Природные экологические системы

В регионах, не затронутых хозяйственной деятельностью людей, существуют природные экологические системы, функционирующие по определенным законам.

Промышленная или хозяйственная деятельность нарушает природное равновесие, в результате чего организуется природно-техническая экологическая система.

Задача специалистов, занимающихся вопросами промышленной экологии, состоит в разработке и организации такого режима деятельности промышленных предприятий, при котором сохраняются экологические законы природного равновесия.

Основной природоохранный объект — природный ландшафт. По определению В. И. Вернадского, он представляет собой совокупность взаимодействия четырех геосфер: атмосферы (воздуха), гидросферы (воды), литосферы (земли) и биосферы (животного и растительного мира).

Такая формация носит название природной экологической системы.

В природных экосистемах наблюдается явление биогеоценоза.

Под биогеоценозом понимают совокупность однородных природных явлений во всех сферах, составляющих природную экологическую систему.

Пример. Начало весны характеризуется повышением температуры (атмосфера), вскрытием рек ото льда (гидросфера), прилетом птиц и появлением первой растительности (биосфера).

Все явления биогеоценоза имеют особую специфику взаимодействия и внутреннего диалектического единства. Они подчиняются определенным закономерностям своего развития.

Существует закон физико-химического единства живого вещества, сформулированный В. И. Вернадским: «Все живое вещество Земли физико-химически едино».

Это означает, что вещества или явления, вредные для одной части природы, не могут быть безразличными для другой ее части.

В экосистеме, как и в любом другом природном образовании, все входящие в него экологические компоненты функционально соответствуют друг другу. Выпадение одной части системы неминуемо ведет к исключению всех других связанных с нею частей и к функциональному изменению внутреннего динамического равновесия.

Этот закон носит название закона экологической корреляции.

Действие закона объясняет явление скачкообразности в изменении экологической устойчивости. При достижении порога изменения функциональной целостности происходит срыв (часто неожиданный) и экосистема теряет свойства надежности. Например, многократное увеличение концентрации загрязняющего вещества может не приводить к тяжелым последствиям, но затем ничтожная его добавка приведет к катастрофе.

Природная экологическая система относится к классу сложных систем. Ее особенность определяется рядом факторов: невозможностью строгого математического описания; наличием многих звеньев структурного состава; существованием значительного количества связей между отдельными структурными звеньями.

Изучение многих явлений в природных экосистемах позволило сформулировать основные законы ее существования: в природе реализуется замкнутый кругооборот веществ. Процессы производства и разложения, которые в ней протекают, сбалансированы, т. е. отходы одних организмов служат средой обитания для других организмов; в природных экологических системах около 90 % энергии расходуется на разложение и возвращение веществ в биогеохимический кругооборот.

Одним из основных свойств природной экосистемы является ее надежность. Она складывается из таких понятий, как устойчивость, равновесие, живучесть и безопасность.

Устойчивость — это свойство, которое характеризует способность системы: выдерживать изменения, которые создаются внешними техногенными воздействиями; оказывать сопротивление антропогенным воздействиям; восстанавливаться после техногенного воздействия.

Равновесие — свойство экосистемы сохранять устойчивость в

пределах определенных границ при антропогенных изменениях.

Живучесть — свойство, характеризующее защитные силы экосистемы и проявляющееся в способности биогеоценозов к самовосстановлению.

Безопасность — свойство, определяющее риск потерь устойчивости, равновесия и живучести экосистемы.

Именно эти свойства нужно учитывать при определении количественных показателей техногенного воздействия на природу.