Устойчивое развитие экологических систем

Как отмечено вначале, биоценоз должен не просто саморегулироваться (судя по приведенной схеме, это не так уж и сложно), но он должен иметь устойчивость к изменениям внешних (абиотических, погодно-климатических) факторов, так сказать, запас прочности на случай временных неблагоприятных условий среды или даже долгосрочного направленного изменения климата.

Поддержанию высокой устойчивости биоценоза будет способствовать ряд условий: 1) высокий, но сбалансированный репродуктивный потенциал отдельных популяций — на случай массовой гибели особей; 2) адаптации (приспособления) отдельных видов к переживанию неблагоприятных условий; 3) максимальное разнообразие сообществ и разветвленные пищевые сети: исчезнувший объект должен заменяться другим, в норме — второстепенным.

Фактически процессы накопления в биоценозе индивидуальных и видовых адаптаций, перестройки в пищевых сетях, т. е. замены одних видов на другие, способствующие длительному выживанию сообщества, составляют в совокупности экологический гомеокинез — адаптивную перестройку к новым гомеостатическим состояниям. Как помним, гомеокинез — это уже не устойчивость, а развитие. Тогда весь процесс достаточно длительного существования биогеоценоза, сочетающий гомеостатические и гомеокинетические фазы, следует назвать устойчивым развитием. Устойчивое развитие экосистемы характеризуется ее самовоспроизведением, саморегуляцией видового состава и численности особей, динамической устойчивостью к изменению климатических факторов.

Но процесс устойчивого развития экосистемы может быть нарушен. Наиболее типичны два сценария. В естественных условиях биоценоз практически разрушается при сильных, катастрофических изменениях внешней среды (пожары, наводнения, продолжительные засухи, оледенения и другие природные катаклизмы). Кроме того, биоценоз существенно меняет свой облик при резких изменениях состава сообществ (обычно человеком), например в результате массового отстрела хищников, заселения новых видов, как было с кроликами или овцами в Австралии, вырубки лесов, распашки степей под монокультуру, осушения болот и т. д. Такие катастрофические события приводят к гибели значительной части населения биоценоза, полному исчезновению отдельных видов, разрушению пищевых связей и, естественно, прерывают состояние устойчивого развития. Биоценоз в его прежнем составе перестает существовать.

В дальнейшем происходит поэтапная смена состава экосистемы, ее переход в новое качество, что означает формирование нового биоценоза, новый цикл в направлении устойчивого развития. Такой «экологический ренессанс» называется сукцессией (лат. successio — преемственность), так как заселение новых видов идет преемственно, от низших форм (бактерий, низших грибов, водорослей) к все более сложным (мхи и лишайники, далее травы, черви и насекомые, кустарники и т. д.). На старом месте формируются новые сообщества организмов, с новыми пищевыми связями. Процесс смены экосистемы и ее развития к новому состоянию устойчивости происходит не только поэтапно, но и очень медленно — в зависимости от степени разрушения, от десятилетий до нескольких тысяч лет.

Таким образом, несмотря на саморегуляцию в экологических системах, природа закономерно и необратимо изменяется. Это естественный биогеохимический процесс, идущий независимо от воли и деятельности человека. Когда он протекает без резких отклонений, говорят об устойчивом развитии экосистем. В этом определении отражено единство противоположностей: устойчивость, гомеостаз, с одной стороны, и развитие, необратимое изменение — с другой. Нарушение устойчивого развития означает наступление экологического кризиса или катастрофы. В последние 30 тыс. лет экологические кризисы неоднократно происходили по вине человека. Причины и пути преодоления антропогенных кризисов мы рассмотрим в главе 8.

гомеостаз гомеокинез инстинкт нервный.