Экологические законы и правила

закон сукцессионного замедления – процессы, идущие в зрелых равновесных системах, находящихся в устойчивом состоянии, как правило, проявляют тенденцию к снижению темпов.

Закон толерантности (В. Шелфорд, 1913 г.) (от лат. tolerantia – терпение) – фактором, лимитирующим (ограничивающим) процветание организма (вида), может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному экологическому фактору. «Плохо как недокормить, так и перекормить».

закон убывающего естественного плодородия – каждое последующее прибавление  для организма фактора дает меньший  эффект, чем результат, полученный от предшествующей дозы того же фактора. Или: в связи с постоянным изъятием урожая (а потому химических веществ  из почвы), нарушением естественных процессов  почвообразования, а также из-за постепенного самоотравления почв при  возделывании монокультур, происходит снижение естественного плодородия.

Закон усложнения организации организмов (К.Ф. Рулье, 1837 г.) – историческое развитие живых организмов (а также всех иных природных систем) приводит к усложнению их организации путем нарастающей дифференциации (разделения) функций и органов (подсистем), выполняющих эти функции.

Закон физико-химического единства живого вещества (общебиосферный закон) – живое вещество физико-химически едино; при всей разнокачественности живых организмов они физико-химически сходны: что вредно для одних, то не безразлично и для других (например, загрязняющие вещества опасны как животным, так и людям).

закон хиральной чистоты живого (от греч. heir – рука) – живое вещество состоит только из хирально чистых структур. Молекулы сахаров, входящих в состав биополимеров (например, ДНК, РНК), содержащихся в живых организмах, представляют собой так называемые D-изомеры (правовращающие стереоизомеры, которые поляризуют проходящий свет вправо). Структурные формулы D- и L-изомеров отличаются как правая и левая рука. В неживых системах число право- и левовращающих изомеров примерно одинаково. Л. Пастер еще в середине XIX в. открыл оптическую изомерию и обнаружил, что

                                                                                                                       Страница № 8

плесневые грибы избирательно поглощают  один из стереоизомеров. Этот закон  важно учитывать при изготовлении лекарственных средств, пищевых  добавок.

закон шагреневой кожи (Н.Ф. Реймерс) – глобальный исходный природно-ресурсный потенциал в ходе исторического развития непрерывно истощается.

Закон экологического оптимума (В. Шелфорд) – каждый экологический фактор имеет лишь определенные пределы положительного влияния на организм. Недостаточное или избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизни организмов. Границы благоприятного воздействия фактора – зона оптимума экологического фактора.

закон экологической корреляции – в экосистеме все входящие в нее живые и неживые экологические компоненты соответствуют друг другу, поэтому выпадение одной части системы, на-пример, уничтожение вида, неминуемо ведет к изменению всей системы в рамках закона внутреннего динамического равновесия.

Закон эмерджентности – целое всегда имеет особые свойства, отсутствующие у его частей.

Закономерность снижения природоемкости готовой продукции – удельное содержание природного вещества в усредненной единице общественного продукта неуклонно снижается. Это не означает, что в процесс производства вовлекается меньше природного вещества, наоборот, его количество увеличивается, но при этом выбрасывается около 95 % потребляемого в производстве природного вещества. снижение природоемкости конечной продукции объясняется миниатюризацией изделий, заменой естественных материалов синтетическими, сменой вещественных отношений информационными (например, безбумажные книги на электронных носителях).

Закономерность увеличения оборота  вовлекаемых природных ресурсов – быстрота оборачиваемости вовлеченных  первичных и вторичных природных  ресурсов непрерывно возрастает и при  этом требуется все больше энергии.

«ЗАКОНЫ КОММОНЕРА» (Б. Коммонер, 1970 г.) – экологические афоризмы о принципах  рационального природопользования: «Всё связано со всем»; «За всё  надо платить»; «Всё надо куда-то девать»; «Природа знает лучше». Благодаря  лаконичности и удачности формулировок эти афоризмы приобрели большую  популярность среди экологов и представителей других специальностей, в той или  иной мере касающихся экологии. Согласно законам Коммонера, глобальная экосистема представляет собой единое целое, в  ее рамках ничто не может быть выиграно или потеряно, она не может явиться  объектом всеобщего улучшения; все, что извлечено из нее человеком, должно быть возмещено.

Законы системы «хищник –  жертва» (В. Вольтерра, 1905) – 1. Закон периодического цикла. Процесс уничтожения жертвы хищником нередко

                                                                                                                   Страница № 9

приводит к периодическим колебаниям численности популяций обоих  видов, зависящим только от скорости роста популяций хищника и  жертвы и от исходного соотношения  их численностей. 2. Закон сохранения средних величин. Средняя численность  популяции каждого вида постоянна, независимо от начального уровня, при  условии, что специфические скорости увеличения численности популяций, а также эффективность хищничества  постоянны. 3. Закон нарушения

средних величин. При аналогичном  нарушении популяций хищника  и жертвы средняя численность  популяции жертвы растет, а популяции  хищника – падает.

периодический закон географической зональности (А.А. Григорьев, М.М. Будыко) – со сменой физико-географических поясов Земли аналогичные ландшафтные зоны и некоторые общие свойства периодически повторяются, т. е. в каждом поясе (субарктическом, умеренном, субтропическом, тропическом, экваториальном) происходит  смена зон по схеме: леса – степи – пустыни.

[3]Правило Д. Аллена (Дж. Ален, 1877 г.) – выступающие части тела теплокровных животных в холодном климате короче, чем в теплом, поэтому в целом они отдают в окружающую среду меньше тепла.

правило К. Бергмана (К. Бергман, 1847 г.) – у теплокровных животных, подверженных географической изменчивости, размеры  тела особей статистически (в среднем) больше у популяций, обитающих в  более холодных частях ареала. (Подтверждается в 50 % случаев у млекопитающих  и в 75–90 % случаев у птиц.)

правило биологического усиления –  при переходе на более высокий  уровень экологической пирамиды накопление ряда веществ, в том числе  токсичных и радиоактивных, увеличивается  примерно в такой же пропорции.

Правило Викариата (от лат. vicarious – замещающий) (Д. Джордан, 1887) – ареалы близкородственных форм животных (ви-дов или подвидов) обычно занимают смежные территории и существенно не перекрываются; родственные формы, как правило, викарируют, т. е. географически замещают друг друга.

Правило взаимоприспособленности организмов в биоценозе (К. Мёбиус, 1864) – виды в биоценозе приспособлены друг к другу настолько, что их сообщество составляет внутренне противоречивое, но единое и взаимно увязанное системное целое.

Правило внутренней непротиворечивости – в естественных экосистемах  деятельность входящих в них видов  направлена на поддержание этих экосистем  как среды собственного обитания.

Правило географического оптимума – в центре ареала вида наблюдаются  оптимальные условия для его  существования, которые ухудшаются к периферии.

Правило Глогера (К. Глогер, 1833 г.) – виды животных, обитающих в холодных и влажных зонах, имеют более интенсивную пигментацию тела (чаще черную

                                                                                                                Страница № 10

или темно-коричневую), чем обитатели теплых и сухих областей. Это позволяет им аккумулировать достаточное количество тепла.

Правило демографического насыщения  – в глобальной совокупности количество народонаселения всегда соответствует  максимальной возможности поддержания  его жизнедеятельности, включая  все аспекты сложившихся потребностей человека.

Правило десяти процентов (правило пирамиды энергий Р. Линдемана) (Р. Линдеман, 1942 г.) – с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой, более высокий ее уровень, по «лестнице» продуцент – консументы передается в среднем 10 % поступившей на предыдущий уровень энергии. Это, как правило, не ведет к неблагоприятным для экосистемы последствиям.

Правило замещения экологических  условий (В.В. Алёхин, 1931 г.) – любое  условие среды в некоторой  степени может замещаться другим; следовательно, внутренние причины  экологических явлений при аналогичном  внешнем эффекте могут быть различными.

Правило интегрального ресурса (от лат. integer – цельный, единый) – отрасли хозяйства, конкурирующие в сфере использования определенных природных систем, неминуемо наносят ущерб друг другу.

правило константности числа видов  в биосфере – в сформировавшейся биосфере число появляющихся видов  в среднем равно числу вымерших, общее видовое разнообразие в  биосфере есть константа.

Правило максимума энергии поддержания  зрелой системы – сукцессия идет в направлении фундаментального сдвига потока энергии в стороны  увеличения ее количества, направленного  на поддержание системы.

Правило множественности экосистем  – множественность конкурентно-взаимодействующих  экосистем обязательна для поддержан6ия надежности биосферы.

Правило обязательного заполнения экологической ниши – пустующая  экологическая ниша со временем обязательно  заполнится.

Правило одного процента – для  биосферы в целом доля возможного потребления чистой первичной продукции (на уровне консументов высшего порядка) не превышает 1 %.

правило соответствия условий среды  генетической предопределенности организма  – вид может существовать до тех  пор, пока  окружающая его среда  соответствует генетическим  возможностям приспособления этого вида к ее колебаниям и изменениям (богатству генофонда).

правило сохранения упорядоченности (И. Пригожин) – в открытых системах энтропия не возрастает, а уменьшается  до тех пор, пока не достигается минимальная  постоянная величина, всегда большая  нуля.

Правило социально-экологического замещения  – удовлетворение некоторых потребностей человека в определенных жизненных  условиях может быть до

 

                                                                                                                     Страница № 11

определенной степени скомпенсировано  более полным удовлетворением других, функционально близких потребностей.

правило А. Уоллеса – по мере продвижения  с севера на юг видовое разнообразие увеличивается, т. к. северные биоценозы  исторически моложе и испытывают недостаток солнечной энергии.

правило ускорения эволюции – с  ростом сложности организации биосистем  продолжительность  существования  вида в среднем сокращается, а  темпы эволюции возрастают. Средняя  продолжительность существования  вида птиц – 2000000 лет, вида млекопитающих  – 800000 лет. Число вымерших видов  птиц и млекопитающих велико в  сравнении с общим их количеством.

правило шварца экологическое (С.С. Шварц) – каждое изменение условий существования прямо или косвенно вызывает соответствующие перемены в способах реализации энергетического баланса организма.

правило экологического дублирования – исчезнувший или уничтоженный вид в рамках одного уровня экологической пирамиды заменяет другой, аналогичный. В этой схеме мелкий вид заменяет крупного, ниже организованный более высоко организованного, более генетически лабильный – менее генетически изменчивого. Особи измельчаются, но общая биомасса увеличивается.

правило экотона (краевого эффекта) – на стыках биоценозов увеличивается число видов и особей в них, т. к. возрастает число экологических ниш из-за возникновения на стыках новых системных свойств.

[4]Принцип агрегации особей Олли (от лат. aggregates – присоединенный) (К. Олли, 1937) – агрегация (скопление) особей, как правило, усиливает конкуренцию между ними за жизненные ресурсы, но приводит к повышению жизнеспособности группы в целом. Для каждого вида животных существует оптимальный размер группы и оптимальная плотность популяции.

принцип «благоговения к жизни» А. Швейцера – признание ценности любых проявлений жизни и в то же время вынужденности существования высших ее форм за счет низших. Нацеливает на бережное отношение к различным проявлениям живого.

принцип генетической преадаптации – способность к приспособлению у организмов заложена изначально и обусловлена практической неисчерпаемостью генетического кода. В генетическом многообразии всегда находятся необходимые для адаптации варианты.

принцип дивергенции (Ч. Дарвин) – филогенез любой группы сопровождается разделением ее на ряд филогенетических стволов, которые расходятся в разных направлениях от среднего исходного состояния.

принцип конкурентного исключения, или правило (теорема) Гаузе (Г.Ф. Гаузе, 1934 г.) – два вида живых существ не могут обитать в одном и том же месте, если их экологические потребности идентичны, т. е. если они занимают одну и