загрузка...
загрузка...
На головну

Системні зв'язки в біосфері

  1.  F02.8х7 * Деменція у зв'язку з іншими захворюваннями
  2.  V) За наявності зворотного зв'язку
  3.  Аномальне інгібування ферментів за типом зворотного зв'язку і структурно аномальні ферменти
  4.  Апаратура ліній зв'язку
  5.  Б) Синтаксичні зв'язки і функції. Способи їх формального вираження
  6.  Байт. Однак розмір пакета (дейтаграми), пересилається безпосередньо по каналу зв'язку, залежить від типу
  7.  Банківським обчислювальних систем. Однак, по-перше, для зв'язку в цьому випадку використовуються захищені

Серед форм взаємовідносин між організмами різних видів в природі головне місце займають взаємодії, які узагальнено можуть бути позначені як «їжа - споживач їжі» або «ресурс - експлуататор». Сюди відносяться такі явища, як відносини хижака і його жертви, поїдання трави фитофагами, паразитизм на тілі господаря і т. Д. Взаємодія в кожній з таких пар можна представити у вигляді контуру прямих і зворотних зв'язків. Прикладом тут можуть служити взаємодії чисельності особин в популяціях хижака (Х) і його жертва (Ж) (рис.2.2).


- +

+ -

Рис.2.2. Системна зв'язок жертва-хижак

Вони пов'язані позитивними і негативними причинними залежностями. Знаки (+) і (-) у даному випадку позначають не якісний результат зв'язку, не "добре" або "погано", а односпрямованість (+) або противонаправленность (-) змін. Чим більше чисельність популяції жертви, тим більше їжі для хижаків і чисельність їх зростає (позитивна пряма зв'язок, +), але чим більше хижаків, тим більше вони знищують жертв і чисельність жертв зменшується (негативний зворотний зв'язок, -).

Якщо мова про один вид хижака і одному виді жертви, то хижак не в змозі знищити всіх жертв, оскільки при зниженні щільності жертв витрати енергії на їх пошук і полювання починають перевищувати енергетичну цінність спійманої жертви. Основна частина жертв зазвичай уникає зустрічі з хижаком. В цілому такий контур має негативний знак (-), «плюс і мінус дають мінус». Це означає, що система здатна сама себе підтримувати, хоча і коливається біля якогось більш-менш стабільного рівня. Можна припустити, що в якийсь період кількість жертв зменшилася тому, що в попередньому періоді вона збільшилася. Кожен з пов'язаних таким чином членів системи стає причиною своєї власної поведінки в часі. Розглянемо поведінку більш складного контуру (рис.2.3).

       
   


 + +

+

-

?
 + -

+

+


- -

Рис.2.3. Схема взаємодій (причинних зв'язків) між основними компонентами екосистеми водойми (по Т. А. Акімової та ін. 2001):
 М - мінеральні поживні речовини; Ж - тварини; Б - бактерії;

Д - детрит; В - водорості

Припустимо, що під впливом якогось зовнішнього фактора, наприклад, сприятливої ??температури або потрапляння у водойму поживних речовин почалося посилене розвиток водоростей - фітопланктону. Це призводить до зменшення запасів мінеральних речовин у воді і зростання кількості тварин - від зоопланктону до риб. Викликане цим явищем надмірне виедание фіотопланктона призводить через певний час до обмеження розмноження тварин. Тимчасове підвищення біомаси гідробіонтів веде до наростання маси детриту. Будучи їжею для бактерій, детрит викликає посилене їх розмноження і перетвориться ними в мінеральні продукти. Цикл замикається, контур в цілому має негативний знак. В даному випадку сама система здатна до самопідтримки. На подібні механізми засновані процеси самоочищення водойм.

Необхідно відзначити виняткове значення негативних зворотних зв'язків для будь-яких систем, в яких здійснюється регуляція. Негативний зворотний зв'язок є головним елементом будь-якого регулятора в техніці. На принципі зворотного зв'язку побудовані всі механізми регуляції і підтримання сталості внутрішнього середовища і внутрішніх взаємозв'язків, тобто гомеостазу будь авторегуляторной системи. Всі екологічні системи включають контури негативних зворотних зв'язків. На відміну від них, контури позитивних зв'язків не тільки не сприяють регуляції, а навпаки, генерують дестабілізацію систем, приводячи їх або до пригнічення або загибелі, або до прискорює зростання, «розгону» системи, за яким, як правило, слід зрив і руйнування системи . Щоб змінити поведінку системи, недостатньо змінити зв'язку, набагато важливіше додати або вилучити якісь кільця зв'язків, які могли б змінити знак всередині контуру.

Гармонізує з навколишнім середовищем виробництво і споживання продуктів повинні грунтуватися на законах екології, в тому числі сформульованих відомим американським вченим-екологом Баррі Коммонер.

Відповідно до першого закону «Все пов'язано з усім»всі екосистеми є взаімонастрающіміся і взаімоуровновешаннимі. При будь-яких відхиленнях в одній ланці екосистема в цілому стабілізується завдяки динамічним Самоконтролюючою властивостями, а при дуже сильних відхилення може статися її руйнування. Допустимі відхилення, що не приводять до драматичної розв'язки, визначаються складністю системи та її кінетичними параметрами (швидкістю метаболізму різних популяцій, що входять в систему і т. П). Руйнування окремих ланок призводить до спрощення екосистем і до їх більшої «вразливості». Ілюстрацією занепаду екосистеми може служити руйнування кисневого обміну в воді, що викликається евтрофірованіе, яке тісно пов'язане зі збільшенням в басейні великої кількості поживних речовин, що транспортуються з стоками води. Живильні речовини стимулюють ріст водоростей, а щільний їх шар починає перешкоджати проникненню в нижні шари води сонячного світла, який необхідний для фотосинтезу.

Кількість відмирають водоростей неухильно росте, і весь розчинений у воді кисень витрачається на їх розкладання, що призводить до загибелі розкладають водорості бактерій, які не можуть існувати без вільного кисню та інших водних організмів.

Другий закон говорить: «Все кудись має подітись ». У природі продукти життєдіяльності одних організмів служать «сировиною» для інших. Багато виробничі технологічні відходи часто не вписуються в природні екосистеми через занадто великих обсягів або чужорідність і тим самим забруднюють їх. Подальший шлях забруднюючих речовин може бути самим незвичайним. Так, наприклад, міститься в викидах багатьох хімічних підприємств ртуть потрапляє в організм риб, з риб - в організм людини і накопичується в ньому, так як ртуть дуже слабо беруть участь у метаболізмі. Виробничі та побутові відходи, вступаючи в навколишнє середовище, не зникає безслідно, а залишаються далекими їй.

Третій закон:«Природа знає краще».Будь-яке велике зміна природної системи шкідливо для неї, бо ця система пройшла незрівнянно більш тривалу еволюцію, ніж період розвитку цивілізації, і удосконалилася до рівня найтоншого механізму, в якій кожна, навіть найдрібніша деталь, відіграє незамінну роль. Для будь-якої органічної субстанції, що виробляється організмами, в природі існує історично сформувався фермент, завдяки чому відбувається її розкладання. Більшість синтезованих людиною речовин відрізняються від природних систем тим, що вони в природних умовах не розкладаються, а накопичуються в навколишньому природному середовищу. Потрапивши в живий організм, ці речовини можуть викликати найнесподіваніші наслідки. Даний закон закликає нас до граничної обережності при взаємодії з природним середовищем.

Четвертий закон: «Ніщо не дається даром, за все треба платити».Все, що людина бере від природи, має бути рано чи пізно відшкодовано, так як глобальна екосистема є єдиним цілим, в рамках якого не може бути щось виграно або втрачено. Як пише Б. Коммонер: «...платежу за цим векселем ніяк неможливо уникнути, він може бути тільки на час відстрочено».

Таким чином, за Б. Коммонер, будь-який технологічний процес не повинен призводити до порушення будь-яких ланок екосистеми. Якщо порушення сталися, то вони підлягають усуненню. Найменше число порушень в екосистемі викликає таке виробництво, яке має високу ступінь замкнутості. У подібному виробництві відходи зводяться до мінімуму, а потік матеріалів наближається до замкнутого кругообігу речовини, як в природних системах.

 




 Прояв парникового ефекту |  Поява озонових дір |  Проблема кислотних дощів |  Знищення лісів і їх наслідки |  Виснаження енерго- і мінеральних ресурсів |  Деградація сільськогосподарських угідь |  евтрофірованіе водойм |  Поступовий перехід з дистрофні або оліготрофного стану в евтрофних називається евтрофірованіе. |  Розвиток екологічних знань |  Етапи формування класичної екології |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати