимизации энергии говорит о том, что выживание или сохранение одной системы в соперничестве с другими определяется наилучшей организацией поступления в нее энергии и использование ее максимального количества наиболее эффективным способом. Для реализации этого закона необходимо соблюдение следующих положений:

— обязательное создание накопителей высококачественной энергии;

— использование накопленной энергии на обеспечение поступления новой энергии;

— обеспечение круговорота веществ;

— создание механизмов регулирования, поддерживающих устойчивость системы и ее способность приспособления к изменяющимся условиям;

— налаживание обмена энергией с другими системами для обеспечения в потребности энергией других видов.

Закон максимизации энергии справедлив и в отношении информации: наилучшими шансами на самосохранение обладает система, которая в наибольшей степени способна получать, вырабатывать и эффективно использовать энергию и информацию.

Закон минимума гласит: выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. В соответствии с этим законом жизненные возможности организма или системы лимитируют экологические факторы, количество и качество которых близки к необходимому организму или экосистеме минимуму. При дальнейшем снижении их уровня происходит гибель организма или деструкция экосистемы. Закон минимума дополняется правилом взаимодействия факторов, согласно которому организм или система в определенной мере способны заменить дефицитное вещество или действующий фактор иным функционально близким веществом или фактором. Выявление слабого звена является очень важным в оптимизации взаимоотношений между обществом и средой, в прогнозировании развития нообиогеоценозов, при экологической экспертизе проектов, позволяет рационально производить замену веществ и воздействий на менее дефицитные, что важно в природопользовании.

Закон обеднения разнородного вещества в островных его сгущениях. Индивидуальная система, существующая в среде с более низким уровнем организации, постепенно теряет свою структуру, как бы растворяется в окружающей среде. Из этого закона следует, что любые сложные биотические сообщества, сохраненные на незначительных пространствах, обречены на деградацию. В практике природопользования этот закон диктует необходимость создания так называемых буферных зон, то есть полос земли, в пределах которых запрещаются любые действия, способные нарушить в них установившиеся природные режимы. Буферные зоны создаются как при ведении интенсивного хозяйства, так и при создании заповедников, долгосрочных заказников и других охраняемых территорий для обеспечения высокой надежности их функционирования. В целом закон обеднения дает ключ для разработки целенаправленной стратегии управления живой природой без ее количественного и качественного обеднения.

Закон ограниченности природных ресурсов (правило одного процента) говорит о том, что все природные ресурсы

Земли являются конечными. Этот закон базируется на том, что, если планета Земля представляет собой естественное ограниченное целое, то на ней не могут существовать бесконечные части. В связи с этим говорить о наличии "неисчерпаемых" природных ресурсов, по меньшей мере, некорректно. Например, ошибочно говорить о неисчерпаемости солнечной энергии, так как необходимо учитывать ограничения, накладываемые самой энергетикой биосферы. Антропогенные изменения в биосфере сверх допустимого предела по правилу 1% выводят ее из равновесного состояния. Все крупномасштабные изменения на поверхности Земли (мощные циклоны, извержения вулканов, процесс глобального фотосинтеза), как правило, имеют суммарную энергию, не превышающую 1% от энергии солнечного излучения, падающего на поверхность нашей планеты. Искусственное внесение энергии в биосферу не должно превышать этого предела.

Закон пирамиды энергий (правило десяти процентов). В соответствии с правилом экологической пирамиды каждый последующий трофический уровень ассимилирует не более 10% энергии предыдущего. Этот закон позволяет делать расчеты необходимой земельной площади для обеспечения населения продовольствием и другие экологоэкономические расчеты. Превышение этой величины недопустимо, так как может произойти полное исчезновение популяций. Закон пирамиды энергий и правило 10% служат общим ограничением для практических целей в хозяйственной деятельности человека и природопользования.

Правило обязательности заполнения экологических ниш гласит: пустующая экологическая ниша всегда бывает естественно заполнена. Положение вида, которое он занимает в общей системе биоценоза, комплекс его биоценотичсских связей и требований к абиотическим факторам среды называют экологической нишей вида. Примером может служить предсказанное учеными появление вируса СПИДа. Победа над многими инфекционными болезнями человека высвободила экологические ниши, которые неминуемо должны были быть заполнены. Поскольку при заполнении ниши исчезнувший или уничтоженный вид заменяется функционально близким или экологически аналогичным видом и замена происходит от более крупных по размерам и высокоорганизванных форм к менее крупным и организованным, то предположили, что одна из экологических ниш будет заполнена вирусом с высокой степенью изменчивости. Частота мутаций вируса СПИДа 1:10 (вируса гриппа 1:10⁶).

Правило "мягкого" управления природой заключается в опосредованном, направляющем, восстанавливающем экологический баланс управлении природными ресурсами, в организации желательных природных ценных реакций. Это правило называется также целесообразным преобразованием природы, базирующимся на восстановлении утраченной естественной продуктивности экосистем или ее повышении путем целенаправленной, согласующейся с экологическими законами деятельности.