Să luăm în considerare mecanismele de menținere a echilibrului care acționează în ecosistemele naturale deschise. Pe orice ecosistem, un număr mare de factori de mediu acționează în mod constant, încercând să-l retragă din starea de echilibru. Un sistem stabil este într-o stare de echilibru stabil mobil: o abatere de la acesta forțează forțele care returnează sistemul într-o stare de echilibru.
Abilitatea unei populații sau a unui ecosistem de a menține un echilibru stabil mobil în funcție de condițiile de mediu în schimbare se numește homeostazie a ecosistemelor.
Mecanismul menținerii homeostaziei se bazează pe două principii.
1) Principiul ciclicității constă în utilizarea repetată a substanțelor nutritive în procesul biologic ...
ciclu. Aceasta face practic resursele minerale din ecosistem inepuizabile.
2) Principiul "feedback-ului" este că devierea ecosistemului de la starea de echilibru activează forțele care o readuc într-o stare de echilibru. Există feedback pozitiv și negativ.
"Feedbackul pozitiv" adaugă interferențe și urmărește eliminarea echilibrului ecosistemului.
Răspunsul negativ tinde să compenseze abaterile și să readucă sistemul într-o stare de echilibru.
O astfel de principiu cibernetica este utilizat pe scară largă în domeniu, în dispozitive, cum ar fi termostate, încălzitoare, frigidere etc. Atunci când motorul este oprit în aceste dispozitive are un „feedback pozitiv“. - deviația temperaturii are loc de la o valoare predeterminată (echilibru). La o anumită etapă, motorul este pornit și sistemul revine la parametrii de echilibru ("feedback negativ").
Spre deosebire de sistemele tehnice, mecanismele de control ale sistemelor naturale nu sunt în afara sistemului, ci în interiorul sistemului.
Principiul „feedback-ul“ poate acționa la nivelul organismelor (de exemplu, reglarea temperaturii corpului), la nivelul populației (controlul densitate), orice ecosisteme (și stocarea de eliberare a nutrienților, sinteza și descompunerea compușilor organici) și biosferă în general.
Luați în considerare un exemplu simplu de homeostazie a ecosistemelor, pe baza principiului de feedback. Ia-un sistem în care interacțiunea dintre două populații: (. Fig) prădători și pradă, cum ar fi lupi și cerbi. Dacă orice abatere de la starea de echilibru, de exemplu, creșterea populațiilor de cerb în sistemul începe să „bucla de feedback pozitiv“ ( „+“). În acest caz, datorită creșterii cantității de alimente, numărul populației de lupi crește și el. Dar, în această etapă, începe să acționeze „feedback negativ“ ( „-“), se întoarce la echilibrarea sistemului. cerb Numărul datorită creșterii numărului de pradatori redus, ceea ce duce la o scădere a numărului populației de lupi (din cauza lipsei de hrană, boală și altele) După ceva timp, densitatea ambelor populații vine la raportul optim care corespunde echilibrului.
Fig. 14. Schema principiului feedback-ului
Dacă o specie de pradă este distrusă într-un ecosistem, este încălcat principiul "feedback-ului". În primul rând, există o creștere rapidă a numărului de victime, ceea ce duce la epuizarea mediului și la creșterea numărului de paraziți. Toate acestea duc uneori la un dezechilibru ireversibil al ecosistemului.
mecanismele homeostatice de acțiune are limitele sale, la care o creștere suplimentară a feedback pozitiv duce la deteriorarea permanentă a tuturor proceselor din ecosistem. Corespunzător homeostatic echilibru platou (Fig.15) - porțiunea în care un „feedback pozitiv“ spre deosebire de „feedback negativ“. Cu o creștere a acestor limite, viața organismelor este suprimată până vor muri.
Figura 15. Platforma homeostatică
Controlul homeostatic fiabil este stabilit numai după o evoluție lungă. Noile ecosisteme sunt mai susceptibile la fluctuații puternice și mai puțin capabile să reziste la influențele externe.
Natura nu are mecanisme homeostatice care ar putea face față poluării mediului. Se constată că biosfera este capabilă să compenseze orice perturbații, a căror cotă nu depășește 1% din producția sa. În prezent, această limită este depășită de 10-15 ori. Impactul antropic a dus la faptul că ecosistemele naturale și întreaga biosferă au început să piardă capacitatea de a compensa influențele externe.
Articole similare
-
Abstracte lacuri tectonice - bancă de rezumate, eseuri, rapoarte, lucrări de curs și diplome
-
Omul ca obiect de cercetare interdisciplinară, lucrări gratuite de curs, eseuri și teze
-
Energia potențială de deformare, curs gratuit, rezumate și teze
Trimiteți-le prietenilor: