Для правильного определения характера взаимоотношений между организмами нужно знать основные законы и правила экологии.
Закон минимума Ю. Либиха: жизненные возможности организмов и экосистем определяются экологическими факторами, количество и качество которых близки к необходимому минимуму.
Закон толерантности, или выносливости, В. Шелфорда: лимитирующим фактором процветания организмов (видов) может быть и максимум экологического воздействия. Диапазон между минимумом и максимумом экологического фактора определяет выносливость (толерантность) организмов к нему. Точнее, избыток определенного элемента или вещества отрицательно влияет на жизнеспособность организмов. Так, при избытке воды корни растений задыхаются, гниют, при недостатке воды растения вянут.
Закон внутреннего динамического равновесия: вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных природных систем в их иерархии взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из них вызывает сопутствующие функционально-структурные количественные и качественные перемены, при этом сохраняется общая сумма качеств системы, где происходят такие преобразования.
Закон константности В. И. Вернадского: для данного геологического периода количество живого вещества биосферы – постоянная величина, т.е. увеличение количества живого вещества в одном из регионов приводит к одинаковому снижению в другом, хотя и неравнокачественно.
Закон пирамиды энергии Р. Линдемана, или правило десяти процентов: с одного трофического уровня на другой в среднем переходит 10% энергии, что не ведет к неблагоприятным последствиям для теряющего энергию трофического уровня или всей экосистемы.
Закон одного процента: изменение энергетики природной системы в среднем на 1% выводит экосистему из состояния равновесия.
Закон максимума биогенной энергии Вернадского – Бауэра: биосистемы, находясь в состоянии динамического равновесия с окружающей средой и эволюционно развиваясь, увеличивают воздействие на среду.
Закон необратимости эволюции Л. Долло: любой организм, популяция, вид не могут вернуться к состоянию предков.
Закон ограниченности природных ресурсов: все природные ресурсы, в том числе и солнечная энергия, конечны.
Закон сукцессионного замедления: в зрелых стабильно-равновесных экосистемах процессы замедляются. Например, мелиорация увеличивает продуктивность агроэкосистем на первом этапе, со временем прирост продукции снижается, устанавливаясь на определенном уровне при новом устойчивом состоянии системы.
Закон равнозначности всех условий жизни: все природные условия среды, необходимые для жизни, равнозначны.
Закон последовательности прохождения фаз развития: каждая природная экосистема проходит определенные эволюционные фазы от простой к сложной.
Закон физико-химического единства живого вещества В. И. Вернадского: на нашей планете все живое вещество в физико-химическом отношении едино.
Закон необходимого разнообразия: экосистемы не могут сформироваться из абсолютно одинаковых элементов.
Законы экологии по Б. Коммонеру: 1) все связано со всем (это положение согласуется с законом внутреннего динамического равновесия); 2) все должно куда-то деваться (согласуется с законом развития природной системы за счет окружающей среды); 3) ничто не дается даром, т.е. в рамках биосферы ничто не может быть выиграно или потеряно; 4) природа знает лучше, что делать, а человек должен решать, как это делать (достоверной полной информации о природе человек не имеет).
Правило замещения экологических условий В. В. Алехина: в определенной степени любое условие среды может быть замещено другим (например, при лесных мелиорациях климатические условия для сельскохозяйственных культур заменяют биоклиматическими).
Правило интегрального ресурса: конкурирующие отрасли хозяйства, совместно эксплуатирующие определенные экологические компоненты, наносят взаимный ущерб.
Правило меры преобразования природных систем: при эксплуатации природных систем не следует переходить определенные границы, или пределы, которые позволяют природе сохранять свойства самоорганизации и саморегуляции. Следовательно, хозяйственные мероприятия эффективны в определенных рациональных пределах и не должны выводить природные экосистемы из динамического равновесия.
Правило «мягкого» управления природой: необходимость восстановления естественной продуктивности экосистем или ее повышения с помощью различных мероприятий, например агролесомелиорации.
Правило неизбежных цепных реакций «жесткого» управления природой: управление с помощью технических средств может вызвать различные отрицательные последствия.
Принцип неполноты (неопределенности) информации: информация, необходимая для проведения различных мероприятий по преобразованию природы, недостаточна для априорного суждения о результатах в связи со сложностью и своеобразием экосистем и непредвиденностью некоторых цепных реакций.
Контрольные вопросы и задания. 1. Что такое окружающая среда, условия существования, антропогенная среда? 2. Что такое экологический фактор? Назовите группы экологических факторов. 3. Охарактеризуйте абиотические факторы среды. 4. Что такое фотопериодизм? 5. Какие группы растений выделяют по отношению к свету, к длине дня, влажности? 6. Назовите группы животных и растений по отношению к теплу. 7. Какие свойства почв оказывают влияние на жизнь организмов? 8. Назовите общие свойства живых организмов. 9. Дайте определения популяции и экологической ниши. 10. Охарактеризуйте биотические факторы среды. 11. Какие взаимоотношения существуют между особями одного вида? 12. Расскажите о взаимоотношениях между особями разных видов. 13. Какова роль пищевых цепей в межвидовых взаимоотношениях в экосистемах? 14. Что такое продуценты и консументы? 15. Раскройте сущность детритных цепей. 16. В чем проявляется паразитарная связь? 17. Что такое продуктивность экосистем? 18. Что такое экологическая пирамида? 19. Какие экологические факторы отнесены к антропогенным? 20. Что понимают под гомеостазом и сукцессией? 21. Назовите основные законы и правила экологии.
