Что такое мера в экологии?

4. Используются все известные меры математики, физики, химии, биологии.

5. Безразмерные единицы.

Как меры экологии связаны с lt?

Все меры экологии — это физические величины с размерностью [L^R T^S].

Что является мерой базовых понятий в экологии?

1. свободная энергия экосистемы [L⁵ T ^4]

2. связная энергия экосистемы [L⁵ T ^4]

3. полная мощность экосистемы [L⁵ T ^5]

4. полезная мощность экосистемы [L⁵ T ^5]

5. мощность потерь экосистемы [L⁵ T ^5]

6. эффективность использования энергии [L⁰ T ⁰]

7. численность популяции [L⁰ T ⁰]

8. динамика численности [L⁰ T ^1]

9. продолжительность жизни [L⁰ T ¹]

10. рождаемость (смертность) [L⁰ T ^1]

11. КПД экосистемы [L⁰ T ⁰]

12. работоспособность экосистемы [L⁵ T ^4]

13. продуктивность экосистемы [L⁵ T ^5]

14. рост продуктивности L⁵ T ^6 > 0

15. развитие экосистемы L⁰ T ^k > 0

16. стагнация экосистемы L⁰ T ^1 = 0

17. спад экосистемы L⁰ T ^k < 0

18. деградация экосистемы L⁵T ^–6 < 0

19. гибель организма экосистемы L⁵ T ^5 = 0

20. сохранение экосистемы L⁵ T ^5 = const

21. сохранение развития экосистемы L⁵ T ^7

22. ресурс экосистемы [L⁵ T⁴]

23. производительность ресурса [L⁵ T ^5]

24. потребление ресурса за t [L⁵ T ^5]

25. вес (масса) экосистемы [L³ T ^2]

26. мобильность экосистемы [L⁶ T ^6]

(скорость переноса мощности)

Нетрудно убедиться, что все меры экологии образуют иерархическую связь. В вершине иерархии находится величина МОБИЛЬНОСТЬ и МОЩНОСТЬ (рис. 16.1).

Это легко увидеть, если показать место мер экологии в системе LT.

Нетрудно заметить, что данная сеть связей есть фрагмент координатной системы LT-«величин». Мы просто в соответствующие «клеточки» этой системы «вставили» экологические понятия с определённой LT-размерностью. Получаем, что Величиной, объединяющей всю группу экологических мер является МОБИЛЬНОСТЬ.

Как связаны меры экологии между собой в системе lt?

Рис. 16.1

Наличие связанных и устойчивых мер даёт возможность представить модель интегральной оценки динамики взаимодействия и развития «Человечества и природы».

2. Минимальная модель «Человечество—Природа»

Структурная схема минимальной модели Человечества во взаимодействии с окружающей природной средой представлена на рис. 16.2.

К ак видно она состоит из трех взаимодействующих между собой блоков: «Человечество», «Живое вещество биосферы» и «Косное вещество». Рассмотрим интегральные оценки динамики каждого из этих блоков.

Рис. 16.2

3. Блок «человечество»

На входе блока находятся потоки ресурсов (выраженные в единицах мощности), получаемые человечеством из живой и из неживой природы, а также полезная мощность человечества, расходуемая на сохранение и развитие его жизнедеятельности.

На выходе — суммарная полезная мощность человечества и отходы антропогенной деятельности, которые обусловлены потерями энергии на разных стадиях деятельности человечества.

В соответствии с полученными результатами в предыдущих разделах, основное уравнение указанного блока можно записать в форме:

, (16.1)

где П — накопленный потенциал (запас работоспособности) человечества в энергетическом выражении; — полезная мощность человечества,

;

, — мощности, характеризующие потоки ресурсов, добываемых человечеством, соответственно, в неживой и живой природе; — обобщенный коэффициент полезного действия человеческого общества,

,

— обобщенный коэффициент совершенства технологии, , — обобщенный коэффициент качества трудовой деятельности, ; — коэффициент «отмирания», (потери запаса работоспособности) имеющий размерность, обратную размерности времени, и характеризующий среднюю скорость убыли величины П(t); Т — период моделирования; t — время; — удельный вес потенциала человечества, расходуемого на выполнение полезной внешней работы.

Мировое потребление ресурсов описывается следующими уравнениями:

; (16.2)

; , (16.3)

где и — полезные мощности человечества, расходуемые, соответственно, на добычу ресурсов из живой и неживой природы; и — обобщенные коэффициенты ресурсоотдачи, соответственно, в живой и неживой природе; и — обобщенные коэффициенты потерь ресурсов, соответственно, живой и неживой природы при добыче, транспортировке и т.д.

Отходы мирового производства подчиняются соотношению:

,

(16.4)

где G — мощность, уносимая с отходами мирового производства.

Вредное воздействие биосферы на человечество в данной модели описывается как функция от количества отходов производства

, (16.5)

где — мощность вредного воздействия биосферы на человечество, и — удельные веса мощности потока отходов, соответственно усваиваемого биосферой и человечеством (вторичные ресурсы) во всей мощности, связанной с отходами.

Поток полезной энергии, в свою очередь, преобразуется в три вида потоков:

, (16.6)

где — полезная мощность человечества, расходуемая на воспроизводство общества.

Коэффициенты и рассматриваются, как функции соответствующих параметров модели:

, , ,

где — величина природного потенциала неживого вещества (запас работоспособности или свободной энергии); — величина природного потенциала живого вещества (запаса работоспособности или свободной энергии).