 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
7
очередь, невозможен без комплексного метода изучения, оценки и решения тех или иных
экологических задач. По этим же причинам очевидна тесная связь экологии с другими
науками, сведениями из которых необходимо не только располагать, но и уметь их грамотно
использовать. К таким наукам относятся: биология, география, почвоведение, гидрология,
химия, физика и другие отрасли знаний. Важно также уметь пользоваться необходимой
информацией из различных отраслей хозяйства и свойственных им технологических
процессов.
Говоря о системных явлениях, важно познакомиться с видами систем, общими
положениями теории систем. Обычно различают три вида систем: 1) изолированные,
которые не обмениваются с соседними ни веществом, ни энергией, 2) закрытые, которые
обмениваются с соседними энергией, но не веществом (например, космический корабль), и
3) открытые, которые обмениваются с соседними и веществом, и энергией. Практически все
природные (экологические) системы относятся к типу открытых.
Существование систем немыслимо без связей. Последние делят на прямые и обратные.
Прямой называют такую связь, при которой один элемент (А) действует на другой (В) без
ответной реакции. Примером такой связи может быть действие древесного яруса леса на
случайно выросшее под его пологом травянистое растение или действие солнца на земные
процессы. При обратной связи элемент В отвечает на действие элемента А. Обратные связи
бывают положительными и отрицательными. И те и другие играют существенную роль в
экологических процессах и явлениях.
Положительная обратная связь ведет к усилению процесса в одном направлении.
Пример ее - заболачивание территории, например, после вырубки леса. Снятие лесного
полога и уплотнение почвы обычно ведет к накоплению воды на ее поверхности. Это, в свою
очередь, дает возможность поселяться здесь растениям-влагонакопителям, например
сфагновым мхам, содержание воды в которых в 25-30 раз превышает вес их тела. Процесс
начинает действовать в одном направлении: увеличение увлажнения - обеднение кислородом
- замедление разложения растительных остатков - накопление торфа - дальнейшее усиление
заболачивания.
Отрицательная обратная связь действует таким образом, что в ответ на усиление
действия элемента А увеличивается противоположная по направлению сила действия
элемента В. Такая связь позволяет сохраняться системе в состоянии устойчивого динами-
ческого равновесия. Это наиболее распространенный и важный вид связей в природных
системах. На них прежде всего базируется устойчивость и стабильность экосистем. Пример
такой связи - взаимоотношение между хищником и его жертвой. Увеличение численности
жертвы как кормового ресурса, например полевых мышей для лис, создает условия для
размножения и увеличения численности последних. Они, в свою очередь, начинают более
интенсивно уничтожать жертву и снижают ее численность. В целом численность хищника и
жертвы синхронно колеблется в определенных границах. Второй пример. В истории
биосферы имели место явления локального увеличения содержания углекислого газа в ат-
мосфере, например, при извержении вулканов. За этим следовало повышение интенсивности
фотосинтеза и связывание углекислоты в органическом веществе, а также более интенсивное
поглощение ее океаном. Третий пример. В природе закономерны периодические повышения
уровней почвенно-грунтовых вод. За этим следует увеличение их контакта с корневыми
системами растений, повышение расходования на испарение растительностью
(транспирацию) и возвращение уровней грунтовой воды в исходное состояние.
Одно из отрицательных проявлений деятельности человека в природе связано с
нарушением этих связей, что может привести к разрушению экосистем или переходу их в
другое состояние. Например, умеренное загрязнение водной среды органическими и био-
генными (необходимыми для жизнедеятельности организмов) веществами обычно
сопровождается интенсификацией деятельности организмов, потребляющих эти вещества,
результатом чего является самоочищение водоемов. Перегрузка же среды загрязняющими
веществами на определенном этапе ведет к угнетению или уничтожению организмов-