Дайте понятие стабильных и нестабильных экосистем. Укажите основные причины и пути преодоления экологического кризиса.

Любая единица (биооистема), включающая исц совместно (функционирующие припиши (биотическое сообщество) на данном участке взаимодействующая с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенные биотические структуры в круговорот веществ между живой и неживой частями, нредстаоишотсобой экологическую систему, или экосистему» (Ю. Одум. 1986).

Главным предметом исследования при несистемном подходе и экологии становятся процессы трансформации вещества и энергии между биотой и физической средой, т. е. возникающий биогеохимический круговорот веществ в экосистеме в целом. Это позволяет дать обобщенную интегрированную оценку результатов жизнедеятельности сразу многих отдельных организмов многих видов, так как по биогеохимнчссхим функциям, т. е. по характеру осуществляемых в природе процессов превращения вещества и энергии, организмы более однообразны, чем по своим морфологическим признакам и строению. Например, все высшие растения потребляют одни и те же вещества, все они используют свет и благодаря фотосинтезу, образуют близкие по составу органические вещества и выделяют кислород.

В настоящее время концепция экосистемы — одно из наиболее важных обобщений биологии — играет весьма важную роль в экологии. Во многом этому способствовали два обстоятельства, на которые указывает Г. А. Новиков (1979): во-первых, экология как научная дисциплина созрела для такого рода обобщений и они стали жизненно необходимы, а во-вторых,

Все закономерности саморегуляции ценозов обобщают­ся в виде принципа стабильности: любая относительно замкнутая био­система с проходящим через нее потоком энергии в ходе саморегуляции развивается в сторону устойчивого состояния. Этот принцип характерен не только для ценозов -нижнего уровня иерархии, но и для биосферы в целом. Тут важно то, что ценоз стремится к нормальной «энергетической проводимости с помощью механизмов, обобщенно сформулированных в правилах (принципах) экологического дублирования, эквивалентности, подвижного равновесия, продукционной оптимизации и, вероятно, других, еще не открытых исследователями.

Если принцип стабильности справедлив, то парадигма континуума получает еще одно ограничение, а парадигма организма—лишний аргумент своей справедливости. Правда, система может складываться и из ненадежных элементов — правило конструктивной эмерджентности.

Очевидно» возможно сформулировать и обобщающее правило биоце-нотической надежности: надежность ценоза зависит от его энергети­ческой эффективности в данных условиях среды и возможностей структур­но-функциональной перестройки в ответ на изменение внешних воздей­ствий (материала для дублирования, межвидового и внутривидового, поддержания продукционной «рентабельности* и т. п.). Совершенно оче­видно, что все эти характеристики ценозов сугубо индивидуальны, ио вмес­те с тем аналогово формируются в сходных условияж среды (принцип эквивалентности). Это дает канву для понимания механизмов функциони­рования биоценозов, а в случае приложения к одному экологическому биокомпоненту или даже систематической группе, и к сообществу.

Группа американских ученых — Д. X. Медоуз. Д. Л. Ме-доуз, И. Рэндерс, В. Беренс, а также представители «Римско­го клуба*, используя методы системного анализа, с помощью ЭВМ разработали математическую модель будущего разви­тия биосферы как мировой системы по пяти основным пара­метрам: население, производство продуктов питания, про­мышленное производство, загрязнение окружающей среды, невозобновляемые природные ресурсы. Авторы модели при­шли к выводу о том, что если темпы народонаселения, эконо­мики, скорости истощения природных ресурсов будут увели­чиваться в таких же масштабах, то к 2020 — 2040 гг. челове­чество окажется на пороге гибели в результате разрушения природной среды. Иными словами, деградация биосферы пред­ставляет ныне прямую угрозу нашей цивилизации, посколь­ку пределы возможных нагрузок уже достигнуты. I Современной экологической наукой доказано, что биога сама способна регулировать и стабилизировать окружающую природную среду. Реагируя на внешние возмущения сильны­ми обратными связями (что аналогично действию принципа Ла Щателье — Брауна в термодинамике), биота возвращает окружающую природную среду к прежнему состоянию. Од­нако такая реакция биоты возможна лишь до определенного предела. В случае превышения хозяйственной или несушей емкости биосферы, биота, как утверждают В. И. Данилов-Да- нилъян и К,С. Лосев (1996), сама становится «источником за­грязнения». Сохраняющаяся естественная часть продолжает

компенсировать возмущение, однако подобной компенсации уже недостаточно для возвращения природной среды в исход­ное состояние.

Стадия взаимодействия между обществом и природой, на которой до предела обостряются противоречия между эконо­микой и экологией, а возможности сохранения потенциаль­ного гомеостаза, т. е. способности саморегуляции и экоси­стем в условиях антропогенного воздействия, серьезно подор­ваны, получила название экологического кризиса.

Проблема рационального природопользования озна­чает возможность управления природными экосистема­ми. Рациональное использование природных ресурсов имеет целью:

■ обеспечение и дальнейшее улучшение существования человеческого общества;

■ максимальное использование всех необходимых при­родных ресурсов;

■ предотвращение, снижение и уничтожение возмож­ных вредных последствий производственных процес­сов человеческой деятельности.

О необходимости управления большими экосистема­ми и биосферой в целом говорится все чаще. Основны­ми условиями правильного использования природных ресурсов Земли являются:

■ изучение законов природы и ее компонентов в их взаимодействии;

■ определение потенциальных возможностей природ­ной среды;

прогнозирование изменении природы под влиянием хозяйственной деятельности человека.