Тематика конференции восходит к тезису о том, что промышленное развитие является основой экономического развития и подъема социально-экономического уровня жизни общества, однако происходит без должного учета исчерпаемости многих видов не возобновляемых ресурсов и понимания того обстоятельства, что восстановительные способности живой природы не беспредельны. В этой связи центральными вопросами стали: системы производства и потребления в индустриальном мире, системы, поддерживающие жизнь Земли, демографические взрывы, увеличение населения, увеличение неравенства между бедными и богатыми, экономическая система, не учитывающая экологических расходов. Угроза выживанию именно со стороны окружающей природной среды, быстро деградирующей под натиском человеческой деятельности имеет глобальный общепланетарный характер, затрагивает все страны, всю цивилизацию. Возможное глобальное потепление климата, истощение стратосферного озонового слоя, кислотные дожди, накопление в почве токсичных тяжелых металлов и пестицидов, загрязнение больших территорий радионуклидами заставляют задуматься над вопросом, как возможно жить дальше и что делать развивающимся странам, которые еще только начинают двигаться по пути промышленного развития. Серьезная обеспокоенность состоянием окружающей человека природной среды и перспективами развития цивилизации в условиях продолжающегося роста населения планеты прозвучала еще на Конференции 1972 года ООН в Стокгольме (United Nations Conference on Human Environment in Stockholm, 5-16 June 1972), которая создала специальную структуру - Программу ООН по окружающей среде (ЮНЕП) - для дальнейшей проработки обозначившихся проблем.
5.Законы природопользования (закон максимума, закон ограниченности (исчерпаемости) природных систем, правило «мягкого» управления природой, закон предельной урожайности К.Пратта, правило интегрального ресурса).
ЗАКОН МАКСИМУМА БИОГЕННОЙ ЭНЕРГИИ (В.И. Вернадского — Э. С. Бауэра) — любая биологическая и «биокосная» система (система с участием живого), находясь в состоянии «устойчивой неравновесности», т. е. динамического подвижного равновесия с окружающей ее средой, и эволюционно развиваясь, увеличивает свое воздействие на среду. З.м.б.э. сформулирован на основе биогеохимических принципов В.И. Вернадского:
1. Геохимическая биогенная энергия стремится в биосфере к максимальному проявлению (первый биогеохимический принцип).
2. При эволюции видов выживают те организмы, которые своей жизнью увеличивают биогенную геохимическую энергию (второй биогеохимический принцип).
ЗАКОН ОГРАНИЧЕННОСТИ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ — все природные ресурсы (и условия) Земли конечны. Закон основан на том что, поскольку планета представляет собой естественно ограниченное целое, на ней не могут существовать бесконечные части. Следовательно, категория «неисчерпаемых» природных ресурсов возникла по недоразумению. К этим ресурсам относят, напр., энергетические, полагая, что солнечная энергия дает практически неисчерпаемый источник получения полезной энергии. Ошибка состоит в том, что не учитываются ограничения, накладываемые самой энергетикой биосферы, антропогенное изменение которой сверх допустимого предела по правилу одного процента чревато серьезными последствиями. Искусственное привнесение энергии в биосферу в наше время достигло уже значений, близких к предельным (отличающихся от них не более чем на 1 математический порядок — в 10 раз).
ПРАВИЛО «МЯГКОГО» УПРАВЛЕНИЯ ПРИРОДОЙ:
«Мягкое» управление природными процессами, системное направление их в необходимое русло с учетом законов природы эффективнее грубых техногенных вмешательств.В этом суть правила "мягкого" управления природой. Такое управление построено на инициации полезных природных цепных реакций.
«Мягкое» управление природой заключается в опосредованном, направляющем, восстанавливающем экологический баланс, управлении природными процессами с вызовом желательных природных цепных реакций. Это правило называется также целесообразным преобразованием природы и базируется на восстановлении бывшей естественной продуктивности экосистем или её повышении путем целенаправленной и основанной на использовании объективных законов природы серии мер. Они направляют природные цепные реакции в благоприятную для хозяйства и жизни людей сторону. Примером «мягкого» управления природой может служить сопоставление двух форм ведения лесного хозяйства: сплошнолесосечная («жесткое» воздействие и выборочная рубка («мягкое» воздействие). Экономически можно считать более рентабельной сплошную рубку, когда в один прием забирается вся древесина. При выборочной рубке возникает много осложнений технического порядка, поэтому древесина обходится дороже. Предполагается, что на сплошных лесосеках лес нужно будет восстанавливать путем массовой посадки – это мероприятие обходится в целом недорого. Но при этом постепенно теряется сама лесная среда, что приводит к падению уровня рек, к заболачиванию, зарастанию лесосеки нелесными видами растений, препятствующих росту леса, возникновению очагов размножения вредителей леса и других неблагоприятных последствий. В итоге, более низкие начальные затраты «жесткого» воздействия приводят к цепи ущербов, требующих больших расходов. При выборочной рубке управление восстановлением леса облегчается за счет сохранения лесной среды. Переход к «жесткому» управлению целесообразен лишь при одновременной замене экстенсивных форм хозяйства предельно интенсивными, и, как правило, в пределах относительно коротких интервалов времени. При долгосрочной перспективе наиболее эффективно «мягкое» управление природными процессами.
ПРАВИЛО ИНТЕГРАЛЬНОГО РЕСУРСА – конкурирующие в сфере использования конкретных природных систем отрасли хозяйства неминуемо наносят ущерб друг другу тем сильнее, чем значительнее они изменяют совместно эксплуатируемый экологический компонент или всю экосистему в целом. П.и.р. — еще одно прикладное следствие закона внутреннего динамического равновесия. Например, в водном хозяйстве гидроэнегетика, транспорт, коммунальное хозяйство, орошамое земледелие и рыбная промышленность связаны таким образом, что в наименее выигрышном положении оказывается промысел рыбы. Чем полнее гидроэнергетическое использование вод, тем сложнее внедрение остальных отраслей водного хозяйства; развитие водного транспорта осложняет другие способы использования воды, разбор ее на орошение также вызывает затруднения в сопряженных формах эксплуатации вод.
ЗАКОН ПРЕДЕЛЬНОЙ УРОЖАЙНОСТИ. Закон, описанный К. Праттом (1965), согласно которому повышение урожайности имеет тенденцию к замедлению по мере того, как необоснованно растет количество вносимого удобрения.
6.Какие экологические принципы лежат в основе регуляции и оптимизации экосистем.
Регуляция - это комплекс воздействий для удержания состояния объекта или процесса в заданных рамках вопреки действию возмущающих факторов.
Применительно к регуляции состояния объекта или процесса можно говорить как об авторегуляции, так и о внешнем регулировании. Наиболее широко в мироздании распространена авторегуляция, поскольку это – проявление внутрисистемных связей, обеспечивающих сохранение сущности системы в изменяющихся условиях ее существования и устраняющих случайные отклонения внутренних связей, в той или иной мере неизбежно возникающие в ходе репродуцирования системы самой себя в будущем (так вымирают мутанты в растительном и животном мире, если их отличие не повышает общей устойчивости системы). Авторегуляция требует наличия вариантности действия тех компонентов системы, которые наиболее тесно связаны с сохранением ее основной сущности и требует, чтобы сила их воздействия на другие компоненты системы превышала силу воздействия внешней среды. Обеспечивается это в ходе естественного отбора: системы, не обладающие достаточно эффективной саморегуляцией утрачивают свою сущность и уже не воспроизводятся в будущем. Но эти же системы могут сохраниться, если войдут составными частями в более общие, в метасистемы, которые примут на себя функцию внешней регуляции применительно к этим, нужным им составным частям. Общий механизм этого тот же: естественный отбор среди метасистем. Так многие виды животных при изменении обстановки на Земле в результате человеческой деятельности, перемены климата и т.д. могли сохраниться только в качестве домашних животных. Это относится и к системам симбиоза, и к вопросам изменения ареала обитания животных или растений. Т.е. в разных формах мы имеем дело с внешней регуляцией.
Сложнее оказывается вопрос взаимной регуляции между разнородными компонентами, которые собственно и образуют экологические системы. Так состояние растений регулирует популяцию насекомых, а жизнедеятельность насекомых оказывает регулирующее воздействие на растительный мир. Взаиморегулирующее воздействие оказывают на жизнедеятельность друг друга лесные кедровые массивы и обитатели этих массивов. Общим критерием, по которому происходит естественный отбор внутри каждого из видов, образующих экосистему, является устойчивость и гармоничность круговорота материи (вещества, энергии и поля) в такой системе, противостоящей хаосу. именно этот устойчивый круговорот с повышением внутренней гармонии и следует обозначить как феномен жизни в рамках мироздания в целом. Т.о., расширяя прежние понимание жизни как формы существования белковых тел можно перейти к более широкому, космологическому определению жизни как системного круговорота вещества , энергии и поля, круговорота, обладающего относительно постоянными параметрами. Цикличностью и изменением в сторону повышения гармонии. Системность в данном случае означает, что противостоять хаосу, росту энтропии, и «тепловой смерти» данной части мироздания могут не отдельные компоненты, а только система в целом, т.е. относительно устойчивое единство всех форм, образованных всеми тремя видами материи и объединенных в пространстве и времени общей информационной базы. Т.о. можно сделать вывод, что регуляция относится к важнейшим феноменам мироздания от жизни простейших микроорганизмов до космоса. Фактически все существование всего сущего пронизано двумя основными типами взаимодействия, в ходе которого передается вещество, энергия, информация: повышение ресурсов существования или их сокращение в зависимости от поведения компонентов в системе, в зависимости от направленности и величины влияния данного компонента на устойчивость и прогресс системы в целом. Переход к следующему уровню взаимодействия связан с возникновением у отдельных компонентов системы способности на информационном уровне создавать опережающие по времени модели доступных их воздействиям других компонентов системы. Эта способность может возникнуть и проявляться только в больших, достаточно слаб детерминированных системах. Величина системы создает возможность вероятностной комбинаторики, а слабая детерминированность позволяет соответствующим компонентам с опорой на свои информационные модели оказывать воздействие со значимой надежностью, обеспечивающее переход к тому или иному варианту будущего. Т.о. управление – это всегда выбор и более или менее надежное обеспечение реального перехода к этому, заранее выбранному, вероятность наступления которого при отсутствии управляющего воздействия могла бы быть даже пренебрежимо малой (попадание земной ракеты на Луну). Способность управления свойственна любым системам, обладающим способностью с опережением по времени создавать информационные модели и на основе этих моделей оказывать воздействие на соответствующий объект, сопоставимое с наиболее значимыми воздействиями остальной окружающей среды.