ЕКОЛОГІЧНИЙ БАЛАНС: ПРИЧИНИ, ФАКТОРИ, ВЛАСТИВОСТІ ТА ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Екологічна рівновага визначаються як спостережувані в екологічних спільнотах в екосистемах стані , в якому склад і чисельність видів залишаються відносно стабільними в протягом тривалих періодів часу.

Ідея природного балансу є частиною багатьох філософських систем та релігій. Є ті, хто підтримує гіпотезу Геї, згідно з якою біосфера діяла б як система, яка координовано підтримує, як надорганізм, глобальний екологічний баланс.

Джерело: pixabay.com

Поняття екологічної рівноваги підтримує багато екологічних поглядів у широкій громадськості. Екологи вважають за краще мислити щодо збереження біорізноманіття, сталого розвитку та якості навколишнього середовища.

Стабільні екосистеми, в яких існує або, здається, чіткий екологічний баланс, мають багато природи. З цієї причини вони займають чільне місце у науковій та популярній літературі. Однак існують також нестабільні екосистеми, яким історично приділялося менше уваги.

Причини

Екологічна рівновага є результатом здатності екологічних спільнот поступово відновлюватись шляхом екологічної сукцесії, їх первісної стабільності чи екологічного клімаксу, який був втрачений через порушення, будь то екологічні, біотичні чи людські. що змінює склад і чисельність виду.

Термін "екологічна спадкоємність" означає процес спрямованої зміни в громаді після того, як вона зазнала серйозних порушень. Ця зміна відбувається поетапно і виражається у складі та чисельності видів, які мають тенденцію до збільшення їх різноманітності. Екологічна спадкоємність широко вивчена у рослинних спільнотах.

Оскільки громада проходить етапи екологічної спадкоємності, вона вважається позабалансованою. Після досягнення останньої стадії спадкоємства, або екологічного апогею, склад громади стабільний, саме тому він вважається таким, що знаходиться у стані відносної рівноваги.

Екологічна рівновага - це динамічний стійкий стан (гомеостаз). Зворотній зв'язок між популяціями постійно компенсує, зменшуючи його вплив, незначні зміни складу та чисельності населення громади, спричинені абіотичними та біотичними факторами. В результаті громада повертається до свого початкового вигляду.

Фактори

Екологічна рівновага - це продукт динамічної взаємодії двох типів факторів. По-перше, зовнішні порушення, представлені подіями, як правило, короткої тривалості, що викликають зміни складу та чисельності видів.

По-друге, нейтралізація зазначених змін екологічною взаємодією між популяціями, що складають громаду.

Зовнішні порушення можуть бути біотичними факторами, які діють епізодично. Наприклад, поява мігруючих видів, таких як зараження саранкою в Африці, або збудників хвороб, які викликають епідемії.

Порушення також можуть бути раптовими абіотичними факторами, такими як урагани, повені або пожежі.

Екологічні взаємодії, що визначають існування екологічної рівноваги, включають пряму взаємодію (хижак / здобич, травоїдна рослина / рослина, запилювач / квіти, фруктовий / плід, паразит / господар) та непрямі взаємодії (приклад: хижа / рослина) між популяціями, які складають кожну громада.

В результаті ефектів зворотного зв’язку, властивих цим взаємодіям, зміна чисельності популяції виправляється, повертаючись до рівня рівноваги, коли коливання чисельності особин мінімальні.

Ефекти зворотного зв'язку є дуже складними, а тому особливо вразливі до руйнування внаслідок дії людини у дуже різноманітних екосистемах, таких як тропічні ліси та коралові рифи.

Основні властивості

Під час екологічної рівноваги громади досягають відносної стійкості або стійкого стану за видовим складом та численністю. Така стійкість визначається чотирма основними властивостями, а саме: сталістю, стійкістю, стійкістю та стійкістю. Останній також відомий як інерція.

Сталість - це здатність залишатися незмінною. Опір - це здатність залишатися незмінною внаслідок зовнішніх порушень або впливів. Стійкість - це здатність повернутися до початкового сталого стану після порушення. Наполегливість - це здатність населення зберегти себе у часі.

Сталість можна виміряти за допомогою стандартного відхилення або річної змінності. Опір через чутливість або буферну здатність. Стійкість через час повернення або величину відхилення, яке дозволяє це повернення. Наполегливість через середній час до вимирання населення чи інші незворотні зміни.

Наприклад, екосистему, яка циклічно коливається навколо стану, наприклад, описану рівняннями Лотка-Вольтерра для опису взаємодії між хижаками та здобиччю, можна класифікувати як стійку та стійку.

Однак його не можна вважати постійним і стійким. У такому випадку виконуються дві умови, які дозволяють вважати його стабільним.

Необхідні умови

Припущення про конкуренцію між видами відіграє головну роль у концепції екологічного балансу. Це припущення передбачає, що в громадах існує баланс між продуктивністю та диханням, потоком енергії всередині та назовні, коефіцієнтами народжуваності та смертності та прямими та непрямими взаємодіями між видами.

Припущення про конкуренцію між видами також передбачає, що навіть у спільнотах, які не перебувають у стані екологічного клімаксу, існує певна ступінь екологічної рівноваги, і що на океанічних островах існує баланс між імміграцією та вимиранням екологічно еквівалентних видів. .

Виживання видів, які складають популяцію, залежить від стійкості цих самих видів на рівні метапопуляції. Обмін особин та переродження між популяціями одного виду, які населяють сусідні громади, зберігають генетичне різноманіття та дають змогу виправити місцеві вимирання.

На рівні метапопуляції виживаність передбачає: а) популяції, розподілені в окремих дискретних мікрожителях; б) мікроселища досить близькі для того, щоб дозволити їх відновленню від інших мікроселищ; в) більша ймовірність вимирання на рівні населення, ніж на рівні метапопуляції; г) низька ймовірність одночасного вимирання у всіх мікроселищах.

Приклади

Розглянемо випадок вовків, які після багатьох десятиліть їх винищували ранчами, були знову введені в Національний парк Йеллоустоун у США для відновлення екологічного балансу, втраченого через перенаселення великих травоїдних ссавців.

Початковий приріст популяції вовків різко зменшив травоїдних популяцій ссавців, що в свою чергу поставило обмеження на чисельність популяції колишніх (менше травоїдних тварин означає, що багатьом вовкам не вистачає їжі та голоду, або вони не роблять цуценят).

Нижчий і стабільніший рівень популяцій травоїдних тварин, завдяки наявності також стабільних популяцій вовків, дозволив знову з’явитися в лісах. Це, у свою чергу, дозволило переобладнати Єллоустоун великою кількістю видів лісових птахів та ссавців. Таким чином парк відновив первісну пишність та біорізноманіття.

Інші приклади спільнот, які мають очевидну екологічну рівновагу, знаходяться в національних парках і морських заповідниках, в яких виконуються закони, які їх захищають, або у віддалених районах з низькою людською щільністю, особливо, коли мешканці є корінними людьми, які мало використовують технології. сучасний.

Наслідки вашої втрати

Нинішня швидкість руйнування довкілля значно перевищує здатність екосистем відновити свій природний екологічний баланс.

Ситуація нестійка і не може тривати довго, не завдаючи серйозної шкоди людству. Втрата біорізноманіття ускладнює пошук видів для відновлення природних спільнот та екосистем.

Вперше за свою історію людство стикається з трьома небезпечними порушеннями в планетарному масштабі: 1) зміна клімату, одним із найбільш очевидних аспектів якого є глобальне потепління; 2) забруднення та підкислення океанів; та 3) величезну втрату глобальної біорізноманіття з небаченою швидкістю.

Ці масштабні порушення будуть сильно впливати на молодших членів нинішніх поколінь та майбутніх поколінь. Буде велика кількість кліматичних біженців. Рибальські ресурси будуть скорочуватися. Він побачить світ, позбавлений багатьох видів диких рослин та тварин, до яких ми звикли.

Як це підтримувати?

З цього приводу рекомендується проконсультуватися з роботами Ripple et al. (2017). Ці автори зазначають, що для досягнення переходу до глобального екологічного балансу необхідно:

1) Створити природні заповідники, що охороняють значну частку наземних та водних середовищ існування планети.

2) Зупинити перетворення лісів та інших природних місць існування в районах, що знаходяться під інтенсивною експлуатацією.

3) Відновлення місцевих рослинних угруповань у великих масштабах, особливо лісових.

4) Населення великих регіонів місцевими видами, зокрема, вищими хижаками.

5) Здійснювати політику щодо усунення дефаунації, експлуатації та торгівлі небезпечними видами та глобальної кризи, спричиненої споживанням диких тварин.

6) Скорочення харчових відходів.

7) Сприяти споживанню рослинної їжі.

8) Зменшити приріст людського населення за допомогою освіти та добровільного планування сім'ї.

9) Виховувати дітей у вдячності та повазі до природи.

10) Грошові інвестиції, спрямовані на позитивні екологічні зміни

11) Розробка та просування зелених технологій, зменшення дотацій на споживання викопного палива.

12) Зменшити економічну нерівність та забезпечити, щоб ціни, податки та заохочення враховували екологічні витрати.

13) Об'єднайте нації для підтримки цих життєво важливих цілей.

Список літератури

1. Блондер, Б., Ноґес-Браво, Д., Боррегаард, МК, Доногью, ЖК, Йоргенсен, П.М., Крафт, НДЖ, Лессард, Дж. П., Моруета-Холм, Н., Сандель, Б., Свеннінг J.-C., Violle, C., Rahbek, C., Enquist, BJ 2015. Пов'язування фільтрування навколишнього середовища та нерівноваги до біогеографії з кліматичним середовищем громади. Екологія, 96, 972-985.
2. Каддінгтон, К. 2001. Метафора "рівновага природи" та рівновага в екології населення. Біологія та філософія, 16, 463–479.
3. DeAngelis, DL, Waterhouse, JC 1987. Поняття рівноваги та нерівноваги в екологічних моделях. Екологічні монографії, 57, 1–21.
4. Грімм, В., Шмідт, Е., Віссель, C. 1992. Про застосування понять стійкості в екології. Екологічне моделювання, 63, 143–161.
5. Looman, J. 1976. Біологічна рівновага в екосистемах: теорія біологічної рівноваги. Folia Geobotanica et Phytotaxonomica, 10, 337–448.
6. Ольшєвський, TD 2012. Стійкість високого різноманіття в нерівноважному екологічному співтоваристві: наслідки для сучасних і викопних екосистем. Праці Королівського товариства B, 279, 230–236.
7. Піанка, ER 1978. Еволюційна екологія. Harper & Row, Нью-Йорк.
8. Ripple, WJ, Wolf, C., Newsome, TM, Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF та 15 364 вчених з 184 країн. 2017. Попередження світових вчених людству: друге повідомлення. BioScience, 67, 1026-1028.
9. Роде, К. 2005. Нерівноважна екологія. Cambridge University Press, Кембридж.