Помислете механизми за поддържане на баланс, работещи в открити природните екосистеми. Във всеки екосистема непрекъснато има голям брой фактори на околната среда, като се стреми да я извади от равновесие. Стабилна система е в равновесие мобилни стабилна: отклонението от това води до силата, връщане на системата към равновесие.
Способността на население или екосистема за подкрепа на мобилни стабилно равновесие, когато се променят условията на околната среда, наречени хомеостазата екосистеми.
Механизъм за поддържане на хомеостазата се основава на два принципа.
1) Принципът на цикличен е многократна употреба на хранителни вещества в процеса на биологично ...
цикъл. Поради това е практически неизчерпаеми запаси на минерални вещества в екосистемата.
2) Принцип "обратна връзка" е, че екосистемите отклонение от равновесното състояние задейства силата да го върне равновесно състояние. Разграничаване между положителни и отрицателни "обратна връзка".
"Положителни оценки", добавя шум и има тенденция да донесе на екосистемата от равновесие.
"Отрицателна обратна връзка" има за цел да компенсира отклонението и да се върнете системата към равновесие.
Такова кибернетичен принцип се използва широко в областта на устройства като термостати, бойлери, хладилници и др Когато двигателят е изключен в тези устройства има "положителна обратна връзка" -. Температура отклонение възниква от предварително определен (равновесие) стойност. На определен етап двигателят е включен и има връщане към параметрите на равновесие система ( "отрицателна обратна връзка").
За разлика от техническите системи, системи устойчиви на природни механизми за контрол не са отвън, но вътре в системата.
Принципът на "обратна връзка" може да действа на нивото на организми (например, регулиране на телесната температура), на нивото на населението (контролни плътност), всички екосистеми (и съхранение на хранителен освобождаване, синтез и разграждане на органични съединения) и биосферата като цяло.
Помислете за един прост пример хомеостаза екосистеми, да се основава на принципа на обратната връзка. Обърнете система, в която взаимодействието на две популации: (. Фиг) хищници и плячка, като вълци и елени. Ако всяко отклонение от равновесното състояние, например, увеличаване на популации на елени в системата започва да "положителна обратна връзка" ( "+"). В този случай, поради нарастващото количество храна се увеличава и номера вълк населението. Но на този етап, започва да действа "отрицателна обратна връзка" ( "-"), се връща към балансиране на системата. елен Брой поради увеличаване на броя на хищници намалява, което води до намаляване на броя на вълк население (поради липса на храна, болест и други подобни) След известно време, плътността на двете популации дума за оптимално съотношение, съответстващо на равновесие.
Фиг. 14. Веригата принцип на действие на обратна връзка
Ако една екосистема е разрушена хищническа форма на нарушаване на "принципа на обратна връзка." Първо, има бързо нарастване на броя на жертвите, което води до изчерпване на резервите околната среда и да се увеличи броят на паразити. Всичко това понякога завършва с необратимо увреждане на равновесието на екосистемата.
Екшън механизмите за хомеостазата е силно ограничен, при което по-нататъшно увеличение на положителна обратна връзка води до трайно увреждане на всички процеси в екосистемата. Съответства хомеостатична равновесие плато (Фиг.15) - част, в която "положителна обратна връзка" разлика "отрицателна обратна връзка". Ако увеличите тези ограничения се потискат активността на организмите, до смъртта им.
Фигура 15. хомеостатичното плато
Надежден хомеостатичното контрол е установено едва след дълга еволюция. Нови екосистеми по-податливи на резки колебания и по-малко в състояние да издържат на външни шокове.
Природата има за хомеостазата на механизми, които биха могли да се справят със замърсяването. Установено е, че биосферата е в състояние да компенсира за всяко смущение дял не надвишава 1% от продукцията си. В момента този лимит е надвишен с 10-15 пъти. Антропогенното въздействие е довело до факта, че природните екосистеми и цялата биосфера започват да губят способността да се компенсира за външни влияния.
Свързани статии