Максимально можливий урожай; 2 — фактичний урожай

Що стосуються агроекосистем

Закони екології умовно поділяють на такі групи: структурні, міжсистемні, функціональні, енергетичні, еволюційні.

Структурні закони

1.1. Закон фізико-хімічної єдності живої речовини

Вся жива речовина Землі фізико-хімічно єдина. Шкідливе для однієї частини або виду шкідливе і для іншої.

Міжсистемні закони

2.1. Закон зниження енергетичної ефективності природокори­стування

З плином історичного часу при отриманні з природних систем корисної продукції на її одиницю в середньому витрачається дедалі більше енергії.

2.2. Закон зростаючої родючості — урожайності.

Агротехнічні та інші прогресивні прийоми ведення сільського го­сподарства, що впроваджуються в практику землеробства, ведуть до збільшення урожайності полів.

2.3. Правило міри перетворення природних систем

Під час експлуатації природних систем не можна переходити меж, що дають цим системам змогу зберігати властивість самопідтримання і зазвичай пов'язані з помітною зміною систем трьох рів­нів ієрархії (нижчого, такого самого і вищого).

2.4. Правило інтегрального ресурсу

Галузі господарства, що конкурують у сфері використання конк­ретних природних систем, завдають тим більшої шкоди одна одній, чим значніше вони змінюють екологічний компонент, який спільно експлуатується, або всю екосистему загалом.

Функціональні закони

І. Закон розвитку природної системи за рахунок навколиш­нього середовища

Будь-яка природна система може розвиватися тільки за рахунок використання матеріально-енергетичних та інформаційних можли­востей навколишнього середовища.

3.2. Закони Дансеро

Оборотності біосфери. Біосфера після припинення впливу на її компоненти антропогенних чинників обов'язково намагається за­воювати «втрачені позиції», тобто зберегти і відновити свою екологі­чну рівновагу та стійкість.

Зворотного зв'язку взаємодії людина — біосфера. Будь-яка зміна в природному середовищі, спричинена господарською діяльні­стю людини, має небажані наслідки для людини.

Незворотності взаємодії людина — біосфера. Частина віднов­люваних природних ресурсів може стати невідновлюваною, якщо людина своїми нераціональними заходами унеможливить їх від­новлення.

3.3. Закони Бауера

Розвиток біологічних систем — результат збільшення ефе­кту зовнішньої роботи біосистеми у відповідь на отриману із зов­нішнього середовища одиницю енергії.

Біосистеми мають самовідновлюватись, оскільки вони постійно виконують роботу і руйнуються. Внаслідок самовідновлення біосисте­ми зберігають відносно середовища мешкання антиентропійний стан.

3.4. Закон максимізації енергії

У суперництві з іншими системами виживає (зберігається) та з них, яка найкраще сприяє надходженню енергії і використовує мак­симальну її кількість найефективнішим способом.

3.5. Закон рівноцінності всіх умов життя

Усі природні умови середовища, необхідні для життя, відіграють рівноцінну роль.

3.6. Закон сукупної дії природних чинників

Величина врожаю .залежить не віл окремих, навіть лімігуваль-нпх чинників, а під усієї системної сукупності екологічних чинників одночасно. Коефіцієнт дії кожного чинника різний і може бути об­числений.

3. 7. Закон мінімуму

Витривалість органі,шу визначається паіїслабкішою ланкою в ланцюзі його екологічних поіреб. Організм певною .мірою здатний замінити дефіцитний чинник на інтгшй функціонально близький.

Рис. 1. Графічне зображення закону мінімуму:

максимально можливий урожай; 2 — фактичний урожай

З.8. Закон неоднозначної дії чинників

Кожен екологічний чинник неоднаково виливає на різні функції організму: оптимум для одних процесів може бути песнмучом для інших.

3.9. Закон толерантності Шелфорда

Лімітувальним чинником організму шопулягш, виду) може бути як мінімум, так і максимум екологічного виливу, діапазон між яки­ми визначає величину витривалості (толерантності) організму даного виду Він визначає і положення, за яким будь-який надли­шок речовини чи енергії стає забрудннком середовища.

3.10. Закон фазових реакцій (екологічної токсикології)

Малі концентрації токсиканта діють на організм у напрямі під­силення його функцій (стимуляція), иисок; — у напрямі пригнічен­ня (інгібування), ще гіищі - - призводять до смерті організму.

3.11. Правило обов'язковості заповнення екологічної ніш: Ніша, яка пустує, завжди природно заповнюється.

Е н є р гет ич н і закони

4.1. Перший закон термодинаміки (закон збереження енергії)

При всіх змінах, щовідбуваються в ізольованій системі, загальна енергія системи залишається сталою:

4.2. Другий закон термодинаміки

Процеси, пов'язані з перетвореннями енергії, можуть відбуватися самочинно лише за умови, що енергія переходить із концентрованої форми в розсіяну.

4.3. Закон внутрішньої динамічної рівноваги

Речовина, енергія, інформація і динамічні якості окремих при­родних систем та їх ієрархії взаємопов'язані настільки, що будь-яка зміна одного з цих показників зумовлює супутні функціонально-структурні кількісні та якісні зміни, які зберігають загальну суму речовино-енергетичних, інформаційних, динамічних якостей сис­тем.

Емпіричні наслідки

1. Правило ланцюгових реакцій

Будь-яка зміна середовища (речовини, енергії, динамічних якос­тей системи) супроводжується розвитком природних ланцюгових реакцій, спрямованих у бік нейтралізації цієї зміни.

2. Правило нелінійності внутрішніх взаємодій

Взаємодія речовино-енергетичних екологічних компонентів кі­лькісно нелінійна, тобто слабкий вплив або зміна одного з показ­ників може спричинити значні відхилення інших і всієї системи за­галом.

3. Правило незворотності порушень

Зміни, що відбулися у великих екосистемах, відносно незворотні.

4.4. Закон одностороннього потоку енергії в біоценозах Енергія, що її отримує біоценоз шляхом ендотермічного фотосин­тезу автотрофними організмами-продуцентами, разом з їх біомасою передається гетеротрофним організмам-консументам і мікроорганізмам-редуцентам. Напрямок цього енергетичного потоку незворотніїй і виражається у формі екологічної піраміди.

4.5. Правило Шредінгера

Для підтримання внутрішньої упорядкованості в системі необ­хідна постійна робота з вилучення невпорядкованості та підтри­мання процесів, спрямованих проти температурного градієнта.

4.6. Правило 1 %

Зміна енергетики природної системи в межах 1 % виводить при­родну систему з рівноважного стану (гомеостазу).

4.7. Правило 10 %

Середньомаксимальний перехід 10 % енергії (або речовини в енергетичному еквіваленті) з одного трофічного рівня екологічної піраміди на інший не призводить до несприятливих для екосистеми наслідків.

Еволюційні закони

5.1. Закон спрямованості еволюції

Загальний хід еволюції завжди націлений на пристосовуваність до геохронологічно змінюваних умов існування й обмежений ними.

5.2. Закон (правило) незворотності еволюції (Л. Долло)
Організми (популяції, види) не можуть повернутися до попере­днього стану, якщо кілька поколінь їхніх предків пройшли певний шлях розвитку.

5.3. Закон прискорення еволюції

Швидкості формоутворення з плином геологічного часу зроста­ють, а середня тривалість існування видів всередині більшої систе­матичної категорії зменшується; більш високоорганізовані форми існують менший період часу, ніж низькоорганізовані.

5.4. Закон еволюційно-екологічної незворотності
Екосистема, яка втратила частину своїх елементів або замінила­ ся на іншу внаслідок дисбалансу компонентів, не може повернутися до свого початкового стану, якщо відбулися еволюційні (мікроеволюційні) зміни в екологічних елементах (збережених або тимчасово втрачених).

5.5. Закон біоенергетичний (Е. Геккеля і Ф. Мюллера) Організм (особина) в індивідуальному розвитку (онтогенез) повторює в скороченому і закономірно зміненому вигляді історичний (еволюційний) розвиток свого виду (філогенез).