Екологічні закони функціонування ландшафту №

Екологічні закони функціонування ландшафту

№ 1. Правило різноманітності умов біотопу (А. Тинеман, 1939) Чим різноманітніше умови життя в рамках біотопу- тим більше число видів в заселеному ландшафті. Звідси: чим більше відхилень умов існування від норми в межах біотопу-тим бідніше видами стає заселяючий його біоценоз і тим більше особин має кожний присутній вид. Кожний вид діє на інший як лімітуючий фактор. В неблагоприємних умовах при умовах екологічної монотонності число видів мале, міжвидова конкуренція знижується.

№ 2 Аксіома емерджентності Ціле завжди має особливі властивості, яких не має у його частин-підсистем і не дорівнює сумі елементів, що не об'єднуються системо утворюючими зв'язками. При складенні системного цілого інтеграція, що утворилась, підпорядковується іншим законам формування, функціонування, еволюції. Одне дерево, один грунт, одна форма рельєфу ще не складає лісовий ландшафт. Для лісового ландшафту необхідним є сукупність всіх екологічних компонентів, що складають саме цей ландшафт, утворення кругообігів речовин, регуляція потоків енергії, утворення власного біоклімату тощо.

№ 3. Закон збільшення ступеня ідеальності (Г. В. Лейбніц), або ефект чеширського кота Гармонійність відносин між частинами системи історико-еволюційно зростають (“кіт вже зник, а посмішка його ще видна”): система може зберігати функції при мінімізації розмірів. Цей принцип практично не має виключень. Будь то відношення хижак-жертва або господар – паразит, морфолого-фізіологічна кореляція органів у індивіді, взаємовідносин держав в світовій спільноті, складові ландшафту. Наприклад, генетичний код має всього 4 елементи, але дає практичне невичерпне різноманіття. В техніці йде мінімізація габаритів при збереженні функцій.

№ 4. Закон Ж Кювьє узгодження будови та ритміки (функцій) частин (підсистем), або синхронізації і гармонізації системних складових У системі (ландшафті) як само організованій єдності індивідуальні характеристики підсистем узгоджені між собою. Якщо відбувається випадання однієї з ланок системи, то змінюється структура та функції інших, підпорядкованих згідно за цим законом, або повністю змінює ціле.

№ 5. Закон оптимальності З найбільшою ефективністю будь-яка система функціонує в певних просторово- часових межах (будь-який ландшафт не може звужуватись або розширюватись до нескінченості). Розмір будь-якої системи повинен відповідати своїм функціям. Наприклад, фіалка не може бути розміру дерева; ссавці відповідають своїм формам, які вони можуть прогодувати; Степовий ландшафт не може розповсюджуватись на зону Полісся тощо.

Відповідно до цього закону існує необхідність пошуку найкращих з точки зору продуктивності розмірів для культивованих полів. В деяких випадках загальний агроландшафт рілля приходиться розбивати на індивідуальні поля, що засівають різними культурами або у різний час. Багатопільні землеробства (засівання одних полів, інші залишивши під паром) засновано на знанні цього закону. Ігнорування цього закону неприродна (утворення гігантських одноманітність площ лісу, вирощування на надто функціонал монокультури, вирівнюван ня середовища масовою великих ьні зриви забудовою) просторах

Функціональні зриви природного функціонування ландшафту: Кліматичні зміни Масові розмноження організмів Сейсмічна та вулканічна активність

№ 6. Принцип катастрофічного поштовху Глобальна природна або природно- антропогенна катастрофа (зближення Землі з іншим космічним тілом, зіткнення з астероїдом, різка зміна клімату, збіднення біоти тощо) призводить до суттєвим еволюційним перебудовам, які прогресивні для природи (адаптація системи до нових умов середовища), однак не завжди є корисними для людини.

Ймовірна поява у наші дні деяких нових форм захворювань людини та тварин в результаті швидкого антропогенного збіднення біоти планети 65 млн. років тому. Зближення Землі із крупним космічним тілом (ознаки цього-високий вміст осмію, іридію та інших елементів у відповідних до часу шарах літосфери) призвело до вимирання значної кількості видів та утворенню нових 650 млн років тому. Раптове зникнення багатьох форм одноклітинних водоростей 450 млн років тому. Вимирання більшості панцирних мешканців океану 230 млн років тому. Різке збіднення фауни гігантських амфібій

№ 7. Принцип неповноти інформації (принцип невизначеності) Інформація при проведенні акцій по перетворенню природного ландшафту завжди недостатня!!!! для апріорного судження про всі можливі результати (особливо в далекій перспективі) здійсненого заходу. Це пов'язано із виключною складністю природних ландшафтів (систем), їх індивідуальною унікальністю та невідворотністю природних ланцюгових реакцій, напрям яких нерідко важко передбачити. Аналогія завжди неповна через індивідуальність природного ландшафту.

Для зменшення ступеню невизначеності, особливо при експертизі проектів (на території ландшафтів), моделювання слід доповнювати безпосередніми дослідженнями в природі, натурними експериментами та виясненням природної динаміки процесів. Принцип неповноти інформації слугує важливим обмеженням в використанні метода аналогій в екологічному прогнозуванні, оскільки аналогія завжди неповна через індивідуальність природних систем (ландшафтів).

№ 8. Закон послідовності проходження фаз розвитку Фази розвитку природної системи можуть йти лише в еволюційно закріпленому (історично, екологічно зумовленому) порядку, як правило відносно простого до складного, зазвичай без випадіння проміжних етапів (але, можливо, з дуже швидким їх проходженням або еволюційно закріпленою відсутністю). Цей закон проявляється у проходженні процесів сукцесії (динаміки ландшафт у).

Даний закон ігнорують, намагаючись виростити хвойні лісові культури там, де згідно природному алгоритму зміни порід, їх повинні передувати в сукцесійному Іноді такі культури вдається процесі інші виростить, але вони або захворюють, види деревних або є настільки нежиттєстійкими, рослин. що гинуть від найменших відхилень в середовищі життя.

№ 9. Закон еволюційно- екологічної незворотності Ландшафт, втративши частину свої елементів або змінивши в результаті дисбалансу компонентів, не може повернутися до першочергового свого стану, якщо в ході змін відбулися еволюційні (мікроеволюційні) зміни в екологічних елементах (енергія, газовий склад, грунтосубстрат, гетеротрофи, автотрофи і т. д. ), що збереглися або тимчасово втрачені.

Оскільки повернути ландшафт до попереднього стану неможливо, до нього треба відноситись як до нового Акліматизація (інтродукція) – індивідуального утворення, на заходи по переносу виду які не можна переносити раніше за межі ареалу вияснені закономірності. Наприклад реакліматизація (реінтродукція) видів часто відбувається (через багато років) фактично у новий Реінтродукція ландшафт та функціонально - штучне повернення у відповідає звичайній місця, де вид раніше акліматизації виду, а не мешкав поверненню його у попередні ценози.

№ 10. Закон біогенної міграції атомів (В. І. Вернадського) Міграція хімічних елементів на земній поверхні і в біосфері в цілому здійснюється або при безпосередній участі живої речовини (біогенна міграція) або вона протікає в середовищі, геохімічні особливості якої (О 2, СО 2, Н 2 тощо) зумовлені живою речовиною, як тим яке в теперішній час населяє біосферу, як і тим, яке діяло на Землі протягом всієї геологічної історії.

Згідно цього закону розуміння загальних хімічних процесів, що протікають та протікали на поверхні суші, в атмосфері і в заселених організмами глибинах літосфери та вод, а також геологічних шарах, складених колишньою діяльністю організмів, неможливе без урахування біотичних та біогенних факторів, в тому числі еволюційних. Оскільки люди діють насамперед на біосферу та її живе населення, вони тим самим змінюють умови біогенної міграції атомів, утворюючи передумови для більш глибоких хімічних змін в історичній перспективі. Процес може стати саморозвиваючим, не залежним від бажання людини і практично, при глобальному розмаху, некерованим.

Найбільші розливи нафти в історії людства У листопаді 2002 року біля узбережжя Іспанії розламався і затонув танкер Prestige. У море потрапили 64 тис. тонн мазуту. На ліквідацію наслідків аварії витрачено € 2, 5 млн. Після цього випадку ЄС закрив однокорпусним танкерам доступ в свої води. Вік затонулого судна 26 У 1979 році сталася аварія на нафтовій років. платформі Ixtoc I в Мексиці. В результаті чого, в Мексиканську затоку потрапило до 460 тис. тонн нафти. Ліквідація наслідків цієї аварії зайняла близько року. Витік зупинили лише через дев'ять місяців, за цей час в Мексиканську затоку потрапило 460 тис. тонн нафти. Загальна сума збитку оцінюється в $ 1, 5 млрд.

Екологічні збитки від фосфорної аварії під Ожидовом досі не відшкодовано У 2007 році на відшкодування збитків, заподіяних державі внаслідок порушення вимог природоохоронного законодавства, Державна екологічна інспекція у Львівській області пред’явила відповідачам 906 претензій та позовів на 4 119, 339 тис. грн. , з яких відшкодовано 793 на 355, 515 тис. грн. Більшу частину несплачених збитків становлять збитки, завдані аварійними ситуаціями поблизу с. Ожидів Буського району та на території ВАТ "Концерн Галнафтогаз" у м. Львові.

Екологічний збиток від катастрофи в Керченській протоці склав 6, 382 млрд руб. Про це повідомили в Міністерстві природних ресурсів (МПР) РФ. Збитки від забруднення водних об'єктів склали 6, 361 млрд. руб. , від забруднення ґрунту (Коса Чушка) – 21, 620 млн. руб. Найбільшої шкоди екології завдало скидання мазуту з танкера "Волгонефть-139", збитки від чого оцінені в 6, 048 млрд. руб.

№ 11. Закон “все або нічого” (Х. Боуліч) Підпорогові подразнення не викликають нервового імпульсу (“нічого”) у збуджуваних тканинах, а порогові стимули або сумування підпорогові дії утворюють умови для формування максимальної відповіді (“все”). Слабкі дії можуть не викликати у природної системи відповідей реакцій до тих пір, поки, накопичившись, вони не призведуть до розвитку бурного динамічного процесу. Цей принцип використовують про екологічному прогнозуванні.

Навіть підпорогові дії, енергія яких Чутливість популяцій (ландшафтів до нижче теоретично гамма-випромінення) необхідної для Ландшафт Доза (Грей) виведення (Популяція) природних Ссавці 20 -90 ландшафтів з рівно Хвойні ліси 100 -300 Мішані ліси 700 -1000 стабільного стану Чагарники 700 -1200 може викликати Тропічні ліси 1000 -1600 непропорційні Луки 1000 -10000 відповідні реакції, Комахи 800 -10000 наприклад, дія Мохи та лишайники 1600 -10600 іонізуючого Бактерії 1200 -100000 випромінення.

№ 12. Закон міграції річкового русла (К. М. Бера-Ж. Бабіне) Річки в результаті відхиляючої дії кручення Землі коло своєї вісі мають тенденцію зміщувати своє русло у Полтавська область р. Псьол північній півкулі праворуч, а в південній півкулі – ліворуч. В результаті у річок північної півкулі правий берег крутий та з обривами, а лівий, звідки "Дніпровсько-Орільський“ річка відступає, пологий Природний заповідник (Дніпропетровська область, р. Оріль)

№ 13. Закон періодичний географічної зональності (А. Григорьєва –М. І. Будико) Із зміною фізико-географічних поясів аналогічні ландшафтні зони (Лісостеп, Мішаних лісів, Степ, Тайга, Субтропічні пустелі тощо) та їх деякі загальні властивості періодично повторюються. Ця закономірність проявляється в тому, що величини індексу сухості змінюються в різних зонах від 0 до 5, тричі між полюсами і екватором вони близькі до 1 – цим значенням відповідає найбільша біологічна продуктивність ландшафтів.

Ir - радіаційний індекс сухості (відношення балансу до кількості тепла, що необхідний для випаровування річної суми опадів). Діаметри кругів пропорційні біологічної ефективності ландшафтів.