Принципы функционирования экосистем

В.И. Вернадский сформулировал закон единства организма и среды:жизнь развивается в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих организмов. Форма существования организма всегда соответствует условиям его жизни.

Существует закон внутреннего динамического равновесия экосистемы: если происходит изменение некоторых экологических факторов, то обязательно изменяются все остальные экологические компоненты системы, ее динамические качества либо в этой экосистеме, либо в сопряженной цепи. Вид организмов может существовать до тех пор, пока окружающая среда соответствует генетическим возможностям его приспособления к колебаниям и изменениям окружающей среды. Любая биологическая система, находясь в подвижном (динамическом) равновесии с окружающей средой и развиваясь эволюционно, увеличивает свое воздействие на среду. Воздействие растет до тех пор, пока оно не будет ограничено внешними факторами или какой-либо эволюционно-экологической катастрофой. Окружающая среда способна изменяться значительно быстрее, чем находящийся в ней вид, который подчиняется генетическому консерватизму. Это относиться и к человеку. Среда обитания быстро и резко изменяется, а человек как биологическое существо не может к ним приспособиться в том же темпе, именно поэтому создается возможность разрушения биоценоза.

Одним из важных экологических понятий есть гомеостаз. Гомеостаз – состояние внутреннего динамического равновесия природной системы (экосистемы), которое поддерживается регулярным восстановлением ее основных элементов и вещественно-энергетического состава, а также постоянным функциональным саморегулированием компонент. Гомеостаз является характерным и необходимым для всех природных систем. Исходя из кибернетической природы экосистем – гомеостатический механизм – это обратная связь.

Для управления экосистемами не требуется регуляция извне – это саморегулирующая система. Саморегулирующий гомеостаз на экосистемном уровне обеспечен множеством управляющих механизмов. Управление экосистемами осуществляется посредством положительных и отрицательных связей. Положительная обратная связь усиливает отклонение. Отрицательная обратная связь уменьшает отклонение. Наиболее устойчивые крупные экосистемы и самая стабильная из них – биосфера, а наиболее неустойчивые – молодые экосистемы. Это объясняется тем, что в больших экосистемах создается саморегулирующий гомеостаз за счет взаимодействия круговоротов веществ и потоков энергии.