Биологическая стабилизация окружающей среды

Принцип экологической эквивалентности

А. М. Алпатьев (1978) предложил оценивать состояние природы, исходя из принципа экологической эквивалентности.

Человек, воздействуя на экосистемы и отторгая часть вещества и энергии в производственный цикл, нарушает биотические круговороты, что неминуемо сказывается на состоянии окружающей среды. Как правило, она становится неблагоприятной для жизни человека. Однако вторичные биогеоценозы, возникающие на месте коренных в результате антропогенного воздействия, не всегда ущербны с точки зрения поддержания функций биотического круговорота. Для человека главное, чтобы живое вещество, независимо от того, какими формами оно представлено (например, коренным лесом или вторичным лугом), выполняло свои разнообразные функции так, чтобы среда обитания в данном месте оставалась благоприятной, иначе говоря, возникающие в результате антропогенного воздействия факторы должны быть эквивалентны средообразующим функциям естественных экосистем.

Следует признать, что эволюция биосферы в фанерозое происходила именно согласно этому принципу: леса лепидофитов каменноугольного периода уступили место лесам голосеменных и покрытосеменных растений мезозоя и кайнозоя, формациям травянистой растительности. Несмотря на смену сообществ, все они исправно выполняли свои средообразующие функции.

Принцип эквивалентности расширяет трактовку понятия устойчивости биосферы: она может считаться устойчивой, если возникающие в ней экосистемы будут по основным средообразующим функциям эквивалентны старым.

Сформулируем некоторые выводы из изложенного выше учения о биосфере:

- биосфера служит не просто источником ресурсов для человека и приемником отходов его производства и жизнедеятельности - это гораздо более сложная система, фундамент жизни, в которой сама биота обеспечивает стабильность окружающей среды;

- биосфера обладает предельной хозяйственной емкостью, существует верхний порог этой емкости, превышение которого нарушает устойчивость биоты и окружающей среды;

- в пределах хозяйственной емкости биосфера и земные экосистемы выполняют принцип Ле Шателье, быстро восстанавливают все нарушения окружающей среды, и последняя остается устойчивой;

- способность восстановления в абсолютных величинах меняется от ландшафта к ландшафту в зависимости от продуктивности биоты: в пустынях эта способность наименьшая, а в лесах - наибольшая;

- превышение хозяйственной емкости приводит к прекращению выполнения принципа Ле Шателье биотой, быстрому и все большему размыканию биотического круговорота веществ, искажению геохимических балансов в экосистемах, что в конечном счете ведет к загрязнению окружающей среды;

- нарушения окружающей среды ведут к трансформации экологических ниш и, как следствие, к гибели многих видов организмов;

- главной задачей человека является сохранение и восстановление естественных сообществ организмов в таких масштабах, чтобы вернуться в пределы хозяйственной емкости биосферы в целом; только при этом условии прекратится трансформация окружающей среды, будет обеспечена ее стабильность;

- пределом роста человечества служит хозяйственная емкость экосистем и биосферы в целом, верхним порогом которой является перевод в антропогенный канал более 1 % чистой первичной продукции биоты (фотосинтеза); нарушение этого порога ведет к дестабилизации окружающей среды и распаду генома.

Хозяйственная деятельность человека вносит дисгармонию в естественные циклы вещества и энергии. Благодаря значительному энергетическому вкладу в производственные процессы, движение веществ ускоряется. Наряду с их физическим перемещением создаются новые химические соединения. И в том, и в другом случае антропогенные потоки вещества оказывают дестабилизирующее влияние на природные экосистемы. Эффект антропогенного загрязнения окружающей среды приобрел во второй половине XX в. глобальное значение.