19. Математическая модель оценки устойчивости гео- и экосистем

В любой сложной системе равновесное состояние поддерживается в результате приращения внутренней энергии и уменьшения энтропии. Применительно к гео- и экосистеме это отношение продуктивности (приращения энергии) к общей биомассе (запас внутренней энергии). В основе количественной оценки устойчивости положен принцип сопоставления её состояний до возмущающего воздействия и после него. Рассмотрим случай, когда функциональная связь представляющего показателя с простым выражается уравнением, т.е. имеется аналитическое уравнение. Пусть представляющий показатель y=f(x₁,x₂,…,x_n). Зафиксируем все простые показатели кроме одного x_i и исследуем изменение у в зависимости от изменения x_i.

Исходя из этой зависимости, можно сделать вывод, что скорость изменения у при изменении x_i различна в разных точках графика. На первый взгляд величина dy/dx_i могла бы выступать мерой устойчивости. Однако, имеются случаи, когда dy/dx_i будет одинакова в разных точках графика. Поэтому в окончательном виде количественное выражение устойчивости через её изменчивость будет следующим: α_i= dy/dx_i*1/y. Аналогичным методом можно определить устойчивость геосистемы при изменении других показателей. Тогда: α_n= dy/dx_n*1\y. Здесь α_i – функция, количественно характеризующая способность системы противостоять возмущающему воздействию извне, выраженной через изменение прочтого показателя х. Чем больше показание α-функции, тем ниже устойчивость и наоборот.

20. Методы функционального определения критериев экологической безопасности.

Интегральным критерием, который является мерой эффективности трудовой деятельности может служить опасность нарушения природного баланса как в узкотерриториальном плане,так и в общегосударственном масштабе.Такая опасность является потенциальной характеристикой необратимых потерь(процессов),количественно связанных с антропогенными факторами.

Общий принцип охраны природы с позиции инженерной экологии заключается в минимизации интегральных потерь живой и неживой природы. В виде :

1)абсолютноневосполнимых потерь, связанных уничтожением биопопуляций

2)качественных потерь неживой природы в первоначальных качественных пропорциях(ухудшения плодородия почвы, изменения режимов течений)

3)обратимых потерь, живой природы в границах самовостановимости.

- абсолютноневосполнимые потери,связанные с уничтожением биопопуляций в границах «ЭС» за пределами востанавливаемости

- качественные потери неживой природы

- качественные потери живой природы в граница самовостановимости

Механизм формирования экопотерь при функционировании ЭС человек – природа можно условно разделить на 3 стадии:

1.закономерное использование природных ресурсов в рез-те целенаправленного вз-я человека с ОС.Эта стадия характерная некоторым условным мах,совпадающим с окончанием активной фазы производственного цикла

2.при полном отсутствии восстановительных мероприятий в период устойчивого состояния с сохранением имевшихся потерь

3.может происходить в 2-х формах:

а) естественное восстановление частично утраченного экопотанцеала

б) смешанное вост-е, включающее в себя ряд восстановительных мероприятий, кот.в сочетании с естественным процессами вос-я дают наибольший эффект сохранности и воспроизводимости природных ресурсов.