Министерство  Образования и Науки, Молодёжи и  Спорта Украины

Одесский  национальный политехнический университет

Гуманитарный  факультет

Кафедра «Прикладной экологии и гидрогазодинамики» 
 
 
 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине «Основы экологии» 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                  Проверила:

                                                                                 Плотникова

                                                                                 Работу выполнила:

                                                                   Патриника Т.Б., группа ЗИД - 091

                                                     

Одесса  – 2011

Экологические законы

Закон внутреннего динамического  равновесия экосистем  и его следствия:

Закон внутреннего динамического равновесия экосистем Реймерса Н.Ф.: вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных природных систем и их иерархии взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из этих показателей вызывает сопутствующие функционально-структурные, количественные и качественные перемены, сохраняющие общую сумму вещественно-энергетических, информационных и динамических качеств системы, где эти изменения происходят, или в их иерархии.

Данный  закон раскрывает механизм экологического баланса. Окружающая среда находится  в состоянии динамического равновесия. Она непрерывно балансирует, выравнивая рождение и смерть, микро- и макроэволюцию, разные энергетические и химические процессы.

При внешнем  воздействии равновесие в экосистеме может нарушиться. Чтобы этого  не произошло, системы вынуждены  своевременно реагировать на изменения  потоков вещества и энергии. При  этом сумма динамических качеств, информации, вещества и энергии в системах остается неизменной, хотя сами элементы количественно меняются.

Человеческая  деятельность ощутимо меняет структуру  экосистем. Люди или слишком много  берут из экосистемы, или слишком  много вносят в нее новых элементов  разного свойства. Поэтому динамическое равновесие нарушается, меняется сумма  компонентов системы.

Закон ограниченности природных  ресурсов. Закон незаменимости  биосферы:

 

Накопленный опыт взаимодействия человека с природой приводит к необходимости признать действие закона ограниченности (исчерпаемости) природных ресурсов: все природные ресурсы и естественные условия Земли конечны. Эта конечность возникает либо в силу прямой исчерпаемости, либо в результате возмущения среды обитания, делающейся непригодной для жизни и хозяйства человека.

Закон незаменимости биосферы: "Нет никаких оснований для надежд на построение искусственных сообществ, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды с той же степенью точности, что и естественные сообщества. Поэтому сокращение естественной биоты в объеме, превышающем пороговое значение, лишает устойчивости окружающую среду, которая не может быть восстановлена за счет создания очистных сооружений и перехода к безотходному производству. Биосфера представляет собой единственную систему, обеспечивающую устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях. Необходимо сохранить естественную природу на большей части поверхности Земли, а не в заповедниках и зоопарках".

Закон обратной связи взаимодействия между человеком  и биосферой:

 

Между человеком и природой всегда существовали и существуют в настоящее время  неразрывные связи. В ходе исторического  развития эти связи претерпевают изменения, что приводит к одновременным  переменам и в природе, и в  формах хозяйствования.

В свою очередь перемены в хозяйстве  вызвали изменения в природе, сначала на уровне элементарных экологических  систем (вырубка леса, осушение болот  и т.д.), а в настоящее время  в биосфере в целом.

Эта постоянная обратная связь получила название закона бумеранга, или закона обратной связи  взаимодействия человек-биосфера П. Дансеро.

Закон биогенной миграции атомов (или закон  Вернадского): Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется под превосходящим влиянием живого вещества, организмов. Так происходило и в геологическом прошлом, миллионы лет назад, так происходит и в современных условиях. Живое вещество или принимает участие в биохимических процессах непосредственно, или создает соответствующую, обогащенную кислородом, углекислым газом, водородом, азотом, фосфором и другими веществами, среду. Этот закон имеет важное практическое и теоретическое значение. Понимание всех химических процессов, которые происходят в геосферах, невозможно без учета действия биогенных факторов, в частности — эволюционных.

Закон внутреннего динамического  равновесия:

Вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных естественных систем и их иерархии очень тесно связанные между собою, так что любое изменение одного из показателей неминуемое приводит к функционально-структурным изменениям других, но при этом сохраняются общие качества системы — энергетические, информационные и динамические. Следствия действия этого закона обнаруживаются в том, что после любых изменений элементов естественной среды (вещественного состава, энергии, информации, скорости естественных процессов и т.п.) обязательно развиваются цепные реакции, которые стараются нейтрализовать эти изменения. Следует отметить, что незначительное изменение одного показателя может послужить причиной сильных отклонений в других и в всей экосистеме.

Закон генетического разнообразия:

Все живое генетическое разное и имеет тенденцию к увеличению биологической разнородности.

Закон имеет важное значение в природопользовании, в особенности в сфере биотехнологии (генная инженерия, биопрепараты), если не всегда можно предусмотреть результат  нововведений во время выращивания  новых микрокультур через возникающие  мутации или распространение  действия новых биопрепаратов не на те виды организмов, на которые они  рассчитывались.

Закон исторической необратимости:

Развитие биосферы и человечества как целого не может происходить от более поздний фаз к начальным, общий процесс развития однонаправленный. Повторяются лишь отдельные элементы социальных отношений (рабство) или типы хозяйничанья.

Закон константности (сформулированный В. Вернадским):

 Количество живого вещества биосферы (за определенное геологическое время) есть величина постоянная. Этот закон тесно связан с законом внутреннего динамического равновесия. По закону константности любое изменение количества живого вещества в одном из регионов биосферы неминуемое приводит к такой же по объему изменения вещества в другом регионе, только с обратным знаком.

Закон корреляции (сформулированный Ж. Кювье):

В организме как целостной системе все его части отвечают одна другой как за строением, так и за функциями. Изменение одной части неминуемо вызовет изменения в других.

Закон максимизации энергии (сформулированный Г. и Ю. Одумами  и дополненный  М. Рэймерсом):

В конкуренции с другими системами сохраняется та из них, которая наибольшее оказывает содействие поступлению энергии и информации и использует максимальную их количество наиэффективнее. Для этого такая система, большей частью, образовывает накопители (хранилища) высококачественной энергии, часть которой тратит на обеспечение поступления новой энергии, обеспечивает нормальный кругооборот веществ и создает механизмы регулирования, поддержки, стойкости системы, ее способности приспосабливаться к изменениям, налаживает обмен с другими системами. Максимизация — это повышение шансов на выживание.

Закон максимума биогенной  энергии (закон Вернадского—Бауэра):

Любая биологическая и «бионесовершенная» система с биотой, которая находится в состоянии «стойкого неравновесия» (динамично подвижного равновесия с окружающей средой), увеличивает, развиваясь, свое влияние на среду.

В процессе эволюции видов, твердит Вернадский, выживают те, которые увеличивают  биогенную геохимическую энергию. По мнению Бауера, живые системы  никогда не находятся в состоянии  равновесия и выполняют за счет своей  свободной энергии полезную работу против равновесия, которого требуют  законы физики и химии за существующих внешних условий.

Вместе  с другими фундаментальными положениями  закон максимума биогенной энергии  служит основой разработки стратегии  природопользования.

Закон минимума (сформулированный Ю. Либихом): стойкость организма определяется самым слабым звеном в цепи ее экологических  потребностей. Если количество и качество экологических факторов близкие  к необходимому организму минимума, он выживает, если меньшие за этот минимум, организм гибнет, экосистема разрушается.

Закон однонаправленности потока энергии:

Энергия, которую получает экосистема и которая усваивается продуцентами, рассеивается или вместе с их биомассой необратимо передается консументам первого, второго, третьего и других порядков, а потом редуцентам, что сопровождается потерей определенного количества энергии на каждом трофическом уровне в результате процессов, которые сопровождают дыхание. Поскольку в обратный поток (от редуцентов к продуцентам) попадает очень мало начальной энергии (не большее 0,25%), термин «кругооборот энергии» есть довольно условным

Закон оптимальности:

Никакая система не может суживаться или расширяться к бесконечности. Никакой целостный организм не может превысить определенные критические размеры, которые обеспечивают поддержку его энергетики. Эти размеры зависят от условий питания и факторов существования.

В природопользовании закон оптимальности помогает найти  оптимальные с точки зрения производительности размеры для участков полей, выращиваемых животных, растений. Игнорирование  закона — создание огромных площадей монокультур, выравнивание ландшафта  массовыми застройками и т.п. —  привело к неприродной однообразности на больших территориях и вызвало  нарушение в функционировании экосистем, экологические кризы.

Закон пирамиды энергий (сформулированный Р. Линдеманом):

С одного трофического уровня экологической пирамиды на другого переходит в среднем не более 10 % энергии. По этому закону можно выполнять расчеты земельных площадей, лесных угодий с целью обеспечения население продовольствием и другими ресурсами.

Закон равнозначности условий  жизни:

Все естественные условия среды, необходимые для жизни, играют равнозначные роли. Из него вытекает другой закон-совокупного действия экологических факторов. Этот закон часто игнорируется, хотя имеет большое значение.

Закон развития окружающей среды:

Любая естественная система развивается лишь за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей среды. Абсолютно изолированное саморазвитие невозможно — это вывод из законов термодинамики.

Закон совокупного действия естественных факторов (закон  Митчерлиха—Тинемана—Бауле):

Объем урожая зависит не от отдельного, пусть даже лимитирующего фактора, а от всей совокупности экологических факторов одновременно. Частицу каждого фактора в совокупном действии ныне можно подсчитать. Закон имеет силу при определенных условиях – если влияние монотонное и максимально обнаруживается каждый фактор при неизменности других в той совокупности, которая рассматривается.

Закон толерантности (закон  Шелфорда):