Тема 6. Надежность биосферы и техносфера

Надежность экосистем, биоценозов и биосферы

Любую экосистему можно определить как систему самовоспроизводящихся по­пуляций, занимающих единый ареал обитания и выполняющих две основные функции. Первая функция - давление жизни - обеспечение прироста численности популяций или

общей биомассы экосистемы V (продуктивность данной экосистемы):. Вто-

рая функция - кондиционирование или очистка среды обитания от побочных продук­тов W: -<0 (i = 1, 2, ..., N). Очевидно, чем больше скорость утилизации отхо­дов, тем лучше условия для прироста биомассы, т.е. тем сильнее будет давление жизни.

Оптимальным, по крайней мере для замкнутых экосистем о постоянный место­обитанием, будет неравенство dV/dt = - dW/dt, которое соответствует поддержанию экосистемы в состоянии «максимальной чистоты», когда кондиционирующая мощ­ность экосистемы превосходит ее продуктивность.

Биогеоценоз как самоорганизующаяся система, состоящая из нескольких (N) эко­систем, может достигнуть стабильности и замкнутости при условии

когда скорость прироста биомассы в каждой экосистеме и популяции равна скорости образования побочных продуктов в режиме их утилизации.

При этом должно соблюдаться соотношение , где

п - численность каждой из N популяций (i = 1,2,..., N слагающих биосферу; Gj и D| - ско­рости размножения и гибели особей, входящих в эти популяции; U, - параметр конкурен­ции особей I -ой популяции между собой; уу - представленный в виде матрицы параметр, характеризующий взаимную утилизацию отходов организмами i -ой и j -ой популяций.

Данное соотношение - условие стабильного функционирования совокупности экосистем, состоящей из большого числа видов, в том числе и всей биосферы.

? Вопросы к семинару ?

1) Давление жизни и жизнеспособность популяций.

2) Надежность экосистем, биоценозов и биосферы.

3) Факторы, лимитирующие техногенез. Ограничения численности популяций и направления эволюции. Роль технологий в приросте человечества.

4) Этапы эволюции человечества.

5) Ноогенная техносфера. Стратегия выживания человечества.

Тема 7. Объяснение и прогнозирование в экологии

При исследовании простых систем (например, в классической физике) функции объяснения и предсказания совмещаются в рамках одного закона (Закон всемирного тяготения Ньютона и т.п.) Для сложных свойств сложных систем одна модель (один за­кон) будет не в состоянии одновременно удовлетворительно выполнять как объясни­тельную, так и предсказательную функции.