Расчет ассимиляционного потенциала природы

В рамках современного состояния природной среды могут сосуществовать экосистемы аборигенов и трансформированные экосистемы (1.2-2):

Ап = S( Эа – Эт),(1.2-2)

где Ап– природный ассимиляционный потенциал на единицу площади S,  Эа – экосистема аборигена, состоящая из аборигенного биотопа (ба) и аборигенного биоценоза (бца), содержащего экосистему трансформированной природы (Эт),  состоящей из трансформированного биотопа (бт) и трансформированных биоценозов (бцт).

Физический смысл этого соотношения заключается в следующем:

При наличии естественной (не затронутой хозяйственной деятельностью человека) природной экосистемы:

[Эт = бт+бцт] > 0, то есть Ап = S•Эа или Ап = S•(ба+бца)     (1.2-3)

В условиях Эт=Эа ,Ап> 0 (граница, разделяющая существование модифицированной и трансформированной природы). При Эт gt;Эа, Апlt;1,0, представляет собой трансформированную экосистему, ассимиляционный потенциал которой имеет отрицательную величину. Отсюда из нижеследующей схемы возможны варианты флуктуации энергии ассимиляционного потенциала природы (рис.4):

                                –1                           0                        +1

                              а1                                                            а0

Рис.4. Баланс и предельные флуктуации энергетического ассимиляционного потенциала природы

Энергетический потенциал в интервале + 1 – 0 представляет собой смещение энергетических затрат в поле  состояния модифицированной, т.е. обработанной  человеком природы (Эм) от значения ассимиляционного потенциала природной среды 1,0 до 0. Энергетический потенциал в интервале 0 – ( – 1  ) –  представляет собой смещение энергетических затрат трансформированной природы (Эт). Ассимиляционный потенциал утрачен полностью в отношении восстановления естественных биотопов, биоценозов и экосистем.

Таким образом, флуктуация энергии и её баланс в различных состояниях природы зависит от уровня вмешательства хозяйственной деятельности человека в природную систему.

В то же время любое естественное отклонение энергетического существования  естественных экосистем необходимо рассматривать как флуктуацию энергетического потенциала природы. Этим самым мы подчеркиваем то обстоятельство, что природная среда, представляющая собой открытую систему, непрерывно изменяется под влиянием самой («стихии») природы. Эти флуктуации случайны, зависят от состояния самой природы и являются ненаправленными. Другое дело хозяйственная деятельность человека. Она носит направленный характер давления на естественные биотопы, биоценозы и экосистемы. Хозяйственная деятельность человека препятствует возврату ассимиляционного потенциала природы, она трансформирует естественные биотопы, биоценозы и экосистемы, заставляя их приспосабливаться к условиям, не спровоцированным природой, но человеком.  

Ассимиляционный потенциал природы не влияет на энергетический  механизм круговорота  живого вещества (закон сохранения биомассы остается незыблемым). Он является своего рода катализатором процесса смещения среды из естественной в модифицированную, а затем в трансформированную. Энергетический же потенциал ассимиляционной функции природы лежит в пределах относительных величин – 1,0 и + 1,0, то есть меняет не знак энергии, а меняет направленность процессов  замены естественных экосистем антропогенными.

Отсюда, с какой скоростью  уничтожается естественная, с такой стремительностью создается трансформированная экосистема. Именно в этом смысле Ап > 0, сбалансирован законом действия и противодействия или принципом Ле Шателье–Брауна.

Это также дает основание противостоять устоявшемуся мнению о том, что хозяйственная деятельность человека вольно или невольно  может стать причиной уничтожения всего живого на Земле. Из наших исследований следует вывод об устойчивости и сбалансированности  структуры и энергетической функции биосферы в ее подсистемах  в рамках обмена веществом, энергии и информации между ассимиляционным потенциалом природы и разумной хозяйственной деятельностью человека,  в условиях перехода от устойчивого к ноосферному  развитию в будущем.  Именно это подвигает нас сделать вывод о неуничтожимости жизни на Земле.  Собственно это указывает на неизменный характер её превращения из одного состояния в другое в зависимости от превалирования той или иной тенденции (направленности) в развитии экосистем. На смену одним неизбежно придут другие экосистемы и биотопы с биоценозами. Это неизбежно происходило и произошло бы  само собой, эволюционным шагом. Но на определенном этапе появления хозяйственной деятельности человека этот процесс ускорил сам человек своей антропогенной деятельностью.

Инерционный механизм природы можно сравнить с пружиной, потенциальная энергия которой тем больше, чем выше давление на неё (рис.1.2-1). Если давление на среду обитания со стороны хозяйственной деятельности превысит некоторый порог, то ассимиляционная «пружина» полностью потеряет свою упругость (способность возвращаться в исходное положение). В этом смысле природа и природная среда деградируют. Но если этот порог не достигнут, а по каким-то причинам (например, экономический кризис) давление на природную среду резко уменьшилось, то катастрофическое распрямление пружины, в форме спрессованного ассимиляционного потенциала неизбежно. Потенциальная энергия, накопленная природой и окружающей природной средой на чрезвычайно коротком отрезке времени может перейти в кинетическую энергию возврата в исходное состояние.

литосфере. Триггером здесь выступит с одной стороны инерционность природы, с другой – её ассимиляционной потенциал как следствие инерционности Природы. После чего неизбежно наступит равновесие в биосфере. И все может повториться снова, если хозяйственная деятельность человека не будет учитывать законы природы.

Таким образом, устойчивое развитие, как процесс регулирования темпов воспроизводства природных ресурсов и качества окружающей среды, представляет собой управляемую систему при условии учета  величины ассимиляционного потенциала каждого региона планеты.

Вопросы для самоконтроля[59]:

1. Дайте понятия природных ресурсов, природной среде, ассимиляционному потенциалу природы (среды).
2. Экономическая сущность природной ренты
3. Экономическая сущность закона сбалансированного природопользования и его следствия.