Термодинамічні аспекти системного підходу в екології

Анотація

Результатом впливу на екосистему антропогенного фактора буде зниження антиентропії компонентів. Реакція екосистеми буде різною залежно від сили та тривалості збурюючого впливу. При сильному і досить тривалому впливі антиентропія компонентів падає при збереженні організації екосистеми до тих пір, поки занадто низький рівень антиентропії компонентів не включає їх власні регуляторні реакції, спрямовані на стримування падіння антиентропії навіть на шкоду організації системи. Організація починає падати. Оскільки вплив досить сильний і він не припиняється, регуляторні механізми компонентів не в змозі стабілізувати антиентропію. Процес падіння антиентропії та організації триває, система необоротно йде до загибелі. При середньому за силою, але тривалому впливі компонентам вдається за рахунок енергетичних резервів стабілізувати свою антиентропію на деякому не оптимальному, але допустимому рівні при збереженні організації. Однак, якщо вплив продовжується і не слабшає, компоненти, не будучи в змозі повернути свою антиентропію до початкового оптимального рівня, рано чи пізно не справляються з безперервним збуренням, та їх антиентропія знову починає падати, тепер вже разом з організацією. При слабкому чи нетривалому впливі компоненти, адаптуючись до нових умов, повертають антиентропію до оптимального рівня (при сильному або середньому за силою впливі це можливо лише після його припинення до незворотних змін в системі). При такому варіанті організація системи залишається постійною, оскільки збурююча дія в цьому випадку не вивела екосистему за рамки ефективної роботи гомеостатичних механізмів. Таким чином, критичним моментом при дії на екосистему антропогенного чинника є початок падіння її організації, коли гомеостаз повністю вичерпав себе у протидії збуренню, та екосистема починає незворотньо деградувати. Отже, для контролю стану екосистеми, що піддається дії антропогенного фактора, достатньо стежити за організацією системи: якщо вона не зменшується, можна говорити про відносне благополуччя, якщо ж організація падає, екосистема йде до загибелі, і необхідно вживати заходів для її порятунку. Однак періодичний і досить частий вимір організації екосистеми є задачею, хоча і такою, що не викликає принципових труднощів, але дуже трудомісткою, в першу чергу через знаходження середнього модуля коефіцієнтів кореляції параметрів. Визначення ж складності екосистеми за формулою хоча і пов’язане з певними труднощами, пов’язаними з знаходженням числа зав’язків, проте не вимагає трудомісткої математичної обробки.