CC BY
1012 48 2 >5 5 4 2 2 - 2 3 1 0,5 1 0,5 1 27,0
13 30 1 >6 6 5 4 5 5 5 5 4 3 1 2 1 52,0
14 28 1 >5 >5 >5 5 4 2 3 2 1 0,5 - 1 1 34,5
15 28 2 5 3 1,5 1 1 1 - 4 3 1 - 0,5 - 21,0
16 34 1 >6 >6 6 3 4 >5 5 5 5 3 2 5 2,5 57,5
17 26 1 >5 >5 5 3 4 4 3 5 5 2 1 3,5 1 46,5
18 34 2 5 5 4 2,5 4 5 - 2 4 3 2 3 1 40,5
19 26 3 3 1 1,5 - - - 4 4 3 2 2 3 2,5 26,0
20 26 2 >5 >5 5 2 5 5 4 5 1 1 - 1,5 0,5 40,0
Итого по дням 75,5 66,5 34,0 66,0 56,0 62,0 74,0 63,0 33,0 24,0 39,5 29,0 717,5
Список литературы 2. Харченко Н.А. Недревесная продукция леса:
1. Писаренко А.И. Лесное хозяйство России: нацио- учебник / Н.А. Харченко, Н.Н. Харченко. - М.: ГОУ ВПО
нальное и глобальное значение: монография / А.И. Пи- МГУЛ, 2006. - 384с. саренко, В.В. Страхов. - М.:ФГБОУ МГУЛ, 2011. - 600с.
ГОМЕОСТАТИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ УСТОЙЧИВОСТИ БИОСФЕРЫ
Милешко Леонид Петрович
доктор техн. наук, доцент, Южный Федеральный Университет г. Ростов-на-Дону
Григорьева Анна Дмитриевна
магистрант, Южный Федеральный Университет г. Ростов-на-Дону
HOMEOSTATIC MECHANISM OF BIOSPHERE STABILITY
Mileshko Leonid, doctor of technical Sciences, associate Professor Southern Federal University Rostov-on-Don Grigorieva Anna, master student Southern Federal University Rostov-on-Don
АННОТАЦИЯ
Дано определение понятию «гомеостатический механизм устойчивости биосферы» - самосогласованное сохранение баланса в вещественно-энергетических и информационных взаимодействиях ее с Человеком и техносферой.
Сделана постановка проблемы разработки информационной системы, которая могла бы учитывать взаимодействия биосферы, Человека и техносферы и позволяла бы регулировать экологический баланс биосистем, а также контролировать степень защищенности населения и территорий от техносферы (тех-носферную безопасность).
ABSTRACT
Given the definition of «homeostatic mechanism sustainability of the biosphere» - a self-consistent balance in material and energy and informational interactions with the man and the technosphere.
Made the problem of development of an information system that would take into account the interactions of the biosphere, technosphere, and would allow to adjust the ecological balance of Biosystems, as well as to control the degree of protection of population and territories from technical sphere (technosphere safety).
Ключевые слова: биосфера; техносфера; экологическая безопасность; механизм устойчивости биосферы; информация; техносферная безопасность.
Keywords: biosphere; technosphere; ecological safety; sustainability of the biosphere;information; technosphere safety.
Главная задача в обеспечении экологической безопасности (ЭБ) биосферы заключается в необходимости «создать фундаментальную теорию устойчивости биосферы и строго придерживаться вытекающих из неё требований к повседневной хозяйственной практике» [1, с. 6].
По Яковлеву В.В. ЭБ определяется как «состояние устойчивого динамического равновесия биосферы» [2, с. 10].
Согласно Ожегову С.И. [3, с. 838] устойчивый - 1. Стоящий, держащийся твердо, не колеблясь, не падая. Устойчивая опора. У. плот. Устойчивое равновесие (восстанавливающееся после незначительного отклонения; спец.). 2. Не подверженный колебаниям, постоянный, стойкий, твердый. Устойчивые урожаи. Устойчивые взгпяды.11(сущ. устойчивость).
В соответствии с Реймерсом Н.Ф «биосфера - самая крупная (глобальная) экосистема Земли - область
системного взаимодействия живого и косного вещества на планете» [4, с. 47].
«С точки зрения иерархических уровней организации живой материи и системного подхода, биосфера - это совокупность всех экосистем (биогеоценозов), распространенных в пределах геосфер, с которыми взаимодействует живая оболочка Земли» [5, с. 39].
«Важнейшей характеристикой экосистем является их кибернетическое поведение. Кибернетическое поведение экосистем определяется тем, что они обладают развитыми информационными сетями, включающими потоки физических и химических сигналов, которые связывают все части экосистемы и управляют ею как единым целым. Отличие экосистем от кибернетических устройств, созданных человеком, заключается в том, что управляющие функции экосистемы сосредоточены внутри нее и диффузны. В кибернетических же системах, созданных человеком, управляющие функции направлены вовне и специализированы.
При сравнении кибернетической системы с экосистемой можно найти нечто общее. В той и другой управление основано на обратной связи. Известно, что энергия обратной связи крайне мала по сравнению с инициируемой ею энергией, которая возбуждается в системе, идет ли речь о техническом устройстве, организме или экосистеме. Устройства, осуществляющие обратную связь в живых системах, называются гоме-остатическими механизмами. Гомеостаз в применении к организму означает поддержание его внутренней среды и устойчивость его основных физиологических функций. В применении к экосистеме гомеостаз означает сохранение ее постоянного видового состава и числа особей. Гомеостатические механизмы поддерживают стабильность экосистем, предупреждая полное выедание растений травоядными животными или катастрофические колебания численности хищников и их жертв и т.д.
Степень стабильности экосистем весьма различна и зависит как от жесткости окружающей среды, так и от эффективности внутренних управляющих механизмов. При этом выделяют два типа устойчивости:
- резистентная устойчивость - способность оставаться в устойчивом состоянии под нагрузкой;
- упругая устойчивость (противоположна резистентной) - способность быстро восстанавливаться» [6, с. 17, 18].
Согласно Вернадскому В.И «поле устойчивости жизни... превышает поле биосферы, определяемое характеризующими ее независимыми переменными, принимаемыми во внимание при изучении могущих иметь в ней место физико-химических равновесий. Поле устойчивости жизни определяет область, в которой жизнь может достигнуть полного развития. Оно, по-видимому, подвижно и не имеет строгих границ» [7, с. 80].
На наш взгляд, под устойчивостью биосферы следует понимать способность биосферы противостоять воздействиям Человека и техносферы, стремящимся вывести ее из состояния устойчивого динамического равновесия.
Устойчивость биосферы обеспечивается действием принципа Ле Шателье-Брауна: «при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, равновесие смещается в том направле-
нии, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется» [4, с. 399].
«Устойчивость экосистемы - ее способность к реакциям, пропорциональным по величине силе воздействия. Неустойчивость экосистемы - несоответственно большой ее отклик на относительно слабое воздействие» [4, с. 536].
По определению «экологическая система» - «пространственно определенная совокупность живых организмов разных видов и среды их обитания, объединенных вещественно-энергетическими и информационными взаимодействиями» [8, с.138].
Поэтому целесообразно дополнить второй принцип общей теории обеспечения экологической безопасности (ОТОЭБ) [9], чтобы учесть информационные взаимодействия.
В соответствии с законом сохранения жизни Ю.Н. Куражковского « Жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии и информации».
Бобух Л.В.[10, с.356] «показана важная роль информации как неотъемлемой составляющей (наряду с веществом и энергией) характеристики систем, качественные и количественные показатели которой надо учитывать для полного познания и описания свойств материальных систем, особенно биосистем; разработано (единое для физических и биологических систем) понятие энерго-элементо-информационной функции состояния f (Е,Э,1) материи (нано^мега- уровень); установлены закономерности и открыта возможность моделирования Жизни, как естественного явления, которое организовано движущимся в пространстве и времени энерго-элементо-информационным триединством Вселенной».
Согласно Реймерсу Н.Ф. под информацией понимается «энергетически слабое воздействие, воспринимаемое организмом как закодированное сообщение о возможности многократно более мощных влияний на него со стороны других организмов или факторов среды и вызывающее его ответную реакцию» [4, с.214-215].
Анализируя вышесказанное, можно констатировать, что формулировка дополнения ко второму принципу ОТОЭБ может быть следующей: «Информационная среда биосферы имеет физико-химический смысл, который заключается в отображении вещественно-энергетических изменений в форме информационной составляющей (информационного поля) экологических систем».
Поэтому обеспечение ЭБ информационной среды биосферы может состоять в поддержке условий максимизации информации ее биосистем.
Следует отметить, что физико-химические основы обеспечения ЭБ информационной среды биосферы до сих пор не созданы.
Универсальный алгоритм обеспечения ЭБ включает совокупность действий и правил поддержания баланса в вещественно-энергетических и информационных взаимодействиях в экологических системах всех уровней - от биогеоценозов (агро-, урбоценозов) до биосферы в целом [4, с.41, 42; 8, с.138];
Согласно Ожегову С.И. [3, с. 40] , баланс - «соотношение взаимно связанных показателей процесса». В данном случае - обмена веществом и энергией с окру-
жающей средой в неравновесных условиях.
«В энергетическом отношении структурная информация сама по себе чрезвычайно «дешева». Ее обратная зависимость от температуры имеет скрытое универсальное значение и представляет самостоятельный интерес.
Сама по себе энтропия и тем самым неопределенность состояния системы может только возрастать, т.е. информация сама по себе может только утрачиваться. Только в открытых системах (с накачкой), отдающих энтропию, информация может приобретаться. Поэтому переработку информации можно рассматривать как некую частную разновидность самоорганизации» [8, с.49].
Следовательно, под гомеостатическим механизмом устойчивости биосферы можно понимать самосогласованное сохранение баланса в вещественно-энергетических и информационных взаимодействиях ее с Человеком и техносферой.
Предложенное определение понятия «устойчивость биосферы» и толкование природы гомеостатиче-ского механизма устойчивости биосферы может быть использовано при разработке фундаментальной теории устойчивости биосферы, которая будет способна обеспечить глобальную экологическую безопасность биосферы, общества и техносферы.
Таким образом, необходимо создать информационную систему, которая учитывает взаимодействия биосферы, Человека и техносферы, позволяющую регулировать экологический баланс биосистем и контролировать степень защищенности населения и тер-
риторий от техносферы (техносферную безопасность).
Литература:
1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. Человек -Экономика - Биота - Среда.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. 495 с.
2. Bobukh L.V. Life. Motion of energy-element-informational unity of the matter // European researcher. 2012. № 4 (19). С. 348-357.
3. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. - М.: Наука, 1989. 261 с.
4. Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды. М.: Аспект Пресс, 1995. 143 с.
5. Кривошеин Д.А., Муравей Л.А., Роева Н.Н., Шо-рина О.С., Эриашвили Н.Д., Юровицкий Ю.Г., Яковлев В.А. Экология и безопасность жизнедеятельности / Под ред. Л.А. Муравья. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 447 с.
6. Милешко Л.П. Обоснование общей теории обеспечения экологической безопасности // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. Вып. 5(57). 2014.
7. Ожегов С.И. Словарь русского языка / Под ред. Н.Ю. Шведовой. - М.: Рус. Яз., 1990. 917 с.
8. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник.- М.: Мысль, 1990.- 637 с.
9. Экологический энциклопедический словарь / И.И. Дедю.- К.: Гл. ред. МСЭ, 1989. 408 с.
10. Яковлев В.В. Экологическая безопасность, оценка риска. СПб.: Санкт-Петербургский государственный политехнический университет. 2007. 476 с.
ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ КАК ФАКТОР _УСТОЙЧИВОСТИ БИОСФЕРЫ
Милешко Леонид Петрович
доктор техн. наук, доцент, Южный федеральный университет г. Ростов-на-Дону
Богуш Марк Игоревич
магистрант, Южный федеральный университет г. Ростов-на-Дону
GLOBAL ECOLOGICAL SAFETY AS A FACTOR OF BIOSPHERE STABILITY
Mileshko Leonid, doctor of technical Sciences, associate Professor Southern Federal University Rostov-on-Don Bogusg Mark, master student Southern Federal University Rostov-on-Don АННОТАЦИЯ
Сформулировано определение понятия «глобальная экологическая безопасность» и рассмотрен методологический подход ее обеспечения. ABSTRACT
Formulated the definition of «global ecological safety security» and discussed the methodological approach to its provision.
Ключевые слова: глобальная экологическая безопасность, устойчивое развитие, биосфера Keywords: global ecological safety, sustainable development, biosphere
В 70-х годах прошлого века проблемы взаимодей- ния природной среды и истощения ресурсов приобре-ствия цивилизации с окружающей средой вышли за тают все большую актуальность. В связи с этим пределы отдельных государств. Вопросы экологиче- экологическую безопасность следует рассматривать ской безопасности в условиях нарастающего загрязне- как важнейший раздел современной экологии (ЭБ) [1].
