Гомеостатические функции биосферы
Гомеостатическая функция биосферы осуществляется на глобальном уровне. В биосфере поддерживается относительное постоянство физико -химических условий (климатических, радиационных, геохимических, гидрохимических и т.д.), пригодных для существования в ней живых систем. Предполагается, что свыше 3,8 млрд. лет, жизнь на нашей планете не прерывается. Уже примерно 3 млрд. лет на большей части поверхности Земли поддерживается температура в пределах 0-60°С.
Гомеостатическая функция биосферы осуществляется всеми ее сферами и их взаимодействием, в некоторой мере особое значение принадлежит живым системам. Озоновый экран ограничивает проникновение на поверхность планеты губительного УФ излучения; значительная теплоемкость воды придает гидросфере свойство термостабилизатора; вода обеспечивает распределение химических веществ и перенос тепла; из глубин литосферы поступают свежие порции вещества, вовлекаемого в круговорот. Населенные живыми системами сферы Земли являются средой их обитания и предоставляют разнообразные условия для жизнедеятельности. Живые системы преобразуют среду обитания, делая ее пригодной для других живых форм.
В соответствии с термодинамическим принципом Ле- Шателье биосфера способна восстанавливать равновесие, нарушенное воздействием внешних причин. В геологической истории биосферы были разномасштабные катастрофы, погубивших значительную часть биосферы. Один из них - мел-палеогеновый, широко известный в связи с вымиранием динозавров, аммонитов, белемнитов и ряда других групп организмов. Однако со временем биосфера восстанавливала свою целостность, частично обновлялась. Катастрофы и последующее восстановление биосферы представляли часть процесса эволюции живой природы и биосферы.
Гомеостатические свойства биосферы
Биосфера система, характеризующаяся большим разнообразием. Разнообразие – важнейшее свойство всех экосистем. Разнообразие рассматривается как основное условие устойчивости любой экосистемы и биосферы в целом. Это условие так универсально, что сформировалось в качестве закона. Важнейшее свойство биосферы – наличие в ней механизмов, обеспечивающих круговорот вещества и связанного с ним неисчерпаемость отдельных химических элементов и их соединений.
Целостность это внутреннее единство системы, обусловленное тесными взаимосвязями между ее составными частями. Благодаря взаимосвязям изменение одних компонентов природы неизбежно ведет к изменению других, что в конечном итоге может привести к перестройке всей структуры.
Устойчивость чаще всего рассматривается как способность природных систем при воздействии внешних ( антропогенных) факторов сохранять свою структуру и основные функции в определенном диапазоне физико - географических условий и техногенных нагрузок.
Резистентная устойчивость это способность систем сопротивляться нарушениям, поддерживая свою структуру и функции. Особая роль здесь принадлежит биоте, которая, трансформируя абиотическую среду, как бы смягчает внешнее воздействие.
Упругая устойчивость выражается в способности систем восстанавливать свое состояние (т.е. важнейшие характеристики на определенный промежуток времени) после того, как ее структура и функции были нарушены.
Состояние системы можно определить как характеристику ее важнейших свойств за определенный более или менее длительный период (сезон, год, многолетний период).
Изменчивость способность природных систем под действием внешних сил или саморазвития переходить из одного состояния в другое.
Функционирование это совокупность процессов передачи и превращения вещества, энергии и информации в системе, поддержание ее в определенном состоянии. В результате этих процессов происходят небольшие количественные изменения компонентов природы, которые обычно имеют ритмический (суточный, сезонный) характер.
Динамика обратимые изменения природной системы, которые совершаются в рамках ее структуры (восстановление БГЦ после пожаров, вырубок, и т.п.). В процессе динамики происходят более глубокие изменения, чем при функционировании, но они не ведут к качественной перестройке структуры, а лишь медленно подготавливают ее.
Развитие (эволюция) необратимые поступательные изменения природной системы, ведущие к коренной перестройке ее структуры. Оно выражается в качественном преобразовании компонентов природы и формировании новых ландшафтов, что связано с внешним воздействием и внутренними причинами (саморазвитием). В естественных условиях это происходит медленно, при АВ – быстро.
Саморегулирование способ систем без вмешательства извне поддерживать свое состояние, несмотря на изменения внешних факторов. Саморегулирование осуществляется до тех пор, пока процессы, протекающие в природной системе, способны нейтрализовать нежелательные воздействия. Если защитные механизмы истощаются, она либо разрушается, либо должна изменить свою структуру. Способность системы к изменению структуры путем перестройки ее внутренних связей получила название самоорганизации.