14. Устойчивость экосистемы.

Устойчивость экосистемы

способность экосистемы к реакциям, пропорциональным по величине силе воздействия, которые гасят эти воздействия. При этом в экосистеме возбуждаются компенсационные (отрицательные) обратные связи, что равноценно выполнению принципа Ле Шателье. При превышении некоторой критической величины воздействия экосистема теряет устойчивость, возникают положительные обратные связи, которые могут привести к её разрушению.

15. Чувствительность экосистемы.

16. Самоочищение экосистемы.

САМООЧИЩЕНИЕ СРЕДЫ процесс химической, физико-химической и биологической нейтрализации (обезвреживания) загрязнителей окружающей среды. Происходит при переносе веществ-ксенобиотиков в водоемы и низменности, а также по трофическим цепям экосистем, включая их минерализацию организмами-редуцентами. Самоочищение среды зависит, прежде всего, от буферной емкости экосистемы (на планетарном уровне — от буферности биосферы). Интенсивность самоочищения среды зависит от количества ультрафиолетовой радиации, суммы активных температур среды, наличия окислителей и др. В южных широтах процесс самоочищения среды происходит значительно быстрее, чем в северных, зимой — медленнее, чем летом. В доиндустриальную эпоху развития биосферы самоочищение среды полностью уравновешивало ее загрязнение. Однако в процессе развертывания НТР буферность экосистем и биосферы в целом сильно уменьшилась вследствие небывалого накопления в окружающей среде ксенобиотиков, губительно действующих на организмы-детоксикаторы (нейтрализаторы, редуценты). В связи с этим возникла необходимость в четком экологическом прогнозировании степени загрязнения, окружающей среды с учетом ее самоочистительной способности, в разработке организационных, правовых, технологических мер охраны биосферы и ее компонентов от загрязнения.

17. Саморегуляция экосистемы.

САМОРЕГУЛЯЦИЯ ЭКОСИСТЕМ способность экосистем к изменению внутренних свойств и количественных характеристик отдельных составляющих экологических компонентов, обеспечивающая сохранение общих функциональных и морфологических черт природной системы. Саморегуляция экосистем обычно основана на принципе обратной связи отдельных составляющих природную экосистему подсистем и совершается автоматически.

18. Равновесие экосистемы.

количественное и качественное соотношение естественных и измененных человеком экологических компонентов и природных процессов, приводящее к длительному существованию экосистемы данного вида или ее эволюцию в ходе сукцессии.

Рассмотрим простейшую экосистему: заяц-рысь, состоящую из двух трофических уровней.

Когда численность зайцев невелика, каждый из них может найти достаточно пищи и удобных укрытий для себя и своих детёнышей. Т.е. сопротивление среды невысоко, и численность зайцев увеличивается несмотря на присутствие хищника. Изобилие зайцев облегчает рыси охоту и выкармливание детёнышей. В результате численность хищника также возрастает. В этом проявляется обратная положительная связь.

Однако с ростом численности зайцев уменьшается количество корма, убежищ и усиливается хищничество, т.е. усиливается сопротивление среды. В результате численность зайцев -снижается. Охотиться хищникам становится труднее, они испытывают нехватку пищи и их численность падает. В этом проявляется обратная отрицательная связь, которая компенсирует отклонения и возвращает экосистему в исходное состояние.

Подобные колебания происходят периодически вокруг некого среднего уровня.

При некоторых условиях обратная связь может быть нарушена. Например, на зайцев стал охотиться другой хищник, или среди зайцев возникла инфекционная болезнь. При этом происходит нарушение сбалансированности системы, которое может быть обратимым или необратимым. Роль помех могут играть и абиотические факторы. Засуха снижает продуктивность растений и ограничивает пищу для зайцев, что немедленно отразиться на хищнике.

При появлении помех в системе «заяц-рысь» станет меньше и зайцев и рысей. Стабильность системы в целом не нарушается, но объём трофических уровней изменится. При этом новый уровень стабильности опять будет обеспечиваться механизмами обратной связи.

Понятно, что давление помех не может быть беспредельным. При массовой гибели зайцев экосистема за счёт обратной отрицательной связи не может компенсировать отклонения. Тогда данная система прекратит своё существование.

Та область, в пределах которой механизмы отрицательной обратной связи способны сохранить устойчивость системы, хотя и в изменённом виде, называют гомеостатическим плато.

Экосистемы тем стабильнее во времени и пространстве, чем они сложнее, т.е. чем больше видов организмов и пищевых связей.